CZ2008802A3 - Zarízení pro merení vlastností toku krve a zpusob jeho pripojení - Google Patents

Zarízení pro merení vlastností toku krve a zpusob jeho pripojení Download PDF

Info

Publication number
CZ2008802A3
CZ2008802A3 CZ20080802A CZ2008802A CZ2008802A3 CZ 2008802 A3 CZ2008802 A3 CZ 2008802A3 CZ 20080802 A CZ20080802 A CZ 20080802A CZ 2008802 A CZ2008802 A CZ 2008802A CZ 2008802 A3 CZ2008802 A3 CZ 2008802A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
circuit
blood flow
current
electrodes
electrode
Prior art date
Application number
CZ20080802A
Other languages
English (en)
Inventor
Vondra@Vlastimil
Jurák@Pavel
Halámek@Josef
Višcor@Ivo
Original Assignee
Ústav prístrojové techniky AV CR, v.v.i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ústav prístrojové techniky AV CR, v.v.i. filed Critical Ústav prístrojové techniky AV CR, v.v.i.
Priority to CZ20080802A priority Critical patent/CZ2008802A3/cs
Priority to US13/132,265 priority patent/US9167984B2/en
Priority to PCT/CZ2009/000149 priority patent/WO2010069276A2/en
Publication of CZ2008802A3 publication Critical patent/CZ2008802A3/cs

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/026Measuring blood flow

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

Zarízení pro merení vlastností toku krve je sestaveno minimálne ze trí generátoru proudu (1), pricemž každý z nich se skládá ze zdroje strídavého proudu (2) a generátoru harmonického signálu (3), který je se zdrojem strídavého proudu (2) propojen. Ke zdroji strídavého proudu (2) jsou pripojeny dve proudové elektrody (9). Generátor harmonického signálu (3) je propojen alespon se ctyrmi snímacími kanály (5) pomocí vedení referencního kmitoctu (4), a to pres detektor (7) snímacího kanálu (5), který je propojen se zesilovacem (8) snímacího kanálu (5), ke kterému jsou pripojeny dve napetové elektrody (6). Všechny generátory harmonického signálu (3) a detektory (7) snímacích kanálu (5) jsou napojeny na blok rízení a zpracování (10), ke kterému jsou pripojeny další výstupy, a to displej (15), ovládací panel (11), tiskárna (12), analogový výstup (13) a datová linka (14). Pri zpusobu pripojení zarízení pro merení vlastností toku krve jsou na tele umísteny alespon tri dvojice proudových elektrod (9) tak, že každá dvojice vytvárí uzavrený okruh strídavého proudu o kmitoctech vzájemne se lišících minimálne o šírku prenášeného pásma snímacím kanálem a na každém okruhu jsou umísteny alespon ctyri dvojice napetových elektrod (6).

Description

Zařízení pro měření vlastností toku krve a způsob jeho připojení
Oblast techniky
Zařízení a způsob jeho připojení umožňující měřit elektrickou impedanci současně na více částech těla.
Dosavadní stav techniky
V současné době je jedna z používaných metod měření srdečního výdeje založena na měření impedance hrudníku. Komerční přístroje jsou vybaveny jedním nebo dvěma snímacími kanály a neumožňují současné zjišťování parametrů na více částech těla. Není tak možné sledovat tlakové vlny krve nebo krevní tok v jednotlivých úsecích lidského těla zároveň.
Podstata vynálezu
Zařízení pro měření vlastností toku krve v těle a způsob jeho připojení umožňují měřit impedanci na více částech těla současně. Zařízení měří impedanci vícekanálovou čtyřsvorkovou metodou ve všech důležitých částech těla současně tak, že impedance je v jednotlivých kanálech prostorově lokalizovaná jak umístěním elektrod zdrojů střídavého proudu a volbou jejich frekvence, tak vhodným umístěním napěťových elektrod. Výhodou současného nezávislého měření impedance v jednotlivých částech těla je možnost sledování a porovnávání vývoje požadovaných parametrů odvoditelných z impedance v měřených částech těla. Lze tedy sledovat tlakovou vlnu krve nebo krevní tok v jednotlivých úsecích lidského těla.
Zařízení se skládá z generátorů proudu, které tvoří generátory harmonického signálu o nastavitelném kmitočtu a zdroje střídavého proudu s nastavitelnou amplitudou. Proudové elektrody vedoucí ze zdroje střídavého proudu jsou pomoci proudových svorek připojeny k příslušným částem těla. Z generátoru harmonického signálu je vyveden referenční kmitočet. Zařízení může obsahovat libovolný počet generátorů proudu, tedy nezávislých zdrojů střídavého proudu, minimálně však tri, o příslušných nastavitelných kmitočtech. Hodnoty kmitočtů se liší minimálně o šířku přenášeného pásma snímacím kanálem. Pro zachování podobných podmínek měření by měly ležet co nejblíže u sebe (např, f|=49 kHz, f2=50 kHz a f3=51 kHz). Dále zařízení obsahuje požadovaný počet snímacích kanálů, které umožňují • 4 synchronně detekovat jen signály s kmitočtem, na který jsou naladěny. Snímací kanál se skládá ze dvou napěťových elektrod, zesilovače s nastavitelným zesílením a synchronního detektoru, který je připojen k vhodnému referenčnímu kmitočtu. Realizace synchronního detektoru může být provedena digitálně, referenční kmitočty mohou být generovány uvnitř detektoru. Napěťové elektrody snímacích kanálů jsou rozmístěny po těle na místech dle oblasti zájmu. Elektrody, které spolu v jednotlivých úsecích sousedí mohou být nahrazeny jednou. Měřené napětí z napěťových elektrod je zpracováno ve snímacích kanálech analogovým nebo digitálním způsobem tak, aby výstupní veličina odpovídala velikosti napětí pro daný měřený úsek na daném kmitočtu. Impedance se pak stanoví podle vztahu Z=IJ/I. Ve zvolených místech je možno měřit časový průběh impedance. Výstupy jsou pro každý snímací kanál okamžitá amplituda impedance, fáze impedance a/nebo reálná a imaginární složka impedance. Řízení celého přístroje, komunikace mezi jednotlivými Částmi přístroje a případné zpracování naměřených dat je zajišťováno blokem řízení a zpracování. K bloku řízení a zpracování jsou dále připojeny následující výstupy. Displej, ovládací panel např. klávesnice, polohovací zařízení zajišťující komunikaci s obsluhou a zobrazující požadované výstupy, tiskárna, analogový výstup, obsahující výstupní svorky pro jednotlivé měřené a zpracované signály, zejména absolutní hodnotu impedance, fázi impedance, popřípadě reálnou a imaginární složku impedance. Datová linka, umožňující digitální datové propojení přístroje metalickou nebo nemetalickou cestou k dalšímu počítači nebo do počítačové sítě. Prostřednictvím tohoto spojení lze přístroj ovládat a získávat naměřená data prostřednictvím dalších počítačů.
Zjištěná impedance, a to i její absolutní hodnota, reálná část, imaginární část nebo fáze vdané části těla se pak dále zpracovává způsoby obvyklými pro vyhodnocení krevního průtoku pro danou část těla, nebo pro ostatní vyhodnocení jako je například určení množství tekutin popř. tuku v daném úseku.
Měřicí zařízení může pracovat samostatně nebo jako součást měřicího systému, který dále analyzuje měřené impedance a stanovuje požadované biologické parametry.
Přehled obrázků na výkresech
Na obrázku 1. je zobrazeno blokové schéma přístroje pro současné vicekanálové měření impedance těla.
Obrázek 2. znázorňuje možnost rozmístění a zapojení proudových a napěťových elektrod na lidském těle pro monitorování krevního oběhu v celém těle.
*9«
Na obrázku 3. je příklad grafu Časové závislosti derivace impedance odpovídající jednomu tepu srdce ve všech hlavních částech levé strany těla změřených podle níže uvedeného příkladu.
Přiklad provedení vynálezu
Zařízení bylo sestaveno ze tři generátorů proudu 1_, které se skládaly ze tří příslušných zdrojů střídavého proudu 2 a tří generátorů harmonického signálu 3. Z každého generátoru harmonického signálu 3 bylo vyvedeno odpovídající vedení referenčního kmitočtu 4. Každý generátor harmonického signálu 3 byl dále napojen na blok řízení a zpracování 10 a na zdroj střídavého proudu 2. Ke každému zdroji střídavého proudu 2 byly připojeny dvě proudové elektrody 9. K příslušnému vedení referenčních kmitočtů 4 bylo připojeno osmnáct snímacích kanálů 5 přes příslušný detektor 7, který byl dále napojen na odpovídající zesilovač 8 a na blok řízení a zpracování 10. Ke každému zesilovači byly připojeny dvě napěťové elektrody 6. K bloku řízení a zpracování 10 byly dále připojeny další výstupy, a to displej 15, ovládací panel 11, tiskárna 12, analogový výstup 13 a datová linka 14. Displej 15, ovládací panel 11 a tiskárna 12 tvoří uživatelský interfejs 16.
Zdroj proudu 2 I| =1 mA s kmitočtem fj=49 kHz byl určen pro měření impedance levé části těla. Jeho jedna proudová elektroda 9 byla připojena na hlavě nad prvním snímacím bodem za levým uchem a druhá proudová elektroda 9 byla připojena pod posledním snímacím bodem na nártu levého chodidla. Proud li tak protékal směrem od levého ucha přes hrudník dále do levé končetiny až po nárt levého chodidla. Zdroj proudu 2 h=l mA s kmitočtem f2=50 kHz byl určen pro měření impedance pravé části těla. Jeho jedna proudová elektroda 9 byla připojena na hlavě nad prvním snímacím bodem za pravým uchem a druhá proudová elektroda 9 byla připojena pod posledním snímacím bodem na nártu pravého chodidla. Proud h tak protékal směrem od pravého ucha přes hrudník dále do pravé končetiny až po nárt pravého chodidla. Zdroj proudu 2 I3-I mA s kmitočtem Í3-51 kHz byl určen pro měření impedance horních končetin, horní a střední části hrudníku. Jeho jedna proudová elektroda 9 byla připojena před prvním snímacím bodem na nártu levé ruky druhá proudová elektroda 9 byla připojena za posledním snímacím bodem na nártu pravé ruky. Proud I3 tak protékal směrem od levé dlaně přes levou paži, hrudník dále do pravé paže až ke dlani.
V daném příkladě bylo použito 18 snímacích kanálů 5 CHi - CHis, jejichž napěťové elektrody 6 byly rozmístěny následujícím způsobem:
levá část těla shora dolů:
• · * ·*· • ·· » « *
CHi: levá krční tepna, elektroda 1 těsně pod uchem a elektroda 2 na krku nad klíční kostí,
CH3: levá část hrudníku, elektroda 1 pod klíční kostí a elektroda 2 pod hrudním košem,
CH5: levé stehno, elektroda 1 nad tříslem a elektroda 2 pod kolenem,
CH7: levé lýtko, elektroda 1 pod kolenem a elektroda 2 na vnitřní části lýtka nad kotníkem,
CH9: levá část břicha a břišní aorta - elektrody umístěny na zádech vlevo od páteře ve výšce obratle T9 elektroda 1 a obratle L5 elektroda 2.
Snímací kanály 5 CH], CH3, CH5 a CH7 a CH9 byly naladěny na kmitočet f[=49 kHz.
Pravá část těla shora dolů:
CH2: pravá krční tepna, elektroda ltěsně pod uchem a elektroda 2 na krku nad klíční kostí,
CH4: pravá Část hrudníku, elektroda 1 pod klíční kostí a pod hrudním košem,
CIL: pravé stehno, elektroda 1 nad tříslem a elektroda 2 pod kolenem,
CHg: pravé lýtko, elektroda 1 pod kolenem a elektroda 2 na vnitřní části lýtka nad kotníkem,
CH10: pravá část břicha a břišní aorta- elektrody umístěny na zádech vpravo od páteře ve výšce obratle T9 elektroda 1 a obratle L5 elektroda 2.
Snímací kanály 5 CH2, C'II4, CIL a CHg a CH10 byly naladěny na kmitočet f2=50 kHz. Horní končetiny a hrudník:
CH] ]: levá horní část hrudníku, elektroda 1 v levém podpaží a elektroda 2 v oblasti pod hrtanem,
CH13: levá paže, elektroda 1 na vnitřní straně loktu a elektroda 2 v levém podpaží,
CH]5 levé předloktí, elektroda 1 na vnitrní straně předloktí nad dlaní a elektroda 2 na vnitřní straně loktu,
CH12: pravá horní část hrudníku, elektroda 1 v pravém podpaží a elektroda 2 v oblasti pod hrtanem,
CH|4: pravá paže, elektroda 1 na vnitřní straně loktu a elektroda 2 v pravém podpaží,
CHi6: pravé předloktí, elektroda 1 na vnitřní straně předloktí nad dlaní a elektroda 2 na vnitřní straně loktu,
CH17: levá oblast hrudníku ve výšce srdce, elektroda 1 v levém podpaží, elektroda 2 pod hrudní kostí,
CHig: pravá oblast hrudníku ve výšce srdce, elektroda pod hrudní kostí, elektroda 2 v pravém podpaží.
Snímací kanály 5 CHh, CH12, CH13, CH!4 a CH15, CH|6, CH,7 a CH,g byly naladěny na kmitočet fj=51 kHz.
Šířka přenášeného pásma všech snímacích kanálů byla 250 Hz.
Průmyslová využitelnost
Využití uvedeného zařízení je možné zejména v oblasti analýzy vlastností částí lidského těla odvozených z jeho elektrické impedance nebo jejích změn, při konstrukci medicínských zařízení a pacientských monitorů pro analýzu krevního oběhu, převážně jeho dynamických vlastností, v lékařských nebo příbuzných oborech.

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Zařízení pro měření vlastností toku krve, vyznačující se tím, že je sestaveno minimálně ze tří generátorů proudu (1), přičemž každý z nich se skládá ze zdroje střídavého proudu (2) a generátoru harmonického signálu (3), který je se zdrojem střídavého proudu (2) propojen, ke zdroji střídavého proudu (2) jsou připojeny dvě proudové elektrody (9), generátor harmonického signálu (3) je propojen alespoň se čtyřmi snímacími kanály (5) pomoci vedeni referenčního kmitočtu (4), a to přes detektor (7) snímacího kanálu (5), který je propojen se zesilovačem (8) snímacího kanálu (5), ke kterému jsou připojeny dvě napěťové elektrody (6), všechny generátory harmonického signálu (3) a detektory (7) snímacích kanálů (5) jsou napojeny na blok řízení a zpracování (10), ke kterému jsou připojeny další výstupy, a to displej (15), ovládací panel (11), tiskárna (12), analogový výstup (13) a datová linka (14).
2. Způsob připojení zařízení pro měření vlastností toku krve, vyznačující se tím, že na těle jsou umístěny alespoň tři dvojice proudových elektrod (9) tak, že každá dvojice vytváří uzavřený okruh střídavého proudu o kmitočtech vzájemně se lišících minimálně o šířku přenášeného pásma snímacím kanálem a na každém okruhu jsou umístěny alespoň čtyři dvojice napěťových elektrod (6).
3. Způsob připojení zařízení pro měření vlastností toku krve podle nároku 2, v y z n a č uj í c í se tím, že dvojice proudových elektrod jsou tři.
4. Způsob připojení zařízení pro měření vlastností toku krve podle nároku 3, vyznačující se tím, že jeden okruh střídavého proudu vede levou Částí těla od levé části hlavy po nárt levé nohy, druhý okruh střídavého proudu vede pravou částí těla od pravé části hlavy po nárt pravé nohy a třetí okruh střídavého proudu vede horními končetinami a hrudníkem od levé dlaně přes hrudník do pravé dlaně.
5. Způsob připoj ení zařízení pro měření vlastností toku krve podle nároku 4,vyznačující se tím, že na okruhu vedoucím levou částí těla jsou napěťové elektrody (6) umístěny na levé části krku, levé části hrudníku, levém stehně a levém lýtku, na okruhu vedoucím pravou částí těla jsou napěťové elektrody (6) umístěny na pravé části krku, pravé části hrudníku, pravém stehně a pravém lýtku, na okruhu vedoucím horními končetinami a hrudníkem jsou napěťové elektrody (6) umístěny na levé paži, levém předloktí, pravé paži a pravém předloktí.
CZ20080802A 2008-12-15 2008-12-15 Zarízení pro merení vlastností toku krve a zpusob jeho pripojení CZ2008802A3 (cs)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20080802A CZ2008802A3 (cs) 2008-12-15 2008-12-15 Zarízení pro merení vlastností toku krve a zpusob jeho pripojení
US13/132,265 US9167984B2 (en) 2008-12-15 2009-12-10 Device for blood flow property measurement and method of its connection
PCT/CZ2009/000149 WO2010069276A2 (en) 2008-12-15 2009-12-10 Device for blood flow property measurement and method of its connection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20080802A CZ2008802A3 (cs) 2008-12-15 2008-12-15 Zarízení pro merení vlastností toku krve a zpusob jeho pripojení

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2008802A3 true CZ2008802A3 (cs) 2010-06-23

Family

ID=42237400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20080802A CZ2008802A3 (cs) 2008-12-15 2008-12-15 Zarízení pro merení vlastností toku krve a zpusob jeho pripojení

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9167984B2 (cs)
CZ (1) CZ2008802A3 (cs)
WO (1) WO2010069276A2 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102805622B (zh) * 2012-09-07 2014-04-30 苏密勇 人体双侧经穴阻抗谱同步测量方法与装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE455043B (sv) * 1982-04-22 1988-06-20 Karolinska Inst Anordning for overvakning av menniskokroppens vetskebalans genom metning av kroppens impedans
US5505209A (en) * 1994-07-07 1996-04-09 Reining International, Ltd. Impedance cardiograph apparatus and method
NL1001282C2 (nl) * 1995-09-26 1997-03-28 A J Van Liebergen Holding B V Inrichting voor slagvolumebepaling van een menselijk hart.
US5685316A (en) * 1996-04-08 1997-11-11 Rheo-Graphic Pte Ltd. Non-invasive monitoring of hemodynamic parameters using impedance cardiography
AUPQ113799A0 (en) * 1999-06-22 1999-07-15 University Of Queensland, The A method and device for measuring lymphoedema
US7209781B2 (en) * 2002-01-16 2007-04-24 Siemens Aktiengesellschaft Method for localizing at least one focal lesion in a biological tissue section
WO2004047635A1 (en) * 2002-11-22 2004-06-10 Impedimed Pty Ltd Multifrequency bioimpedance determination
US8682424B2 (en) * 2003-07-31 2014-03-25 Dst Delta Segments Technology, Inc. Noninvasive multi-channel monitoring of hemodynamic parameters
US7390303B2 (en) * 2003-09-30 2008-06-24 Ehud Dafni Assessment of vascular dilatation
AT502921B1 (de) * 2005-10-21 2012-01-15 Falko Dr Skrabal Gerät zur messung von herz- und gefässfunktion (function) und körperräumen (spaces) mit hilfe der impedanzmessung
WO2008108901A1 (en) * 2006-12-28 2008-09-12 Medtronic, Inc Chronically-implantable active fixation medical electrical leads and related methods for non-fluoroscopic implantation

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010069276A2 (en) 2010-06-24
WO2010069276A3 (en) 2010-08-19
US9167984B2 (en) 2015-10-27
US20110237966A1 (en) 2011-09-29
WO2010069276A4 (en) 2010-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5203344A (en) Method and apparatus for taking bioelectrical impedance measurements using proximally positioned electrodes
EP2211714B1 (en) Impedance determination
CA2670293C (en) Measurement apparatus
RU2425628C2 (ru) Устройство измерения висцерального жира
DK2675349T3 (en) PROCEDURE AND SYSTEM FOR DETERMINING A CARDIOVASCULAR QUANTITY OF A MAMMAL
NL1001282C2 (nl) Inrichting voor slagvolumebepaling van een menselijk hart.
US10709350B2 (en) Body impedance measuring device
EP2501283B1 (en) Signal distribution for patient-electrode measurements
US20200093378A1 (en) Equipment for monitoring blood flow and respiratory flow
WO2004032738A1 (en) High resolution bio-impedance device
KR101324560B1 (ko) 다채널 임피던스 측정방법 및 측정기
WO2020124035A1 (en) Systems and methods for calibrating dry electrode bioelectrical impedance sensing
CZ2008802A3 (cs) Zarízení pro merení vlastností toku krve a zpusob jeho pripojení
US10206617B2 (en) Method and apparatus for non-invasive analyzing the structure and chemical composition of bone tissue eliminating the influence of surrounding tissues
KR20050104259A (ko) 체임피던스 측정용 벨트 전극 장치
US20210290098A1 (en) Wearable body composition analyzer
Luzhnov et al. Development of the method for impedance calibration in rheography
KR20100036085A (ko) 스트레스와 체지방을 동시에 측정하는 방법
HK1225263A1 (zh) 用於确定哺乳动物心血管分量的方法和系统
HK1195864B (zh) 用於確定哺乳動物心血管分量的方法和系統
AU2003266844A1 (en) High resolution bio-impedance device