CZ2013478A3 - Způsob stanovení systolického a diastolického krevního tlaku - Google Patents
Způsob stanovení systolického a diastolického krevního tlaku Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2013478A3 CZ2013478A3 CZ2013-478A CZ2013478A CZ2013478A3 CZ 2013478 A3 CZ2013478 A3 CZ 2013478A3 CZ 2013478 A CZ2013478 A CZ 2013478A CZ 2013478 A3 CZ2013478 A3 CZ 2013478A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- maximum
- value
- tyx
- segments
- divided
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 230000035488 systolic blood pressure Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 230000035487 diastolic blood pressure Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 4
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 4
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 206010065918 Prehypertension Diseases 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 3
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 2
- 201000001320 Atherosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 238000002555 auscultation Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000003205 diastolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 1
- 230000001631 hypertensive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000002559 palpation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Způsob stanovení systolického a diastolického krevního tlaku, kde se soubor získaných dat jednotlivých křivek pletysmografické křivky (1) rozdělí na jednotlivé segmenty (2a), se dvěma lokálními minimy danými začátkem (M1) a koncem (M2) a jedním globálním maximem (M3), odpovídajícími jednomu tepu měřeného subjektu a představující jeden cyklus srdeční aktivity. Načež se průběh segmentů (2a) pletysmografické křivky (1) filtruje průměrováním po sobě jdoucích hodnot vzorků pletysmografické křivky (1). U každého segmentu (2a) se kontrolují rozdíly hodnoty Y souřadnice začátku (M1) a konce (M2) křivky a ponechají se pouze vybrané segmenty (2b), které se liší maximálně o 10 %. Poté se stanoví minimální a maximální hodnoty hlavního maxima ve vztahu k saturaci signálu s konstantou (Ka), vybrané segmenty (2b) se normují tak, že hodnotě Y globálního maxima (M3) se přiřadí hodnota 1 a stanoví se hodnota 0 jako výsledek aritmetického průměru začátku (M1) a konce (M2). Plocha každého vybraného segmentu (2b) se rozdělí na 6 dílů definovaných jako rozdělovací kolmice z maxima (M3) dělená v ose Y pro hodnoty mezi 20 až 40 % až 40 až 70 % z maxima (M3) a stanoví se dílčí plochy (S6, S7, S8, S9, S10, S11), (S6a, S7a, S8A, S9a, S10a, S11a) a těžiště (Tx6, Ty6, Tx7, Ty7, Tx8, Ty8, Tx9, Ty9, Tx10, Ty10, Tx11, Ty11), (Txa, Tya, Tx6a, Ty6a, Tx7a, Ty7a, Tx8a, Ty8a, Tx9a, Ty9a, Tx10a, Ty10b, Tx11a, Ty11a) každého dílu a těžiště (Tx, Ty), (Txa, Tya) celého vybraného segmentu 2b, zároveň se stanoví konstanta (K.sub.ind.n.) jako hodnota statistického průměru vzorků kontrolních měření subjektů pro systolický a diastolický tlak a konstanta (Kn) jako hodnotu s
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu stanovení systolického a diastolického tlaku.
Dosavadní stav techniky
Krevní tlak je jedním z nej důležitějších fyziologických parametrů lidského organismu a v medicíně patří jeho měření k rutinním procedurám a je součástí většiny lékařských vyšetření.
S ohledem na skutečnost, že v populaci dospělých jedinců přibližně 50 % trpí vysokým tlakem (hypertenzí), nebo jsou ve stadiu prehypertenze, vyvstává potřeba časté kontroly skutečných hodnot krevního tlaku, neboť vybočení z optimálních hranic přináší závažné zdravotní problémy, nezřídka smrtelné. Dle tabulek WHO (Wcrld Health Organisation) a tabulek ESH (European Society of Hypertension), je optimální tlak menší - v obou hodnotách, než 120/80 mmHg, přičemž hodnoty tlaku mezi touto hranicí a tlakem 139/89 mmHg jsou považovány za prehypertenzi. Hodnoty vyšší jsou pak považovány za různé stupně hypertenze.
| Kategorie | systolický TK [mmHg] | diastolický TK [mmHg] |
| Optimální BP | <120 | <80 |
| Normální BP | < 130 | <85 |
| Prehypertenze | 130-139 | 85-89 |
| Hypertenze | ||
| Mírná | 140-159 | 90-99 |
| Hraniční | 140-149 | 90-94 |
| Středně závažná | 160-179 | 100-109 |
| Závažná | > 180 | > 110 |
| Izolovaná systolická | > 140 | <90 |
| Hraniční systolická | 140-149 | <90 |
Tab. 1: Kategorie krevního tlaku (zdroj WHO/ISH) • •<1
Je tedy zřejmé, že měření krevního tlaku je více než potřebné. S tím souvisí i nový přístup ke kontrole a sledování lidského zdraví E-Health jehož cílem je nejenom monitorování například pooperačních stavů, jedinců se zdravotními riziky, ale v konečném důsledku by bylo vhodné kontrolovat veškerou populaci tak, aby se předešlo kritickým situacím. Tyto monitorovací metody, většinou spojené i s komplexem dalších měření - teplota, pulz, dýchání, obsah kyslíku v krvi, atd., však vyžadují nalezení takového postupu, který dotyčný subjekt co nejméně zatěžuje a obtěžuje. Tyto jednotky snímání veličin mohou být jak autonomní, tak propojené s vyhodnocovacím centrem a jeho vyhodnocením. Samotné snímání veličin může být buď kontinuální a/nebo jednorázové, obvykle na popud měřeného subjektu. Optimální potom je, jestliže je zařízení součástí a/nebo je napojeno na některý z moderních mobilních terminálů obvykle typu SmartPhone.
Současná řešení stanovení hodnot systolického a diastolického tlaku pracují na principech rozdělených do dvou kategorií, a to invazivní a neinvazivní metody.
Invazivní metoda znamená přímý vstup snímacího členu do měřeného krevního řečiště a pro cíl tohoto řešení není relevantní.
Neinvazivní metoda se dá rozdělit na nespojité metody - auskultační metoda, oscilometrická metoda, palpační metoda, infrazvuková metoda, ultrazvuková metoda atd. a kontinuální metody - metoda odtížené artérie, metoda snímání rychlosti pulzní vlny atd.
Společné pro všechny tyto metody je použití manžety, ať již na zápěstí a/nebo na paži, a následné vyhodnocení veličin v závislosti na stavu tlakování této manžety.
Závažnou skutečností je, že s výjimkou invazivních metod, subjekt ovšem značně zatěžujících, je, že většina měření je zatížena relativně značnou chybou, zejména ve vztahu ke zdravotnímu stavu a stáří subjektu. Z tohoto hlediska je tedy optimální časté měření s vyhodnocením změn a případnou další tzv. cejchovací kontrolou. To ovšem vyžaduje takový princip stanovení systolického a diastolického tlaku, který subjekt zatěžuje minimálně a/nebo vůbec a k tomu jsou samozřejmě všechny postupy s manžetou nevhodné.
Z jednotlivých metod je nejvíce používána oscilometrická metoda, která je založena na vyhodnocování oscilometrických pulzací - tlakové pulzace, které jsou generovány v tlakové ·
Μ 9 (
♦ · » · e · · · ·’ · · · ···· ··· ·· ·* manžetě při jejím tlakování či vypouštění. Závažným problémem této metody se stále jeví nejasné kritérium pro vyhodnocení ST a DT. Tyto hodnoty jsou obvykle určovány aplikací matematického kritéria na obálku oscilometrických pulzací. Každý výrobce používá své vlastní utajované algoritmy, a proto nelze nestranně zajistit dostatečnou přesnost a opakovatelnost měření. S ohledem na energetické nároky, ale zejména na praktické použití je logické, že princip měření s nafukovací manžetou nepřichází pro trvalé sledování subjektu v úvahu. Ostatní, výše citované, metody jsou na tom obdobně.
Dalším závažným problémem stávajících metod využívajících tlakování manžetou je, že u starších jedinců a u jedinců s poškozeným krevním systémem např. cukrovka, má krevní řečiště tendenci pomalého návratu do klidového stavu a měření tedy není opakovatelné.
Obvykle také není možné, aby došlo k natlakování manžety při běžné činnosti a to jak z technického, tak psychologického a společenského hlediska. Řešení tedy musí být neinvazivní a neobtěžující.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky odstraňuje metoda způsobu stanovení systolického a diastolického tlaku z parametrů pletysmografícké křivky bez nutnosti aplikace škrtící/tlakovací manžety.
Výchozím podkladem je pletysmografická křivka. Pletysmografická křivka se získává na principu průchodu, tzv. transmisní způsob světelných paprsků tkání, při reflexní metodě je možné vycházet i z odražené světelné energie. Obvykle se používá světelného záření v oblasti infračerveného světla. Zařízení obvykle obsahuje světelný zdroj, snímací prvek, např. fotodiodu, fototranzistor, kameru, atd. a vyhodnocovací systém, který může získanou informaci zobrazit a/nebo předat k dalšímu zpracování. Pletysmografická křivka se získává i jako další produkt při metodách měření obsahu kyslíku v krvi, kde se obvykle používá prozařování tkáně dvěma od sebe odlišnými paprsky, obvykle v červené a infračervené části spektra.
Pletysmografická křivka se digitalizuje a podrobí filtraci a segmentaci s následným výběrem platných segmentů, přičemž z platných segmentů jsou stanoveny hodnoty systolického a diastolického tlaku měřeného subjektu.
• · • · * · *··· ··· ·· · • · ····· · ·
Λ · ....... * —4|.— · ···· ··· • · · · * · · ·· ·· · · · ··
Podstatou vynálezu je, že kontinuálně nebo jednorázově získaná pietysmografická křivka je zpracována postupem dle vynálezu a výsledné hodnoty jsou deklarovány jako systolický a diastolický tlak měřeného subjektu - osoby.
Při způsobu stanovení systolického a diastolického krevního tlaku podle tohoto vynálezu se soubor získaných dat jednotlivých křivek pletysmografické křivky rozdělí na jednotlivé segmenty, odpovídající jednomu tepu měřeného subjektu a představující jeden cyklus srdeční aktivity, kde každý segment je definován jako dvě lokální minima určená začátkem a koncem a jedním globálním maximem mezi nimi. Průběh segmentů pletysmografické křivky se filtruje proměřováním po sobě jdoucích hodnot vzorků pletysmografické křivky, přičemž počet segmentů proměřování je ve vztahu k použitému snímacímu prvku tak, aby nedošlo ke zkreslení výsledného tvaru a určen jako konstanta Kprum. U každého segmentu se kontrolují rozdíly hodnoty Y souřadnice začátku a konce křivky a ponechají se pouze vybrané segmenty, které se liší maximálně o 10 %. Poté se stanoví minimální a maximální hodnoty hlavního maxima ve vztahu k saturaci signálu určující konstantu Ka a její minimální hodnotu K&min a maximální hodnotu KaMAX· Vybrané segmenty, jeden nezávisle na druhém, se normují tak, že hodnotě Y globálního maxima se přiřadí hodnota 1 a stanoví se hodnota 0 jako výsledek aritmetického průměru začátku a konce segmentu a dle těchto mezí jsou vzorky lineárně transformovány, přičemž se plocha každého vybraného segmentu rozdělí na 6 dílů definovaných jako rozdělovači kolmice z maxima dělená v ose Y pro hodnoty mezi 20 až 40% a 40 až 70 % z maxima. Ve vybraných segmentech se nyní stanoví strmost systolického náběhu jako první derivace náběžné hrany každého vybraného segmentu a stanoví se pro všech 6 dílů jejich obsahy a těžiště a/nebo se vybrané segmenty transformují na trojúhelník propojením bodů minim a maxim a opět se vytvoří dílčí plochy rozdělením na 6 dílů definovaných jako rozdělovači kolmice z maxima dělená v ose Y pro hodnoty mezi 20 až 40 % a 40 až 70 % z maxima a opět se stanoví pro všech 6 dílů jejich obsahy a těžiště. Dále se stanoví celkové plochy a těžiště pro vybraný segment a stejně tak plocha a těžiště vybraného segmentu transformovaného na trojúhelníkový segment. Zároveň se stanoví konstanta Kjnd jako hodnota statistického průměru vzorků kontrolních měření subjektů pro systolický a diastolický tlak a konstanta Kn jako hodnotu statistického průměru vzorků kontrolních měření pro systolický a diastolický tlak subjektu, rozdělených dle věkové kategorie a stejně tak se stanoví konstanta KRjako konstanta základního rozsahu měření členěná pro systolický a diastolický tlak, a stanoví se systolický tlak jako součin
Krs * Kns * KindS *D*S8 • · · · ·«»· «»· 99 » · ·*“··· · ·
- , '99* 9 9 9 ·
-J- · 99·· · · · ···· ··· ·· ·· ··· ·· respektive
KrS * KnS * KindS *D*S8a dále diastolický tlak jako součin
KrD * KnD * KjndD *((Ty*Tx)*S) respektive
Krd* KnD * KindD *((Tya*Txa)*Sa)
Segment musí být delší než minimální a kratší než maximální povolená mez, přičemž meze jsou definovány v konstantách časových jednotek ekvivalentních počtu hodnocených pulzů srdečního tepu od 5 pulzů jako minimum do 250 pulzů jako maximum.
Stanovení počtu segmentů, použitých pro průměiování, je s výhodou definováno jako konstanta Kpnim, která se stanoví dle typu snímací jednotky ve vazbě na vlastní šum jejího zesilovače a představuje kompromis v tom smyslu, že dojde k žádoucímu vyhlazení signálu a přitom ještě nedojde k nežádoucímu podstatnému zkreslení signálu, zejména jeho rychlejších změn v okolí lokálních extrémů. Hodnota konstanty Kprum je s výhodou v rozsahu 2 až 30 po sobě jdoucích vzorků. Konstanta Ka je s výhodou 1000 pro minimální hodnotu K3min a 4995 pro maximální hodnotu Κ3μαχ·
Konstanta KRje konstanta základního rozsahu systolického tlaku a je s výhodou stanovena jako Krs pro systolický tlak s výchozí hodnotu KaMrN /10 a je s výhodou stanovena jako KRD pro diastolický tlak s výchozí hodnotou Ksmin /100.
Rozdělení na dílčí plochy 6, 7, 8, 9, 10, 11 stejně tak plochy 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a je s výhodou stanoveno jako 35 % a 55 % z maxima.
K Y hodnotě globálního maxima se ve výhodném provedení přiřadí hodnota 1. Stanovením hodnoty 0 jako výsledek aritmetického průměru počátku a konce vybraného segmentu se definuje posunutí v hodnotě offset a násobná konstanta gain a vybrané segmenty se lineárně transformují pomocí hodnot offset a gain. Konstanta Kjnd je implicitně rovna 1 pro systolický a diastolický tlak.
Podstatnou výhodou řešení dle vynálezu je, že snímání pletysmografické křivky je zcela neinvazivní, bez jakýchkoli zvukových efektů, energetické nároky jsou nižší než typický
-6• · · kompresor a jeho elektromotor. Nezanedbatelnou výhodou je, že zařízení neobsahuje žádné pohyblivé části. Pro uživatele je jeho použití zdravotně nezávadné a může byt aplikováno po libovolně dlouhou dobu. Lze důvodně předpokládat, že, zvláště u starších subjektů a u subjektů s poškozeným krevním oběhem, bude výsledné stanovení systolického a diastolického tlaku přesnější a výsledná měření opakovatelná, neboť žádným způsobem neovlivňují stav krevního řečiště.
Objasnění obrázků na výkresech
Vynález bude podrobněji popsán na konkrétních příkladech provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na Obr. 1 je znázorněna pletysmografická křivka - příklad souboru dat. Na Obr. 2 jsou znázorněny segmenty průběhu pletysmografické křivky. Na Obr. 3 je příklad dvou platných normovaných vybraných segmentů pletysmografické křivky. Na Obr. 4 je příklad dvou platných normovaných vybraných segmentů pletysmografické křivky a jejich rozdělení na dílčí segmenty. Na Obr. 5 je příklad dvou platných normovaných trojúhelníkových segmentů pletysmografické křivky v úpravě spojnic Ml, M2, M3 a jejich rozdělení na dílčí segmenty. Na Obr. 6 jsou uvedeny příznaky vyhodnocované z pletysmografické křivky a na Obr. 7 jsou příznaky vyhodnocované z pletysmografické křivky pro spojnice Ml, M2, M3 při nahrazení vybraného segmentu křivky spojnicemi - trojúhelníkovými segmenty.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad způsobu stanovení systolického a diastolického tlaku podle vynálezu je uveden na konkrétním příkladu provedení s pomocí obr. 1 až 7.
Soubor získaných dat jednotlivých křivek pletysmografické křivky 1 se rozdělí na segmenty 2a kde jeden segment 2a odpovídá jednomu tepu měřeného subjektu a představuje jeden cyklus srdeční aktivity a je to tedy úsek vzorků pletysmografické křivky mezi dvěma lokálním minimy Ml a M2 a přitom segment 2a obsahuje jedno globální maximum M3 mezi začátkem a koncem segmentu 2a, přičemž segment 2a musí být delší než minimální a kratší než maximální povolená mez, které jsou definovány v konstantách časových jednotek ekvivalentních počtu hodnocených pulzů srdečního tepu a tento průběh segmentů 2a pletysmografické křivky je filtrován průměrováním po sobě jdoucích hodnot vzorků křivky dle konstanty Kprum a každý segment 2a, jeden nezávisle na druhém se kontroluje z hlediska • · • « • · · ·
-7relevantnosti naměřených dat tak, že se kontrolují rozdíly hodnoty Y souřadnice začátku Ml a konce M2 křivky kdy se ponechají pouze ty vybrané segmenty 2b , které se liší o definovanou veličinu a nyní se stanoví minimální a maximální hodnoty hlavního maxima ve vztahu dle konstanty Ka a zbylé vybrané segmenty 2b se normují, jeden nezávisle na druhém, tak, že Y hodnotě globálního maxima M3 se přiřadí hodnota 1 a stanoví se hodnota 0 jako výsledek aritmetického průměru počátku Ml a konce M2 vybraného segmentu 2b a poté se vzorky lineárně transformují pomocí takto získaných hodnot s tím, že se následně stanoví příznaky pro parametry křivky a to strmost D systolického náběhu jako první derivaci náběžné hrany každého vybraného segmentu 2b a stanoví se dílčí plochy každého vybraného segmentu 2b tak, že plocha každého vybraného segmentu 2b se rozdělí na 6 dílů označených 6, 7, 8, 9, 10, 11 získaných jako rozdělovači kolmice z maxima M3 vybraného segmentu 2b dělená v ose Y pro hodnoty 35 % a 55% z maxima M3 s tím, že vybrané segmenty 2b se transformují na trojúhelníkový segment 2c propojením bodů Ml, M2, M3 a vytvoří se opět dílčí plochy 6a až 11a každého trojúhelníkového segmentu 2c tak, že se plocha každého trojúhelníku rozdělí opět na 6 dílů definovaných jako rozdělovači kolmice z maxima M3 dělená v ose Y pro hodnoty 35 % a 55% z maximální hodnoty, tedy M3 a opět se označí 6a až 11a a nyní se pro každý vybraný segment 2b stanoví celková plocha S a shodně se stanoví plocha každého dílu, tedy S6, S7, S8, S9, S10, Sil spolu s těžištěm každého dílu i celého segmentu, tedy Tx, Ty, Tx6, Ty6, Tx7, Ty7, Tx8, Ty8, Tx9, Ty9, TxlO, TylO. Txll, Tyli a stejně tak pro každý trojúhelníkový segment 2c se stanoví celková plocha Sa a plocha každé dílu 6a až 11a s označením S6a, S7a, S8a, S9a, SlOa, Sila spodu s těžištěm každého dílu i celého trojúhelníkového segmentu 2c, tedy Txa, Tya, Tx6a, Ty6a, Tx7a, Ty7a, Tx8a, Ty8a, Tx9a, Ty9a, TxlOa, TylOa, Txlla, Tylla s tím, že se stanoví konstanta Kmd, jako hodnota statistického průměru velkého počtu vzorků kontrolních měření subjektů pro systolický a diastolický tlak, implicitně rovnou 1 a určí se ze souboru vzorků kontrolních statistických měření konstanta Kjnd rozdělená na část systolického ti aku Kjnds a diastolického tlaku Kjndp a spolu s konstantou KQ určenou jako hodnotu statistického průměru velkého počtu vzorků kontrolních měření subjektu rozdělených dle věkové kategorie a stavu krevního oběhu subjektu rozdělenou na část systolického tlaku Kjnds a diastolického tlaku Kjndp a určí se konstanta Krs základního rozsahu systolického tlaku a konstanta Krp základního rozsahu diastolického tlaku a nyní se stanoví systolický tlak jako výsledek
Krs * KnS * Kinds *D*S8 a současně se stanoví diastolický tlak jako výsledek
KRD*KnD*KindD*((Ty*Tx)*S) • · · · přičemž se dále stanoví systolický tlak jako výsledek
KRS*KnS*KindS *D*S8a spolu se stanovením diastolického tlaku jako výsledek
Krd* KnD * KindD *((Tya*Txa)*Sa) přičemž vlastní snímání pletysmografické křivky se doporučuje v klidu, bez výrazného pohybu, měřeného subjektu a poté dle potřeby se zároveň aplikují cíleně ostatní stanovené parametry jako je celková plocha S nebo plochy každého dílu 6 až 11 označené S6, S7, S8, S9, S10, Sil a těžiště každého dílu i celého segmentu, tedy Tx, Ty, Tx6, Ty6, Tx7, Ty7, Tx8, Ty8, Tx9, Ty9, TxlO, TylO, Txll, Tyli stejně jako obdobně celková plocha Sa spolu s plochou každého dílu 6a až 11a označené S6a, S7a., S8a, S9a, SlOa, Sila a analogicky i těžiště každého dílu i celého trojúhelníkového segmentu 2c, tedy Txa, Tya, Tx6a, Ty6a, Tx7a, Ty7a, Tx8a, Ty8a, Tx9a, Ty9a, TxlOa, TylOa, Txll a, Tylla v aplikaci pro korekci způsobu stanovení systolického a diastolického tlaku.
Při vlastním stanovení systolického a diastolického tlaku převezmeme ze zdroje - buď samostatné zařízení tvořené světelným zdrojem prozařujícím tkáň subjektu a snímačem snímajícím výslednou pletysmografíckou křivku, nebo například z jednoho kanálu tvořícího jednotku pro měření obsahu kyslíku v krvi a/nebo jiného obdobného zařízení, data odpovídající stavu tkáně v podobě dle obrázku 1 a postupujeme následně:
1. Soubor získaných dat jednotlivých křivek - obr. 1 pletysmografické křivky 1 je rozdělen - obr. 2 na segmenty 2a, jeden segment 2a odpovídá jednomu tepu měřeného subjektu - osoby a představuje jeden cyklus srdeční aktivity. Segment 2a je tedy úsek vzorků pletysmografické křivky mezi dvěma lokálním minimy Ml a M2 a segment 2a obsahuje jedno globální maximum M3 mezi začátkem a koncem segmentu 2a - obr. 3. Segment 2a musí být delší než minimální a kratší než maximální povolená mez. Tyto meze jsou definovány v konstantách časových jednotek ekvivalentních počtu hodnocených pulzů srdečního tepu, např. 5 pulzů jako minimum a 250 pulzů jako maximum.
2. Průběh segmentů 2a pletysmografické křivky je filtrován průměrováním po sobě jdoucích hodnot vzorků křivky. Stanovení počtu segmentů, použitých pro průměrování, je definováno jako konstanta Kprum a je stanoveno dle ty pu snímací jednotky, ve vazbě na vlastní šum jejího zesilovače a představuje kompromis v tom smyslu, že dojde k žádoucímu vyhlazení signálu a přitom ještě nedojde k nežádoucímu podstatnému zkreslení signálu, zejména jeho • · · · rychlejších změn v okolí lokálních extrémů - obr. 1 a obr. 2. Typická hodnota Kprum se pro současné zesilovače pohybuje v rozsahu 2 až 30 po sobě jdoucích vzorků.
3. Každý segment 2a, jeden nezávisle na druhém, kontrolujeme z hlediska relevantnosti naměřených dat tak, že kontrolujeme rozdíly hodnoty Y souřadnice začátku Ml a konce M2 křivky. Ponecháme pouze ty vybrané segmenty 2b, které se liší o definovanou veličinu - např. 5 %. Tato hodnota je ve vztahu k výsl edné přesnosti měření výsledného tlaku. Viz obr. 2 a obr. 3.
4. Stanovíme minimální a maximální hodnoty hlavního maxima ve vztahu k saturaci signálu a převodu A/D, tak, aby byly vyřazeny nevhodné segmenty. Doporučené hodnoty jsou vždy stanoveny dle typu snímací jednotky jako konstanta K„ respektive její meze, tedy K„min a KaMAx- Viz příklad na obr. 1 nebo obr. 2, kde doporučená hodnota bude Kmín = 1000 pro minimální hodnotu a K„max = 4995 pro maximální hodnotu. Obě hodnoty umožňují vyřazení saturovaných segmentů.
5. Zůstavší vybrané segmenty 2b normujeme, jeden nezávisle na druhém, tak, že Y hodnotě globálního maxima M3 přiřadíme hodnotu 1. Viz obr. 3.
6. Stanovíme hodnotu 0 jako výsledek aritmetického průměru počátku Ml a konce M2 segmentu. Tím je definováno posunutí v hodnotě (offset) a násobná konstanta (gain).
7. Vzorky jsou lineárně transformovány pomocí hodnot offset a gain (obr. 3).
8. Ve vybraných segmentech 2b stanovíme příznaky pro parametry křivky a to strmost systolického náběhu jako první derivaci náběžné hrany každého vybraného segmentu 2b - veličina D stanovíme dílčí plochy každého vybraného segmentu 2b dle obr. 4 a obr. 6 tak, že plochu každého vybraného segmentu 2b rozdělíme na 6 dílů definovaných jako rozdělovači kolmice z maxima M3 segmentu dělená v ose Y pro hodnoty 35 % a 55% z maxima M3.
dílčí plochy každého segmentu očíslujeme dle obr. 4, resp. obr. 6.
9. Vybrané segmenty 2b transformujeme na trojúhelníkové segmenty 2c propojením bodů Ml, M2, M3 a vytvoříme opět dílčí plochy 6a až 11a každého trojúhelníkového segmentu 2c dle obr. 5 tak, že plochu každého trojúhelníku rozdělíme na 6 dílů definovaných • · · ·
-10- ........... ··· *’ jako rozdělovači kolmice z maxima M3 dělená v ose Y pro hodnoty 35 % a 55% z maximální hodnoty, tedy M3 a opět je označíme dle obr. 5, resp. obr. 7.
10. Pro každý vybraný segment 2b stanovíme jeho plošné parametry:
celková plocha S plocha každé dílu 6 až 11 označená S6, S7, S8, S9, S10, Sil těžiště každého dílu i celého segmentu, tedy Tx, Ty, Tx6, Ty6, Tx7, Ty7,
Tx8, Ty8, Tx9, Ty9, TxlO, TylO, Txll, Tyli
11. Pro každý segment 2c stanovíme jeho plošné parametry:
celková plocha Sa plocha každé dílu 6a až 11a označená S6a, S7a, S8a, S9a, SlOa, Sila těžiště každého dílu i celého segmentu, tedy Txa, Tya, Tx6a, Ty6a, Tx7a, Ty7a, Tx8a, Ty8a, Tx9a, Ty9a, TxlOa, TylOa, Txlla, Tylla
12. Stanovíme konstantu Kjn(], jako hodnotu statistického průměru velkého počtu vzorků kontrolních měření subjektů pro systolický a diastolický tlak, implicitně rovnou 1. Její skutečnou hodnotu, sloužící jako korekce hodnoty na konkrétní subjekt, stanovíme jako výsledek porovnání měření na kontrolním měřicím, laboratorním, měření subjektu v porovnání s hodnotou stanovenou dle odst. 14, resp. 15. Toto měření provedeme pouze v odůvodněných případech při požadavku na co nej vyšší přesnost výsledného stanovení systolického a diastolického tlaku. Konstanta je v tomto případě rozdělena na část systolického tlaku Kjnds a diastolického tlaku Kjndp . Standardní přesnost měření, bez individuální korekce Kind, musí být lepší než ± 15%. Je vhodné měření provádět v klidu, bez pohybu subjektu dle doporučené kontroly dle odstavce 18. Konstantu Kind použijeme i jako korekci pro subjekty s rozsáhlejším poškozením krevního řečiště např. nemocí, jako je cukrovka apod., pro případy kdy standardní zařazení subjektu do jedné ze tří variant konstanty Kndle odstavce 13, není postačující.
13. Stanovíme konstantu Kn jako hodnotu statistického průměru velkého počtu vzorků kontrolních měření subjektu, rozdělených dle věkové kategorie. Konstanta vyjadřuje stav krevního oběhu subjektu v závislosti na věku, případně na jeho nemocích, jako je cukrovka, arteroskleróza, apod. Konstanta K„ bude rozdělena na část pro systolický tlak K„s a část pro diastolický tlak KnD a to ve všech následujících kategoriích zatřídění subjektů.
• · · · • · · * · · · · · . ....... · . ···· · · · _π_ ................
Statistická hodnota je sledována ve třech základních kategoriích:
junioři pro věkovou kategorii 10 - 20 let Kjun tedy Kjuns a KjunD dospělí pro věkovou kategorii 21-50 let KsttedyKsts aKstp senior pro věkovou kategorii 50 let a výše ... Ksen tedy Ksens a KsenD
Její hodnota může být ovlivněna měřicím kanálem poskytujícím pletysmografíckou křivku, ale pouze jako násobící konstanta.
14. Stanovíme systolický tlak jako výsledek
KRs*KnS*Kinds *D*S8
Kde Kns = Kjuns nebo Kgts nebo Ksens dle typu měřeného subjektu a jeho stáří
Kjnd = Kjnds v případě dle odstavce 12, pokud nepostačí implicitní hodnota 1
D je strmost systolického náběhu definovaná jako první derivace náběžné hrany každého segmentu 2b pletysmografické křivky
KRS je konstanta základního rozsahu systolického tlaku, s výhodou lze použít jako výchozí hodnotu Khmin /10
15. Stanovíme diastolický tlak jako výsledek
KrD * KnD * KindD *((Ty*Tx)*S)
Kde KnD = Kjunp nebo Ksto nebo KsenD dle typu měřeného subjektu a jeho stáří
Kjnd= Kjndp v případě dle odstavce 12, pokud nepostačí implicitní hodnota 1
Krd je konstanta základního rozsahu, s výhodou lze použít jako výchozí hodnotu KaMiN /100
16. Stanovíme systolický tlak jako výsledek
Krs * Kns * Kinds *D*S8a
Kde Kns = Kjuns nebo Ksts nebo Ksens dle typu měřeného subjektu a jeho stáří
Kjnd= Kjnds v případě dle odstavce 12, pokud nepostačí implicitní hodnota 1
D je strmost systolického náběhu definovaná jako první derivace náběžné hrany každého segmentu 2b pletysmografické křivky
Krs je konstanta základního rozsahu systolického tlaku, s výhodou lze použít jako výchozí hodnotu K3min /10
17.
Stanovíme diastolický tlak jako výsledek • · · · • · • · • · ·
Krd* KnD * KindD *((Tya*Txa)*Sa)
Kde Knp = Kjunp nebo K^d nebo Ksenp dle typu měřeného subjektu a jeho stáří
Kjnd= Kindp v případě dle odstavce 12, pokud nepostačí implicitní hodnota 1 Krd je konstanta základního rozsahu, s výhodou lze použít jako výchozí hodnotu Khmin /100
18. Snímání pletysmografické křivky se doporučuje v klidu, bez výrazného pohybu, měřeného subjektu. Lze doporučit kontrolu ve vazbě např. na 3D čidlo pohybu se stanovením jeho hranice.
19. Ostatní vypočtené parametry, tedy:
celková plocha S plocha každé dílu 6 až 11 označená S6, S7, S8, S9, S10, Sil těžiště každého dílu i celého segmentu, tedy Tx, Ty, Tx6, Ty6, Tx7, Ty7,
Tx8, Tv8, Tx9, Ty9, TxlO, TylO, Txll, Tyli respektive:
celková plocha Sa plocha každé dílu 6a až 11a označená S6a, S7a, S8a, S9a, SlOa, Sila těžiště každého dílu i celého segmentu, tedy Txa, Tya, Tx6a, Ty6a, Tx7a,
Ty7a, Tx8a, Tv8a, Tx9a, Tv9a, TxlOa, TylOa, Txll a, Tylla lze použít ke korekci způsobu výpočtu dle odstavců 14 až 17 pro specifické případy dalšího zpřesnění stanovení hodnot systolického a diastolického tlaku a to na základě kontrolního měření velkého souboru subjektů zejména se specifickými vlastnostmi krevního řečiště.
Obr. 1 zachycuje příklad pletysmografické křivky sejmuté vstupním modulem a předané ke stanovení tlaků. Křivka ukazuje kvalitu prokrvení tkání a poskytuje informace o reaktivitě řečiště krevního oběhu. Pletysmografie umožňuje získat záznam pulsových vln pomocí snímače a zdroje světelného záření. Obr. 2 ukazuje rozdělení pletysmografické křivky na jednotlivé segmenty odpovídající jednomu tepu. Obr. 3 ukazuje vytvoření platných segmentů pletysmografické křivky v závislosti na veličině hodnoty bodů Ml a M2. Obr. 4 znázorňuje rozdělení platných segmentů na jednotlivé dílčí segmenty, stanovením dělicích hranic v ose Y. Obr. 5 znázorňuje vytvoření trojúhelníkového modelu pletysmografické křivky, jako náhradu pro křivku původní - trojúhelníkové segmenty 2c. Obr. 6 ukazuje jaké příznaky • · • · • · • · · ·
-13pletysmografícké křivky - vybrané segmenty 2b jsou stanoveny. Na Obr. 7 je nahrazení vybraného segmentu 2b spojnicemi - trojúhelníkové segmenty 2c.
Průmyslová využitelnost
Způsob stanovení systolického a diastolického krevního tlaku podle tohoto vynálezu nalezne uplatnění jak v běžném civilním využití individuální kontroly, v oblastech lékařské péče a pooperačního sledování stavů pacientů, ale zejména bude sloužit jako jeden ze základních stavebních kamenů budoucí sítí E-Health budoucí kontroly všech subjektů a tím k předcházení kritických zdravotních stavů.
Claims (10)
- PATENTOVÉ NÁROKY '1. Způsob stanovení systolického a diastolického krevního tlaku, vyznačující se tím, že se soubor získaných dat jednotlivých křivek pletysmografické křivky (1) rozdělí na jednotlivé segmenty (2a), se dvěma lokálními minimy danými 2:ačátkem (Ml) a koncem (M2) a jedním globálním maximem (M3), odpovídajícími jednomu tepu měřeného subjektu a představující jeden cyklus srdeční aktivity, načež se průběh segmentů (2a) pletysmografické křivky (1) filtruje průměrováním po sobě jdoucích hodnot vzorků pletysmografické křivky (1), u každého segmentu (2a) se kontrolují rozdíly hodnoty Y souřadnice začátku (Ml) a konce (M2) křivky a ponechají se pouze vybrané segmenty (2b), které se liší maximálně o 10 %, poté se stanoví minimální a maximální hodnoty hlavního maxima ve vztahu k saturaci signálu s konstantou (Ka), vybrané segmenty (2b) se normují tak, že hodnotě Y globálního maxima (M3) se přiřadí hodnota 1 a stanoví se hodnota 0 jako výsledek aritmetického průměru začátku (Ml) a konce (M2) a plocha každého vybraného segmentu (2b) se rozdělí na 6 dílů definovaných jako rozdělovači kolmice z maxima (M3) dělená v ose Y pro hodnoty mezi 20 až 40 % a 40 až 70 % z maxima (M3) a stanoví se dílčí plochy (S6, S7, S8, S9, S10, S11), (S6a, S7a, S8a, S9a, SlOa, Sila) a těžiště (Tx6, Ty6, Tx7, Ty7, Tx8, Ty8, Tx9, Ty9, TxlO, TylO, Txll, Tyli), (Txa, Tya, Tx6a, Ty6a, Tx7a, Ty7a, Tx8a, Ty8a, Tx9a, Ty9a, TxlOa, TylOa, Txl la, Tyl la) každého dílu a těžiště (Tx, Ty), (Txa, Tya) celého vybraného segmentu 2b, zároveň se stanoví konstanta (Kind) jako hodnota statistického průměru vzorků kontrolních měření subjektů pro systolický a diastolický tlak a konstanta (Kn) jako hodnotu statistického průměru vzorků kontrolních měření subjektu, rozdělených dle věkové kategorie a to spolu se stanovením konstanty rozsahu (KR) rozsahu měření a stanoví se veličina (D) jako první derivace náběžné hrany každého segmentu (2a) a nyní se stanoví systolický tlak jako součin Krs * Kns * Kjnds *D*S8 a diastolický tlak jako součin Krd * KnD * KjndD * ((Ty*Tx)*S).
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se vybrané segmenty (2b) transformují na trojúhelníkové segmenty (2c) propojením bodů (Ml, M2, M3) a vytvoří se dílčí plochy (6a až 11a), přičemž se nyní stanoví systolický tlak jako součin Krs * Kns * Kjnds *D*S8a a diastolický tlak jako součin Krd * K„d * K^d * ((Tya*Txa)*Sa).
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že segment (2a) musí být delší než minimální a kratší než maximální povolená mez, přičemž meze jsou definovány v konstantách • · · · • · · · · ♦ · • · ·· · · · · · časových jednotek ekvivalentních počtu hodnocených pulzů srdečního tepu od 5 pulzů jako minimum do 250 pulzů jako maximum.
- 4. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že stanovení počtu vybraných segmentů (2b), použitých pro průměrování, je definováno jako konstanta (Knrumb která se stanoví dle typu snímací jednotky ve vazbě na vlastní šum jejího zesilovače a představuje kompromis v tom smyslu, že dojde k žádoucímu vyhlazení signálu a přitom ještě nedojde k nežádoucímu podstatnému zkreslení signálu, zejména jeho rychlejších změn v okolí lokálních extrémů.
- 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že hodnota konstanty (Kprum) je typicky v rozsahu 2 až 30 po sobě jdoucích vzorků.
- 6. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že k Y hodnotě globálního maxima (M3) se přiřadí hodnota 1.
- 7. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že stanovením hodnoty 0 jako výsledek aritmetického průměru počátku (Ml) a konce (M2) vybraného segmentu (2b) se definuje posunutí v hodnotě offset a násobná konstanta gain je definována dle nároku 6 a vybrané segmenty 2b jsou lineárně transformovány pomocí hodnot offset a gain.
- 8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že plocha každého vybraného segmentu (2b) se rozdělí na 6 dílů definovaných jako rozdělovači kolmice z maxima (M3) dělená v ose Y pro hodnoty 35 % a 55 % z maxima (M3).
- 9. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že plocha každého vybraného trojúhelníkového segmentu (2c) se rozdělí na 6 dílů definovaných jako rozdělovači kolmice z maxima (M3) dělená v ose Y pro hodnoty 35% a 55 % z maxima (M3).
- 10. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se ponechají pouze vybrané segmenty 2b, které se liší maximálně o 5 %.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-478A CZ306202B6 (cs) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | Způsob stanovení systolického a diastolického krevního tlaku |
| US14/898,640 US20160128582A1 (en) | 2013-06-21 | 2014-06-18 | A method of determining systolic and diastolic blood pressure and the unit for this method |
| PCT/CZ2014/000068 WO2014202033A1 (en) | 2013-06-21 | 2014-06-18 | A method of determining systolic and diastolic blood pressure and the unit for this method |
| EP14744429.3A EP3010400B1 (en) | 2013-06-21 | 2014-06-18 | A method of determining systolic and diastolic blood pressure and the unit for this method |
| US16/543,831 US20200008689A1 (en) | 2013-06-21 | 2019-08-19 | Method of determining systolic and diastolic blood pressure and the unit for this method |
| US18/235,966 US20240122487A1 (en) | 2013-06-21 | 2023-08-21 | Method of determining systolic and diastolic blood pressure and the unit for this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-478A CZ306202B6 (cs) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | Způsob stanovení systolického a diastolického krevního tlaku |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2013478A3 true CZ2013478A3 (cs) | 2014-12-29 |
| CZ306202B6 CZ306202B6 (cs) | 2016-09-29 |
Family
ID=52118779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2013-478A CZ306202B6 (cs) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | Způsob stanovení systolického a diastolického krevního tlaku |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ306202B6 (cs) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| HU173760B (hu) * | 1976-11-17 | 1979-08-28 | Medicor Muevek | Ustrojstvo dlja pletismografnogo ispitanija s zakrytiem veny |
-
2013
- 2013-06-21 CZ CZ2013-478A patent/CZ306202B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ306202B6 (cs) | 2016-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11103211B2 (en) | Ultrasonic medical monitoring device and method | |
| Nabeel et al. | Bi-modal arterial compliance probe for calibration-free cuffless blood pressure estimation | |
| US12303242B2 (en) | Optical vital signs sensor | |
| EP3157416B1 (en) | System for cuff-less blood pressure (bp) measurement of a subject | |
| JP6669409B2 (ja) | 血圧値を測定するための方法、機器及びコンピュータプログラム | |
| JP5016718B2 (ja) | 動脈硬化評価装置 | |
| Chen et al. | Continuous and noninvasive measurement of systolic and diastolic blood pressure by one mathematical model with the same model parameters and two separate pulse wave velocities | |
| JP6669950B2 (ja) | 大動脈の脈波速度および血圧を監視するためのシステムおよび方法 | |
| US11759116B2 (en) | Determining blood flow using laser speckle imaging | |
| Mukherjee et al. | A literature review on current and proposed technologies of noninvasive blood pressure measurement | |
| JP2018517528A5 (cs) | ||
| EP2317914A2 (en) | Cerebral vascular reactivity monitoring | |
| JP5504477B2 (ja) | 指尖脈波解析装置及びこれを用いた血管内皮機能評価システム | |
| WO1995012349A1 (en) | Optical, noninvasive, in-vivo measurement of properties of a constituent of a human or animal body | |
| Junior et al. | Estimation of blood pressure and pulse transit time using your smartphone | |
| EP3028630B1 (en) | Measuring system for evaluating condition of patient | |
| CN108024743A (zh) | 血压分析装置、血压测定装置、血压分析方法、血压分析程序 | |
| Guo et al. | Combining local PWV and quantified arterial changes for calibration-free cuffless blood pressure estimation: A clinical validation | |
| US20170055891A1 (en) | Method, device and system for non-invasive measurement of blood glucose content | |
| Borchevkin et al. | Method of photoplethysmography diagnostics of domesticated animals cardiovascular diseases | |
| CZ2013478A3 (cs) | Způsob stanovení systolického a diastolického krevního tlaku | |
| CZ2014375A3 (cs) | Způsob stanovení systolického a diastolického krevního tlaku | |
| Seabra et al. | Blood Pressure Models for Wearable Sensors | |
| CZ201542A3 (cs) | Způsob stanovení systolického a diastolického krevního tlaku a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
| CN120360516B (zh) | 一种基于标定数据的血压测量方法、设备及可读存储介质 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20220621 |