FR2498071A1 - Procede de mesure de la pression arterielle et dispositif pour mettre en oeuvre ce procede - Google Patents

Abstract

L'INVENTION EST RELATIVE A LA TECHNIQUE DE MESURE ET D'ENREGISTREMENT DE PARAMETRES TECHNOLOGIQUES. DANS LE DISPOSITIF SELON L'INVENTION, UNE MANCHETTE 1 EST EN COMMUNICATION PNEUMATIQUE AVEC UN DISPOSITIF PNEUMATIQUE 2 DE VARIATION DE LA PRESSION, UN CAPTEUR 4 DE LA PRESSION ET UN CAPTEUR 5 DE PULSATIONS, MUNI D'UN MOYEN DE DIFFERENTIATION 24. A LA SORTIE DU CAPTEUR 4 SE TROUVENT RELIES, CONNECTES PAR EUX EN SERIE, UNE MEMOIRE 11 MEMORISANT LA PRESSION, UN DISPOSITIF DE COMMUTATION 17 ET UN DISPOSITIF D'ENREGISTREMENT 23 POUR L'INDICATION DES VALEURS MESUREES DE LA PRESSION ARTERIELLE. LE MOYEN DE DIFFERENTIATION 24 A SA SORTIE RELIEE A L'ENTREE D'UN DISPOSITIF 26 DE FORMATION DE SIGNAUX DE CADENCE, QUI COMMANDE LA MEMOIRE 11, ET A L'ENTREE D'UN INTEGRATEUR 29 COMMANDE PAR LE MEME DISPOSITIF 26. L'INVENTION PEUT ETRE UTILISEE DANS LA CONSTRUCTION D'APPAREILS CARDIOLOGIQUES DESTINES A DES EXAMENS CLINIQUES ET AU DIAGNOSTIC FONCTIONNEL.

Description

PROCEDE DE MESURE DE LA PRESSION ARTERIELLE
ET DISPOSITIF POUR METTRE EN OEUVRE CE PROCEDE.

La présente invention se rapporte à des procédés et dispositifs pour la mesure et l'enregistrement de paramètres cardiologiques et, notamment, à des procédés pour la mesure indirecte de la pression artérielle et à des dispositifs mettant en oeuvre ces procédés.

L'invention concerne plus particulièrement des procédés et dispositifs pour mesurer la pression artérielle systolique, diastolique et moyenne.

Elle peut être utilisée dans la construction d'appareils cardiologiques employés dans des établissements médicaux, dans les cabinets de diagnostic fonctionnel, ainsi que dans des salles d'opération et de cure pendant la conduite d'examens isolés ou périodiques de l'activité cardiaque de l'homme ou d'autres sujets vivants. L'invention est surtout avantageusement applicable à la création de dispositifs pour le diagnostic fonctionnel de l'état du système cardiovasculaire d'un sujet vivant.

Un critère des plus importants de l'état du système cardiovasculaire des sujets vivants est leur pression artérielle. Les mesures de la pression artérielle aux fins du diagnostic fonctionnel de l'état du système cardiovasculaire présentent certains traits spécifiques par comparaison avec des procédures analogues effectuées, par exemple, dans les conditions de polycliniques. Une estimation quantitative de l'état que l'on déduit des résultats d'examens fonctionnels a pour base un prélèvement complexe simultané d'un volume comparativement grand d'information physiologique au repos et après des charges, ainsi qu'un traitement de cette information.

L'emploi à ces fins de moyens tels qu'ordinateurs et dispositifs calculateurs spécialisés implique, à son tour, la nécessité d'introduire un ensemble de paramètres et un traitement de l'information en temps réel. Les exigences qui en découlent et sont ainsi imposées aux mesures de la pression artérielle peuvent être résumées de la manière suivante:: - la précision de mesure des paramètres de la pression artérielle doit être
suffisante pour permettre de tirer une appréciation quantitative générale
de l'état; - l'information sur la pression artérielle doit présenter un caractère com
plexe, comprenant des données non seulement sur ses valeurs systolique et
diastolique qui déterminent l'amplitude des pulsations et permettent de
juger de l'état du système cardiovasculaire du sujet à l'examen, mais aussi
sur sa valeur moyenne qui caractérise la puissance développée par le coeur
du sujet pour faire circuler le sang par les vaisseaux et permet d'apprécier
les caractéristiques énergétiques du coeur et d'autres propriétés, plus
fines, du système cardio-vasculaire;; - le processus de mesure de la pression artérielle doit être automatisé pour
éliminer tout facteur humain d'appréciation et pour pouvoir introduire l'in
formation sur la pression artérielle dans un dispositif approprié afin
d'assurer son traitement à la machine, y compris son traitement simultané
avec un ensemble d'autres caractéristiques.

La présente invention a donc pour but d'élaborer une méthode et des moyens pour mesurer la pression artérielle d'un sujet vivant, qui assurent la mesure des trois valeurs de cette pression indiquées ci-dessus et offrent la possibilité de conjuguer de tels moyens avec des dispositifs de traitement automatique des résultats obtenus.

On connait bien un procédé acoustique de mesure indirecte de la pression artérielle en écoutant les sons de Korotkof, survenant dans le vaisseau sanguin du sujet vivant à l'examen. Conformément à l'une des variantes de ce procédé, on crée une pression déterminée dans une manchette occlusive gonfiable attachée au sujet, puis on effectue une réduction graduelle de cette pression, ou une décompression. Au cours de cette dernière, on exécute la mesure continue de la pression dans la manchette avec une surveillance simultanée des sons de Korotkof que l'on utilise comme un signal porteur d'information pour la lecture de la pression artérielle systolique et diastolique.

L'apparition et la disparition des sons de Korotkof sont les indices caracté- ristiques d'un tel signal porteur d'information.

Les dispositifs mettant en oeuvre ce procédé comprennent généralement une manchette occlusive que l'on attache au membre supérieur ou inférieur du sujet vivant, et un dispositif pneumatique en communication avec la manchette, servant a créer et à faire varier la pression dans la manchette et muni d'un capteur de cette pression, ainsi qu'un capteur des sons de Korotkof, un moyen pour mémoriser la valeur de la pression, des moyens pour relever les indices caractéristiques du signal porteur d'information et un dispositif pour enregistrer la pression artérielle mesurée.

Le point essentiel du procédé acoustique de mesure indirecte de la pression artérielle et du dispositif pour sa mise en oeuvre est la détermination des instants d'apparition des indices caractéristiques dans le signal porteur d'information et l'enregistrement de la pression dans la manchette occlusive aux moments d'apparition de ces indices. La pression régnant dans la manchette au moment de l'apparition des sons de Korotkof pendant la décompression correspond alors à la pression artérielle systolique et la pression existant dans la manchette au moment de la disparition de ces sons correspond à la pression artérielle diastolique.

Le procédé qui vient d'être décrit est simple, c'est la raison pour laquelle il a trouvé une large application, surtout pour des méthodes manuelles de mesure. Toutefois, les possibilités de ce procédé et du dispositif le mettant en oeuvre sont limitées à la mesure de deux paramètres seulement de la pression artérielle, à savoir des pressions systolique et diastolique.

Outre cela, ce procédé de mesure de la pression artérielle présente certains points qui empêchent son automatisation. Parmi ceux-ci, il convient de mentionner une variabilité du spectre et de la puissance des phénomènes acoustiques d'un sujet à l'autre (par exemple, chez les enfants les sons de
Korotkof sont faibles), l'impossibilité de mesurer dans le cas d'un son "infini", c'est-à-dire lorsque les sons de Korotkof ne disparaissent point au cours de la variation de la pression dans la manchette, et la nécessité de fixer les capteurs des sons de Korotkof (un microphone par exemple) audessus du vaisseau sanguin du sujet. Cette dernière circonstance gene en outre l'utilisation du dispositif mettant en oeuvre ledit procédé et réduit la facilité de la mesure.

On connais aussi des procédés tachy-oscillographiques de mesure des paramètres de la pression artérielle (cf. par exemple, le brevet des Etats
Unis d'Amérique No. 4 140 110 publié le 20 février 1979). Ce procédé tachyoscillographique prévoit une variation de la pression dans une manchette occlusive attachée au membre supérieur ou inférieur du sujet sous examen, à proximité de son vaisseau sanguin, et l'application, de ce fait, au patient d'une pression progressivment variable. En même temps, on effectue la mesure synchrone de la pression appliquée à la manchette et d'une grandeur qui correspond à une composante, fluctuante en fonction du temps, des pulsations représentant la pression pulsatoire à l'intérieur du vaisseau sanguin, cette grandeur étant proportionnelle à l'amplitude de la pression pulsatoire.

On opère cette mesure avec obtention d'un signal de tachy-oscillations qui représentent une dérivée par rapport au temps de ladite grandeur et avec formation d'un signal porteur d'information sur la base de ces tachy-oscillations. Le procédé comprend aussi une opération consistant à déterminer la valeur maximale du signal porteur d'information qu'il atteint au cours de la variation de la pression appliquée à la manchette, et une opération de mesure de la pression appliquée à la manchette au moment ou la valeur du signal porteur d'information est essentiellement égale à la moitié de sa valeur maximale pour une pression appliquée à la manchette plus grande que la pression à laquelle le signal porteur d'information atteignait sa valeur maximale. Cette dernière pression mesurée représente alors la pression ar térielle systolique du sujet vivant en cours d'examen.

Le dispositif mettant en oeuvre ce procédé de mesure de la pression artérielle comprend une manchette occlusive que l'on attache au membre supérieur ou inférieur du sujet à examiner à proximité de son vaisseau sanguin, un dispositif pneumatique en communication avec la manchette, servant à faire la pression dans la manchette et à appliquer de cette manière au sujet à examiner une pression progressivement variable, ce dispositif étant associé à un circuit de commande du dispositif, et un convertisseur, egale- ment en communication pneumatique avec la manchette, destiné à mesurer la pression continuellement variable dans la manchette et la pression pulsatoire des pulsations existant dans la même manchette, et relié à un dispositif différentiateur pour l'obtention de tachy-oscillations.La sortie du convertisseur est en outre reliée à une mémoire servant à mémoriser temporairement plusieurs valeurs courantes voisines de la pression appliquée à la manchette, cette mémoire étant reliée au circuit de commande et à un dispositif d'enregistrement servant à enregistrer la pression correspondant à la pression artérielle mesurée du patient.A la sortie du dispositif différentiateur se trouvent reliés, connectés entre eux en série, un circuit de formation du signal porteur d'information, laquelle formation s'effectue sur la base de tachy-oscillations, un dispositif pour relever la valeur maximale du signal porteur d'information,- un circuit pour diviser par deux cette valeur maximale, un dispositif pour mémoriser la moitié de cette valeur maximale, un circuit de comparaison de la valeur courante du signal porteur d'information avec la moitié de sa valeur maximale et un dispositif d'enregistrement.

Les possibilités du procédé tachy-oscillographique décrit ci-dessus pour la mesure indirecte de la pression artérielle et du dispositif pour Sa mise en oeuvre se limitent à la mesure de la seule pression systolique.

Dans ce procédé et le dispositif le mettant en oeuvre, la formation du signal porteur d'information sur la base des tachy-oscillations obtenues s'effectue par intégration, dans le signal des oscillations, de demi-ondes d'une seule polarité, à savoir, de polarité positive, alors que la valeur maximale du signal porteur d'information est déterminée en évaluant l'amplitude des demiondes du signal intégré. il en résulte que, malgré une immunité accrue de cette méthode contre les perturbations, par rapport au procédé décrit précédemment, la précision et la véracité des mesures s'avèrent insuffisantes, du fait que le procédé ne tient pas compte de l'amplitude des demi-ondes de l'autre polarité et ne prend pratiquement pas en considération toute la caractéristique, ou la forme complète, des pulsations, en particulier un élément particulier de cette forme dénommé "onde dicrotique".

Le but de la présente invention est d'élaborer un procédé de mesure indirecte de la pression artérielle d'un sujet vivant et un dispositif pour sa mise en oeuvre suffisamment simple et convenable pour le fonctionnement automatique, tels qu'ils offrent la possibilité d'utiliser au maximum l'information relative à la pression artérielle contenue dans les pulsations du sujet à examiner, et qu'ils permettent de ce fait d'augmenter la précision des mesures effectuées et la véracité des résultats de mesure obtenus.

A cet effet, un procédé de mesure de la pression artérielle est proposé, consistant à faire varier la pression dans une manchette occlusive attachée au sujet vivant à examiner à proximité de son vaisseau sanguin pour l'application audit sujet vivant d'une pression progressivement variable, à mesurer de manière synchrone la pression appliquée à la manchette occlusive et une grandeur qui correspond à une composante, fluctuante en fonction du temps, des pulsations représentant la pression pulsatoire à l'intérieur du vaisseau sanguin et qui est proportionnelle à l'amplitude de la pression pulsatoire, la mesure étant effectuée avec obtention de tachy-oscillations représentant une dérivée par rapport au temps de ladite grandeur et avec formation d'un signal porteur d'information sur la base de ces tachy-oscillations, à déterminer la valeur maximale du signal porteur d'information qu'il atteint au cours de la variation de la pression appliquée à la manchette occlusive, à mesurer la pression appliquée à la manchette occlusive au moment où la valeur du signal porteur d'information est substantiellement égale à la moitié de sa valeur maximale pour une pression appliquée à la manchette plus grande que la pression à laquelle le signal porteur d'information atteignait sa valeur maximale, la pression mesurée représentant alors la pression arterielle systolique du sujet vivant, procédé dans lequel, selon l'invention, on forme le signal porteur d'information sur la base desdites tachy-oscillations, de sorte qu'il soit proportionnel à la somme des valeurs absolues des aires des demi-ondes négative et positive de chaque période des tachyoscillations, et l'on effectue la mesure de la pression appliquée à la manchette occlusive au moment où le signal porteur d'information atteint sa valeur maximale, la pression mesurée représentant alors la pression arterielle moyenne du sujet vivant, ainsi que la mesure de la pression appliquée à la manchette occlusive au moment où la valeur du signal porteur d'information est substantiellement égale à la moitié de sa valeur maximale pour une pression appliquée à la manchette occlusive moins grande que la pression à laquelle le signal porteur d'information atteignait sa valeur maximale, cette dernière pression mesurée représentant alors la pression artérielle diastolique du sujet vivant.

L'invention a également pour objet un dispositif mettant en oeuvre ledit procédé de mesure de la pression artérielle, comprenant une manchette occlusive à attacher au sujet vivant à examiner à proximité de son vaisseau sanguin, un dispositif pneumatique en communication avec cette manchette, destiné ~à faire varier la pression dans la manchette occlusive et à appliquer ainsi une pression progressivement variable audit sujet vivant, ce dispositif étant relié à un circuit de commande de l'appareil, ainsi qu'un convertisseur, également en liaison pneumatique avec la manchette, servant à mesurer la pression à l'intérieur de la manchette occlusive et comportant un capteur de la pression progressivement variable appliquée à la manchette occlusive et un capteur des pulsations qui représentent la pression pulsatoire à l'inté- rieur du vaisseau sanguin du sujet vivant, doté d'un moyen de differentiation pour l'obtention de tacny-oscillations, ledit capteur de la pression appliquée à la manchette occlusive ayant sa sortie associée à un dispositif de mémoire, destiné à mémoriser temporairement au moins deux valeurs courantes voisines de cette pression et relié au circuit de commande et à un dispositif d'enregistrement servant à enregistrer la pression correspondant à la pression artérielle mesurée du sujet vivant tandis qu'à la sortie dudit moyen de différentiation du capteur de pulsations se trouvent reliés, connectés entre eux en série, un circuit de formation, sur la base de tachy-oscillations, d'un signal porteur d'information, un dispositif pour relever la valeur maximale du signal porteur d'information, un circuit de division par deux de ladite valeur maximale, une mémoire pour mémoriser la moitié de ladite valeur maximale, un circuit de comparaison de la valeur courante du signal porteur d'information avec la moitié de sa valeur maximale et un dispositif d'enregistrement, dispositif dans lequel, selon l'invention, ledit circuit de formation du signal porteur d'information est réalisé sous forme d'un intégrateur du signal alterné de tachy-oscillations, intégrant les demiondes négatives et positives des tachy-oscillations, et sont en outre prévus un dispositif de fonnation de signaux de cadence dont la fréquence de répétition correspond a la fréquence des pulsations et un dispositif de commutation, branché entre la mémoire mémorisant la pression appliquée a la manchette occlusive et le dispositif d'enregistrement, le montage étant tel que les entrées de signaux du dispositif de formation de signaux de cadence et de l'intègrateur du signal alterné de tachy-oscillations sont reliées a la sortie du moyen différentiateur du capteur de pulsations, la sortie dudit dispositif de formation est reliée aux entrées de commande desdits intégrateur et mémoire mémorisant la pression, la sortie de l'intégrateur est reliée a l'entrée du dispositif pour relever la valeur maximale du signal porteur d'information et a l'une des entrées du circuit de comparaison, les entrées du dispositif de commutation sont reliées aux sorties desdits mémoire mémorisant la pression, dispositif a relever la valeur maximale et circuit de comparaison, et la sortie du dispositif de commutation est reliée au dispositif d'enregistrement.

De cette manière, le procédé proposé pour la mesure de la pression ar térielle de sujets vivants et le dispositif pour sa mise en oeuvre assurent la mesure de trois valeurs de cette pression, à savoir: diastolique, systolique et moyenne. Gracie au fait que le signal porteur d'information sur la valeur de la pression artérielle est formé sur la base de tachy-oscillations proportionnellement a la somme des valeurs absolues des aires des demi-ondes négatives et positives de chaque période de tachy-oscillations, les mesures effectuées bénéficient d'une précision élevée et les résultats obtenus sont plus véridiques, quelles que soient les particularités individuelles des sujets a examiner.

Dans un mode de réalisation du dispositif mettant en oeuvre le procédé de mesure de la pression artérielle selon l'invention, l'intégrateur du signal alterné de tachy-oscillations comprend deux circuits de commutation et un dispositif de mesure du niveau zéro des tachy-oscillations, avec les entrées de signaux de ces éléments connectées en parallèle et reliées a la sortie du moyen différentiateur du capteur de pulsations, le montage étant tel que les entrées de commande des deux circuits de commutation sont reliées a la sortie du dispositif de mesure du niveau zéro des tachy-oscillations, la sortie de l'un des circuits de commutation est reliée directement, et celle de l'autre par un inverseur, à l'entrée de signaux d'un circuit d'intégration cadencée des tachy-oscillations, circuit qui a des limites d'intégration correspondant au début et a la fin d'une période de pulsations et dont l'entrez de commande est reliée au dispositif de formation de signaux de cadence, tandis que sa sortie est reliée a l'entrée du dispositif a relever la valeur maximale du signal porteur d'information et a l'une des entrées du circuit de comparaison.

Une telle réalisation de l'intégrateur du signal alterné de tachyoscillations assure une précision suffisante d'intégration de ce signal dans chacune de ses périodes.

Dans un autre mode de réalisation du dispositif mettant en oeuvre le procédé proposé pour la mesure de la pression artérielle1 l'intégrateur du signal alterne de tachy-oscillations comprend, connectés en série, un dispositif de formation d'un module de tachy-oscillations, un circuit d'intégration continue, qui a des limites d'intégration correspondant au début de la variation de la pression dans la manchette occlusive avec un signe quelconque et à la fin de la variation de cette pression avec le même signe, et un dispositif de différentiation, le montage étant tel que l'entrée du dispositif de formation du module de tachy-oscillations est reliée a la sortie du moyen différentiateur du capteur de pulsations, l'entrée de commande du circuit d'intégration continue est reliée à la sortie du dispositif de formation de signaux de cadence, et la sortie du dispositif de différentiation dudit intégrateur est reliée à l'entrée du dispositif à relever la valeur maximale du signal porteur d'information et à l'une des entrées du circuit de comparaison.

L'intégrateur du signal alterné de tachy-oscillations, réalisé comme décrit ci-dessus, peut être utilise, dans des variantes simplifiées de l'appareil de mesure de la pression artérielle.

il y a intérêt à ce que dans un dispositif de mesure de la pression artérielle contenant ce dernier intégrateur du signal alterné de tachyoscillations, la sortie du dispositif de formation de signaux de cadence soit reliée à l'entrée de commande du dispositif pour mémoriser la pression appliquée a la manchette occlusive par l'intermédiaire d'un multiplicateur de fréquence assurant la multiplication au moins par deux de la fréquence des signaux de cadence.

L'introduction dans le schéma du dispositif d'un tel multiplicateur de la fréquence des signaux de cadence assure une précision de mesure élevée.

Cela est dû au fait que l'entrée de commande de la mémoire servant à mémoriser les valeurs de la pression appliquée a la manchette occlusive reçoit dans ce cas des signaux de cadence de fréquence élevée, grâce à quoi la mémoire a a mémoriser des grandeurs différant moins l'une de l'autre.

Les avantages ci-dessus mentionnés et d'autres encore, ainsi que des points particuliers de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre de modes de réalisation préférés de l'invention donnés en référence aux dessins annexés, sur lesquels:
la Figure 1A représente la variation dans le temps de la pression appliquée a la manchette occlusive;
la Figure 1B représente un diagramme temporel typique de la pression pulsatoire à l'intérieur du vaisseau sanguin, pression qui correspond aux pulsations ayant lieu lors de la variation de la pression, progressivement croissante ou décroissante, appliquée a la manchette occlusive;;
la Figure 1C représente un diagramme temporel du signal de tachy-oscillations qui sont une dérivée par rapport au temps des pulsations de la figure 1A;
la Figure 1D représente un diagramme temporel de l'une des variantes du signal porteur d'information obtenu en utilisant le procédé et le dispositif de la présente invention;
la Figure 1E est un diagramme temporel des signaux de cadence;
la Figure 1F est un diagramme temporel du signal de sortie de l'inté- grateur utilisé dans le dispositif mettant en oeuvre le procédé proposé et dont le diagramme-bloc est montré a la Figure 4;
la Figure 1G représente un diagramme temporel d'une autre variante du signal porteur d'information représentant une dérivée par rapport au temps du signal porteur d'information montré à la Figure 1F; ;
la Figure 2 représente, sous forme d'un diagramme-bloc, le dispositif mettant en oeuvre le procédé proposé de mesure de la pression artérielle selon l'invention;
la Figure 3 représente, sous forme d'un diagramme-bloc, un mode de réalisation de l'intégrateur du signal alterné de tachy-oscillations montré a la Figure 2;
la Figure 4 représente, sous forme d'un diagramme-bloc, un autre mode de réalisation de l'intégrateur du signal alterné de tachy-oscillations montré à la Figure 2; et
la Figure 5 représente, sous forme d'un diagramme en bloc, une modification du dispositif montré en Figure 2, dans laquelle est utilisé l'inté- grateur du signal alterné de tachy-oscillations, montré à la Figure 4.

Le procédé de mesure de la pression arteriulle selon la pressente -inven- tion consiste en ce qui suit.

Or applique tout d'abord, par exemple, au me4#re supérieur du sujet vivant à examiner, d'urbi homme par exemple, une manchette occlusive en l'at- tachant notamment à son bras vers l'épaule à pro,iinité d'un vaisseau sanguin quelconque, de l'artère brachiale par exemple, et on met ladite mandette en communication pneumatique avec des capteurs de pression appropriés et un dispositif pneumatique capable de changer la pression dans la manchette en y refoulant de l'air ou en l'en aspirant. On commence ensuite à faire varier progressivement la pression dans la manchette occlusive, c'est-à-dire à appliquer à l'artère de l'homme une pression variable en appliquant d'abord, par exemple, une pression croissant de façon linéaire.Tout en augmentant la pression dans la manchette occlusive, on procède en même temps à la mesure synchrone de la pression appliquée à la manchette et d'une grandeur qui correspond à une composante, fluctuant en fonction du temps, des pulsations qui représentent la pression pulsatoire à l'intérieur du vaisseau sanguin, ladite grandeur étant proportionnelle a l'amplitude de cette pression pulsatoire.On opère cette mesure en obtenant des tachy-oscillations représentant la dérivée première par rapport au temps des pulsations et avec formation d'un signal porteur d'infonation sur la base de ces tachyoscillations, en formant ledit signal porteur d'information en fonction des tachy-oscillations proportionnellement à la somme des valeurs absolues des aires des demi-ondes négatives et positives de chaque période des tachyoscillations par intégration de ces demi-ondes.

Le procédé proposé peut être illustré par des diagrammes qui reproduisent l'allure de variation des grandeurs utilisées. Sur la Figure 1A est donné un diagramme temporel qui reproduit l'allure de variation de la pression appliquée à la manchette occlusive; o) le temps t est porté en abscisses et la pression P, en unités conventionnelles, en ordonnées.

Cette variation comprend un accroissement progressif de la pression (portion B) suivi d'un décroissement progressif de la pression (portion C).

Sur la Figure 18 est donné un diagramme temporel des pulsations qui représentent la pression pulsatoire u l'intérieur du vaisseau sanguin et dont l'amplitude varie aussi bien en cours d'accroissement progressif qu'en cours de décroissement progressif de la pression appliquée à la manchette occlusive. Dans ce diagramme, le temps t est porté en abscisses et la pression P, en unité conventionnelles, est portée en ordonnées, et on peut voir sur la courbe des pulsations leurs portions désignées par la lettre 0, qui représentent les éléments (e ces pulsations dénommés "onde dicrotique".

Sur la Figure 1C est donné un diagramme temporel du signal de tachy-oscilla
tions obtenues à partir des pulsations, dans lequel le temps t est porté en
abscisses et la valeur de l'amplitude A de ce signal, en unités convention
nelles, est portée en ordonnées. Sur la Figure 1D est donné un diagramme
temporel d'un signal porteur d'information obtenu à partir dusignal de
tachy-oscillations en additionnant les aires de leurs demi-ondes des deux
signes, où le temps t est porté en abscisses et la valeur de l'amplitude A
de ce signal, en unités conventionnelles, est portée en ordonnées.

Ainsi qu'on le voit en examinant les diagrammes temporels indiqués ci
dessus, l'amplitude des grandeurs reproduites par les diagrammes des Figures
1B, 1C et 1D croit d'abord en cours de variation de la pression appliquée à
la manchette occlusive, puis elle diminue. Une telle allure de variation de
ces grandeurs a lieu aussi bien avec accroissement de la pression appliquée
a la manchette occlusive, ce qui correspond à la portion B dans le diagramme
Figure 1A, qu'avec décroissement de cette pression, ce qui correspond à la
portion C de ce diagramme.

Selon le procédé proposé, pendant la variation de la pression dans la
manchette occlusive, on opère en même temps la détection d'indices caractéristiques dans le signal porteur d'information qui s'est formé. L'un de ces indices caractéristiques est notamment la valeur maximale du signal porteur d'information qu'il atteint en cours de variation de la pression dans la manchette et a laquelle correspond le point M sur le diagramme temporel
Figure 1D. Au moment où le signal porteur d'information atteint sa valeur maximale, on mesure et enregistre la valeur de la pression appliquée en ce moment la manchette, valeur à laquelle correspond le point Pm sur le diagramme temporel Figure 1A.Dans ce cas, ainsi qu'il a été démontré par de nombreux essais en laboratoire et en clinique, qui avaient été conduits en comparant les résultants obtenus par ce procédé avec les résultats de mesures directes de la pression dans l'aorte du sujet examiné et avec les résultats de mesures faites par d'autres procédés, la pression mesurée à ce moment représente avec une précision suffisante la pression artérielle moyenne du sujet.

Un autre indice caractéristique du signal porteur d'information est sa valeur sensiblement égale à la moitié de sa valeur maximale mesurée (point S sur la courbe de la Figure 1D) pour une pression appliquée à la manchette, qui est plus grande que la pression à laquelle le signal porteur d'information atteignait sa valeur maximale. Quand, au cours de l'accroissement graduel de la pression dans la manchette occlusive, cet indice caractéristique apparait dans le signal porteur d'information, on mesure et enregistre la valeur de la pression appliquée à la manchette, le fait étant que la pression mesurée à ce moment (point P5 sur la courbe de la Figure lA), ainsi que l'ont montré les essais mentionnés plus haut, représente avec une précision suffisante la pression artérielle systolique du sujet à examiner.

Une fois que la pression croissante appliquée à la manchette occlusive a atteint une valeur prédéterminée, on procède au decroissement graduel de cette pression. A ce stade, on effectue encore la détection d'un autre indice caractéristique du signal porteur d'information. C'est aussi la valeur du signal porteur d'information sensiblement égale à la moitié de sa valeur maximale déterminée précédemment (point D sur la courbe de la Figure 1D), mais qui est mesurée, cette fois, au moment où la pression appliquée a la manchette occlusive est moins grande que la pression à laquelle le signal porteur d'information atteignait sa valeur maximale.Quand, au cours du décroissement graduel de la pression dans la manchette occlusive, cet indice caractéristique apparaît dans le signal porteur d'information, on mesure et enregistre la valeur de la pression appliquée à la manchette, et, dans ce cas, la pression mesurée en ce moment (point Pd sur la courbe de la Figure 1A), comme l'ont démontré les essais mentionnés plus haut, représente avec une précision suffisante la pression artérielle diastolique du sujet à examiner.

De cette manière, le procédé de mesure de la pression artérielle selon la présente invention assure la mesure de trois paramètres de la pression artérielle du sujet à examiner, à savoir des valeurs diastolique, moyenne et systolique de cette pression. Par cette méthode, le signal porteur d'information dont les signes caractéristiques fournissent la base pour la mesure de ces valeurs de la pression artérielle, est proportionnel au module de la somme des surfaces délimitées par les tachy-oscillations, y compris la zone occupée par l'"onde dicrotique" et, pour cette raison, il reflète les caractéristiques énergétiques des pulsations du sujet a examiner.

En se référant à la Figure 2 qui représente un diagramme fonctionnel en blocs du dispositif mettant en oeuvre le procédé proposé de mesure de la pression artérielle, on voit que ce dispositif comprend une manchette occlusive 1, représentée de façon conventionnelle, à attacher au sujet vivant à examiner à proximité de son vaisseau sanguin et, en communication pneumatique avec la manchette 1, un dispositif pneumatique 2 et un convertisseur de pression 3 du type él#ctromécanique.

La manchette occlusive 1 est une manchette médicale à rétrécissement du type standard destinée à appliquer la pression à un vaisseau sanguin du sujet à examiner et à transformer les oscillations des parois de ce vaisseau en une variation pulsatoire de la pression à l'intérieur de celle-ci.

Le dispositif pneumatique 2 assure une variation suffisamment linéaire (la non-linéarité ne dépassant pas 5) de la pression à l'intérieur de la manchette occlusive 1 et est constitué par un compresseur et un distributeur pneumatique qui lui est associé. Le compresseur sert à refouler de l'air dans la manchette occlusive 1, alors que le distributeur pneumatique assure une élévation de la pression dans la manchette 1, ou une compression, et un abaissement de la pression, ou une décompression, la compression pouvant s'effectuer à une vitesse constante de l'ordre de 10 Torrs par seconde et la décompression, à la même vitesse ou bien à une vitesse plus grande ou moins grande, suivant les conditions de l'examen du sujet.

Le convertisseur 3 assure la mesure et la transformation en signaux electriques de la pression régnant à l'intérieur de la manchette occlusive 1, cette pression représentant la somme de deux composantes, à savoir la composante de la pression progressivement variable, produite par le dispositif pneumatique 2 et la composante de la pression pulsatoire provoquée par les pulsations dans le vaisseau sanguin. Le convertisseur 3 est composé d'un capteur de pression 4 qui est appliqué à la manchette occlusive là l'aide du dispositif pneumatique 2, et d'un capteur de pulsations 5.

Comme capteurs de ce genre, il est fait usage, dans le dispositif considéré, d'électromanomètres du type capacitif, mais on peut également utiliser des capteurs d'autres types, par exemple, des capteurs d'induction ou à jauge de contrainte, possédant une linéarité et une pente de conversion, ainsi qu'une bande passante convenables. La manchette occlusive 1 communique avec le convertisseur 3 par un tuyau 6 et avec le dispositif pneumatique 2, par un tuyau 7. Sur le diagramme en blocs de la Figure 1, tout comme sur les autres diagrammes en blocs qui vont être décrits plus loin, les traits gras d'interconnexion désignent les liaisons mécaniques et les traits fins, les couplages électriques.

Le dispositif pneumatique 2 est couplé à un circuit de commande 8 par un conducteur 9. Le circuit de commande 8 est prévu pour former des signaux assurant la réalisation de l'algorithme de fonctionnement du dispositif considéré pour la mesure de la pression artérielle. Ce circuit comprend un dispositif de mise en marche, un dispositif de remise à zéro et un dispositif pour définir le régime de fonctionnement du dispositif pneumatique 2 et la vitesse de compression et de décompression. Ce dernier dispositif assure le fonctionnement du dispositif pneumatique 2 aussi bien en régime de mesure automatique continue qu'en régime d'exécution d'une mesure isolée.

Des organes de commande appropriés se trouvent disposés sur le panneau avant du circuit de commande 8.

La sortie du capteur de pression 4 est connectée à l'entrée de signaux 10 d'une mémoire 11 servant à mémoriser temporailement les signaux élaborés par le capteur de pression 4, qui sont représentatifs de plusieurs valeurs courantes voisines de la pression graduellement variable, appliquée a la manchette 1. La mémoire 11 est un dispositif usuel du type analogique qui comporte deux entrées de commande 12 et 13. L'entrée de commande 12 de la mémoire 11 est connectée, à l'aide d'un conducteur 14, à la sortie complé- mentaire 15 du circuit de commande 8; quant à la connexion de l'entrée de commande 13, il en sera parlé plus loin.Il est à noter que la mémoire 11 peut être réalisée sous forme d'un dispositif de mémoire digital, le signal de sortie du capteur de pression 4 devant alors, lui aussi, être du type digital. La sortie de la mémoire 11 est reliée à l'entrée de signaux 16 d'un dispositif de commutation 17 qui comporte deux entrées de commande 18 et 19 et dont les sorties sont connectées aux entrées 20, 21 et 22 d'un dispositif d'enregistrement 23. Le dispositif de commutation 17 est prévu pour fournir des données sur la pression, retenues dans la mémoire 11, aux indicateurs du dispositif 23 d'enregistrement qui effectuent l'indication des valeurs de la pression artérielle mesurée. Dans le cas le plus simple, le dispositif de commutation 17 peut être constitué par un circuit de commutation commandé usuel à trois directions, normalement ouvert.

Les indicateurs du dispositif d'enregistrement 23 peuvent être soit analogiques, soit digitaux; dans ce dernier cas, ce dispositif doit être équipé d'un convertisseur analogique-numérique. Cependant, si la mémoire 11 est réalisée en version digitale, il n'est pas nécessaire d'introduire un tel convertisseur dans le dispositif d'enregistrement 23.

Le capteur de pulsations 5 est relié à un moyen de différentiation 24 qui assure l'obtention, à partir de ces pulsations de signaux de tachyoscillations. La sortie du moyen de différentiation 24 est connectée par un conducteur 27, à l'entrée de signaux 28 d'un intégrateur 29 du signal alterne de tachy-oscillations, qui remplit l'office du circuit de formation d'un signal porteur d'information et effectue l'intégration des demi-ondes négatives et positives des tachy-oscillations. Le dispositif de formation 26 élabore, à partir des signaux de tachy-oscillations, des signaux de cadence sous forme d'impulsions qui ont une durée relativement faible et dont la récurrence est égale à la fréquence des pulsations.

Ce dernier dispositif comprend un amplificateur-limiteur et un normalisateur des signaux obtenus à la suite de la limitation des tachy-oscillations, ce dernier étant réalisé sous forme d'un basculeur indifférent. La sortie du dispositif 26 de formation de signaux de cadence est reliée, par un conducteur 30, à l'entrée de commande 13 de la mémoire 11, et par un conducteur 31, a l'entrée de commande 32 de l'intégrateur 29 dont la constitution sera décrite plus loin.

La sortie de l'intégrateur 29 du signal alterné de tachy-oscillations est reliée, par un conducteur 33, à l'entrée d'un dispositif 34 pour relever la valeur maximale du signal porteur d'information élaboré par cet intégrateur, et par un conducteur 35, à l'entrée 36 d'un circuit de comparaison 37.

Le dispositif 34 pour relever la valeur maximale est un détecteur de crete usuel comprenant une diode à laquelle sont branchés un condensateur de me- moire et un répétiteur de signaux en tampon qui prévient l'autodécharge de ce condensateur. La sortie du dispositif 34 est reliée, par un conducteur 38, a l'entrée de commande 18 du dispositif de commutation 17 et par un conducteur 39, a l'entrée d'un circuit de division 40 assurant le dédoublement de la valeur maximale du signal porteur d'information qui a été obtenue dans le dispositif 34. Le circuit de division 40 est un diviseur de tension usuel réalisé avec des résistances.La sortie du circuit de division 40 est reliée, par un conducteur 41, a l'entrée de signaux 42 d'une mémoire 43 pour mémoriser la moitié de la valeur maximale du signal porteur d'information, moitié qui a été obtenue dans le circuit de division 40, cette mémoire 43 ayant une entrée de commande 44. La mémoire 43 est un dispositif analogique comprenant un circuit de commutation réalisé avec un amplificateur opérationnel et une capacité d'emmagasinage. La sortie de la mémoire 43 est con nectée à l'entrée 45 du circuit de comparaison 37 qui compare la valeur courante du signal porteur d'information, appliqué à son autre entrée 36, avec la moitié de la valeur maximale de ce signal. Le circuit de comparaison 37 est un comparateur usuel réalisé avec un amplificateur opérationnel.

La sortie du circuit de comparaison 37 est reliée, par un conducteur 46, à l'entrée de commande 44 de la mémoire 43,par un conducteur 47 à l'entrée de commande 19 du dispositif de commutation 17 et par un conducteur 48, a l'entrée 49 du circuit de commande 8 par l'intermédiaire d'un dispositif de retard 50.

Sur la Figure 3, qui reproduit une partie du diagramme fonctionnel en bloc représenté a la Figure 2, est donné un diagramme-bloc détaillé d'un mode de réalisation de l'intégrateur 29 du signal alterné de tachyoscillations. L'intégrateur 29 réalisé selon cette variante comprend un circuit de commutation 51, un circuit de commutation 52, un dispositif 53 pour la mesure du niveau niveau zéro des tachy-oscillations, un inverseur 54 et un circuit 55 rf' intégration cadencer. des tachy-oscillations.

Dans l'integrateur 29, les entrees de signaux 56 et 57 des circuits de commutation 51 et 52, respectivement, et l'entrée 58 du cli positif ',3 de mesure du niveau zéro sont reliees a la sortie du moyen de differentiation 24 du capteur de pulsations b, la sortie du dispositif 53 etant connectée, par un conducteur 59, aux entrees de commande 60 et hl des circuits de commutation 51 et 52, respectivement. la sortie du circuit de commutation 51 est connectée directement et la sortie du circuit de commutation 52 à travers l'inverseur 4, à l'entrée de signaux 62 du circuit ',' d'intégration cadencée dont l'entrée de commande 63 est connectée par le conducteur 31 à la sortie du dispositif 26 de formation cie signaux de cadence et dont la sortie 64 est reliée par le conducteur 33 a l'entrée du dispositif 4 pour relever la valeur maximale du signal porteur d'information, et par le conducteur 35, a l'entrée 36 du circuit de comparaison 37.

Un autre mode de réalisation de l'intégrateur 29 est montré ur la
Figure 4 qui reproduit une partie du diagramme-bloc fonctionnel représenté à la Figure 2. Dans cette variante de réalisation, l'intégrateur 29 comprend, connectés entre eux en série, un dispositif 65 de formation d'un module de tachy-oscillations, un circuit 66 d'intégration continue comportant une entrée de signaux 67, ainsi qu'un dispositif différentiateur 68.

Le montage est tel que l'entrée du dispositif 65 de formation du module de tachy-oscillations est reliée à la sortie du moyen de différentiation 24 du capteur de pulsations 5, l'entrée de commande 69 du circuit 66 d'intégration continue étant reliée à la sortie du dispositif 26 de formation de signaux de cadence, et la sortie du dispositif différentiateur 68 de l'integrateur 29 étant connectée à l'entrée du dispositif 34 pour relever la valeur maximale du signal porteur d'information, et a l'entrée 36 du circuit de comparaison 37.

Tous les éléments du dispositif intégrateur pour la formation du signal porteur d'information sont constitués, dans les deux variantes de sa réali- sation, par des dispositifs typiques de la technique de calcul analogique et numérique utilisant des amplificateurs opérationnels. C'est ainsi que le circuit 55 d'intégration cadencée et le circuit 66 d'intégration continue sont réalisés avec des amplificateurs opérationnels usuels à élément réactif dans le circuit de contre-réaction, le dispositif 65 de formation du module de tachy-oscillations étant réalisé sous la forint d'un détecteur à deux alternances et le dispositif différentiateur 68 étant réalisé avec un amplificateur opérationnel comportant un condensateur charge-décharge.

Sur la Figure 5 est reproduite une partie du diagramme-bloc d'une variante du dispositif pour la mesure de la pression artérielle, dans laquelle on fait usage de l'intégrateur 29 du signal alterné de tachy-oscillations montré sur la Figure 4. Ici, dans le schéma de ce dispositif est introduit un multiplicateur 70 de la fréquence des signaux de cadence qui est inséré entre la sortie du dispositif 26 de formation de signaux de cadence et l'entrée de commande 13 de la mémoire 11 et assure une multiplication de la fréquence des signaux de cadence au moins par deux. Le multiplicateur 70 de fréquence est réalisé avec un multivibrateur auto-oscillateur commandé qui fonctionne en régime de multiplication.

Le dispositif proposé pour la mesure de la pression artérielle fonctionne de la manière suivante.

Ayant attaché la manchette occlusive 1 (cf. la Figure 1) autour du bras du sujet à examiner, on joint la manchette, à l'aide des tuyaux 6 et 7, au convertisseur 3 et au dispositif pneumatique 2. Puis on met en marche le dispositif pneumatique 2 en agissant sur l'organe de démarrage correspondant sur le panneau avant du circuit de commande 8. Le dispositif pneumatique 2 est alors attaqué par un signal de commande qui y arrive par le conducteur 9 et met en marche le compresseur contenu dans ce dispositif, à la suite de quoi, la pression dans la manchette occlusive 1 commence à s'élever graduellement suivant une loi suffisamment linéaire. L'intervalle de temps pendant lequel la pression s'élève dans la manchette 1 est indiqué par la portion B sur le diagramme temporel de la figure 1A.L'élévation de la pression dans la manchette 1 est perçue par le capteur de pression 4 dont le signal de sortie est appliqué à l'entrée de signaux 10 du dispositif 11 à mémoriser la pression, lequel est mis en fonction par un signal de commande qui parvient du dispositif de commande 8, par le conducteur 14, sur l'entrée de commande 12 de la mémoire 11 simultanément avec le signal de commande assurant la mise en marche du compresseur dans le dispositif pneumatique 2. Au cours de l'élévation de la pression dans la manchette 1, l'amplitude des pulsations commence, elle aussi, à rostre comme indiqué sur le diagramme temporel de la fig. 1B. Les pulsations existant dans la manchette 1 sont perçues par le capteur 5 et différenciées par le moyen de différeniation 24.

Les pulsations différenciées, qui sont des signaux de tachy-oscillations ayant la forme indiquée sur le diagramme temporel de la Figure 1B, passent par le conducteur 25 vers l'entrée du dispositif 26 de formation de signaux de cadence et, en même temps, par le conducteur 27, vers l'entrée de signaux 28 de l'intégrateur 29 du signal alterné de tachy-oscillations.

Dans le dispositif de formation 26, le signal de tachy-oscillations est amplifié à l'aide de l'amplificateur-limiteur, et les demi-ondes positives du signal amplifié sont limitées à la base à un niveau correspondant à deuxtiers de l'amplitude maximale du signal amplifié. Les signaux séparés à la suite de la limitation viennent déclencher le normalisateur faisant partie du dispositif 26, qui élabore des signaux impulsionnels de cadence ayant la forme représentée sur le diagramme temporel de la Figure 1E. Les signaux de cadence assurent la synchronisation du fonctionnement du dispositif considéré en accord avec la fréquence du pouls du sujet en examen, aussi sont ils appliques à l'entrée de commande 13 de la mémoire 11 mémorisant la pression et à l'entrée de commande 32 de l'intégrateur 29.Dans la mémoire 11, la mémorisation successive d'au moins deux valeurs courantes voisines des signaux, proportionnels à la pression appliquée à la manchette 1, s'effectue juste aux moments où les signaux de cadence viennent attaquer son entrée de commande 13.

Les signaux de tachy-oscillations en provenance de la sortie du moyen de différentiation 24 parviennent en outre, par le conducteur 27, sur l'entrée de signaux 28 de l'intégrateur 29. Dans ce dernier, les signaux de tachyoscillations attaquent simultanément les entrées de signaux 56 (cf. la
Figure 3) et 57 des circuits de commutation 50 et 51, respectivement, et l'entrée du dispositif 52 de mesure du niveau zéro de ces signaux, dispositif qui commande les circuits de commutation 50 et 51. Selon le signe de la tension de sortie du dispositif 52, appliquée aux entrées de commande 60 et 61 des circuits de commutation 50 et 51, le signal de tachy-oscillations passe par le circuit de commutation 50 et 5', les demi-ondes d'une polarité passant par le circuit de commutation 50 et celles de l'autre polarité, par le circuit de commutation 51.Ces dernières demi-ondes sont ensuite inversées par l'inverseur 54 connecté à la sortie du circuit de commutation 51.

En conséquence, l'entrée de signaux 62 du circuit 55 d'intégration cadencée reçoit des signaux d'une même polarité. Le circuit d'intégration 55 a des limites d'intégration correspondant au début et à la fin d'une période de pulsations. Ceci est assuré par application sur l'entrée de commande 63 du circuit 55, de signaux de cadence venant par le conducteur 31 du dispositif 26 formant ces signaux. Il s'ensuit que la circuit 55 ne prend l'intégrale du signal monopolaire appliqué à son entrée 62 que pendant une période de pulsations.De cette manière, le signal de sortie du circuit d'intégration 55, tel que montré sur le diagramme temporel de la Figure ID, est proportionnel aux aires des demi-ondes positives et négatives des tachy-oscillations, y compris la surface occupée par l'"onde dicrotique", l'amplitude du signal de sortie, représentant le signal porteur d'information, comme on le voit sur ce diagramme (portion E), croit avec l'augmentation de la pression dans la manchette 1 (portion B sur le diagramme temporel de la Figure 1A).

De la sortie 64 du circuit 55 d'intégration cadencée, le signal parvient par le conducteur 33, sur l'entrée du dispositif 34 pour relever la valeur maximale du signal porteur d'information et par le conducteur 35, sur l'entrée 36 du circuit de comparaison 37. Au moment où le signal porteur d'information, tout en croissant en cours d'élévation de la pression dans la manchette 1 (Figure 2), atteint sa valeur maximale, il apparat à la sortie du dispositif 34 un signal, d'une part, proportionnel à cette valeur maximale et, d'autre part, fixant le moment auquel le maximum a été atteint.

A ce moment correspond le point M sur le diagramme temporel de la Figure 1D.

De la sortie du dispositif 34, le signal de la valeur maximale arrive par le conducteur 38 sur l'entrée de commande 18 du dispositif de commutation 17 et par le conducteur 39, sur l'entrée du circuit de division 40. Au moment de l'arrivée du signal venant de la sortie du dispositif 34 dans le dispositif de commutation 17, la valeur du signal, proportionnel a la pression existant en ce moment dans la manchette 1 et enregistré dans la mémoire 11, est transmise a l'aide du dispositif de commutation 17, par le conducteur 21, dans le dispositif d'enregistrement 23 et est affichée sur l'indicateur de celui-ci comme pression artérielle moyenne du sujet en examen. La valeur de cette pression est indiquée en P sur le diagramme temporel de la
m
Figure 1A.

Le signal proportionnel à la valeur maximale du signal porteur d'information étant parvenu de la sortie du dispositif 34 sur le circuit de division 40 sa valeur est dédoublée dans ce circuit, après quoi, un signal correspondant à la moitié de la valeur maximale du signal porteur d'information est appliqué, par le conducteur 41, à l'entrée de signaux 42 de la mémoire 43 et y est mémorisé. A ce moment, une tension proportionnelle à cette valeur moitié est appliquée à l'entrée 45 du circuit de comparaison 37.

La pression dans la manchette occlusive 1 croissant toujours, la valeur du signal #porteur d'information, après avoir atteint son maximum, commence à diminuer (portion E sur le diagramme temporel de la Figure 1D).

Quand la valeur du signal porteur d'information appliqué de façon continue à l'entrée 36 du circuit de comparaison 37 aura diminué, en cours de son décroissement, quelque peu en dessous de la moitié de sa valeur maximale, moitié qui est appliquée toujours à l'entrée 45 du circuit de comparaison 37, une impulsion de tension apparaîtra à la sortie de ce circuit.

A ce moment correspond le point S sur le diagramme temporel de la Figure 1D.

L'impulsion de sortie du circuit de comparaison 37 parvient, par le conducteur 47, sur l'entrée de commande 19 du dispositif de commutation 17 et, par suite, la valeur du signal, proportionnel à la pression existant à ce moment dans la manchette 1 et enregistré dans la mémoire 11, est transmise à l'aide du dispositif 17, par le conducteur 22, dans le dispositif d'enregistrement 23 et apparaît sur l'indicateur de celui-ci comme pression artérielle systolique du sujet en examen. La valeur de cette pression est dési gnee par P5 sur le diagramme temporel de la Figure 1A.En même temps, l'impulsion de sortie du circuit de comparaison 37 parvient, par le conducteur 46, sur 1 entrée de commande 44 de la mémoire 43 et remet cette dernière en position de départ en annulant son contenu enregistré précédemment. Cette même impulsion est en outre appliquée, par le conducteur 48, à l'entrée du dispositif de retard 50.

Après cela, la pression dans la manchette 1 continue à monter et l'amplitude du signal porteur d'information à diminuer jusqu'à ce que, passe un certain délai qui est déterminé par les paramètres du dispositif de retard 50 et pendant lequel l'amplitude de ce signal devient comparable à celle du signal de bruit, l'impulsion de sortie du circuit de comparaison 37, retardée dans le dispositif de retard 50 pendant: un temps nécEssaire, parvienne sur l'entrée 49 du circuit de commande 8. Une fois l'impulsion arrivée, le circuit de commande 8 élabore des signaux de commande dont l'un est envoyé par le conducteur 9 dans le dispositif pneumatique 2 et dont l'autre, par le conducteur 14, est appliqué à l'entrée 12 de la mémoire 11.

Le signal de commande attaquant le dispositif pneumatique 2 provoque l'inversion du signe de variation de la pression appliquée à la manchette occlusive 1, de sorte que la pression dans cette manchette commence à baisser suivant une loi linéaire, tandis que le signal de commande parvenant dans la mémoire 11 assure l'effacement des valeurs qui y ont été enregis trées auparavant. A ce moment correspond le point H sur le diagramme temporel de la Figure 1A. De cette manière, un second demi-cycle de mesure commence, pendant lequel la pression dans la manchette occlusive 1 diminue, alors que la valeur du signal porteur d'information croit de nouveau (portion K sur le diagramme temporel de la Figure 1D).

Pendant le deuxième demi-cycle de mesure, essentiellement analogue à celui décrit plus haut, on procède également, à l'aide du capteur 4, à la surveillance de la pression appliquée à la manchette 1 avec mémorisation ultérieure de ses valeurs dans la memoire 11, et à la surveillance, à l'aide du capteur 5, des pulsations dont l'amplitude commence de nouveau à augmenter, avec différentiation de ces pulsations dans le moyen de différentiation 24 afin d'obtenir des tachy-oscillations et avec formation ultérieure, sur la base des tachy-oscillations, d'un signal porteur d'information dans l'intégrateur 29.De la même manière que précédemment, le dispositif 34 détermine la valeur maximale du signal porteur d'information (point NM sur le diagramme temporel de la Figure 1D), qui est également dédoublée dans le circuit de division 40, après quoi la moitié de cette valeur ainsi obtenue est de nouveau mémorisée dans la mémoire 43.

En outre, le signal de la valeur maximale provenant de la sortie du dispositif 34 est réappliqué à l'entrée de commande 18 du dispositif de commutation 17, et la valeur enregistrée dans la mémoire 11, qui correspond à la pression existant en ce moment dans la manchette 1, est transmise encore une fois dans le dispositif d'enregistrement 23 est affichée sur son indicateur comme pression artérielle moyenne du sujet, en précisant ainsi la valeur de ce paramètre obtenue auparavant. Sur le diagramme temporel de la Figure 1A, la valeur de pression nouvellement obtenue est désignée par p.

nm
En cours d'abaissement ultérieur de la pression dans la manchette 1, la valeur du signal porteur d'information, ayant passé par le maximum, recommence à diminuer (portion K sur le diagramme temporel de la Figure 1D).

Quand, tout en diminuant, la valeur du signal porteur d'information appliqué à l'entrée 36 du circuit de comparaison 37 sera devenue, en cette étape de variation de la pression dans la manchette 1, légèrement inférieure à la moitié de sa val#eur maximale, laquelle moitié est appliquée à l'entrée 45 du circuit de comparaison 37, une impulsion de tension apparaftra de nouveau à la sortie de ce circuit. A ce moment correspond le point D sur le diagramme temporel de la Figure 1D.L'impulsion de sortie du circuit 37 vient, tout comme auparavant, attaquer l'entrée de commande 19 du dispositif de commutation 17, à la suite de quoi, la valeur de la pression existant à ce moment dans la manchette 1, qui est enregistrée dans la mémoire 11, est transmise par le conducteur 20 dans le dispositif d'enregistrement 23 et retenue sur son indicateur comme pression artérielle diastolique du sujet soumis à l'examen. La valeur de cette pression est désignée par Pd sur le diagramme temporel de la Figure 1A.

Là se termine le cycle de mesure de la pression artérielle qui a duré deux minutes environ; par la suite, suivant la nature du régime prévu de fonctionnement du dispositif considéré, régime qui est déterminé par la position des organes de commande dans le circuit de commande 8, le processus de mesure peut être soit interrompu, soit répété plusieurs fois automatiquement.

Le fonctionnement du dispositif proposé pour la mesure de la pression artérielle, comprenant un intégrateur 29 dont le diagramme-bloc est représenté sur la Figure 4 ne diffère pas en principe de celui qui vient d'étre décrit.

Cependant, le fonctionnement de l'intégrateur 29 selon cette variante de réalisation diffère du fonctionnement de l'intearateur 29 réalisé selon le mode représenté sur la Figure 3. A l'examen du diagramlne en fonction du temps de la Figure 1D, on voit qu'en utilisant dans le dispositif proposé un intégrateur représenté à la Figure 3, le signal porteur d'information a une forme discrète, la durée de chaque impulsion de ce signal étant déterminée par la période de répétition des signaux de cadence dont la récurrence est égale à la fréquence des pulsations. il s'ensuit que, dans des cas où il est nécessaire d'effectuer les mesures de la pression artérielle à une vitesse élevée, c'est-à-dire avec un temps réduit de compression et de décompression, et lorsque le nombre d'impulsions du signal porteur d'information appartenant à un cycle de mesure devient moins grand, la précision de mesure peut s'avérer insuffisante. C'est pourquoi, il est raisonnable d'utiliser dans ces cas l'intégrateur 29 du type représenté sur la Figure 4.

Dans cet intégrateur 29, les signaux de tachy-oscillations de la sortie du moyen de différentiation 24 sont envoyés à l'entrée du dispositif 65 de formation du module des tachy-oscillations qui délivre en sortie un signal proportionnel à ce module, ce signal étant appliqué à l'entrée de signaux 67 du circuit 66 d'intégration continue qui intègre ce dernier signal.

Le signal de sortie du circuit 66, dont la forme est montrée sur le diagramme temporel de la Figure 1F, est ensuite différencié par le dispositif de différentiation 68. Le circuit 66 d'intégration continue a des limites d'intégration correspondant au début de la variation de la pression dans la manchette occlusive 1, laquelle variation est opérée avec l'un ou l'autre signe, par exemple au début de l'élévation de pression, et à la fin de la variation de la pression avec le même signe, c'est-à-dire au moment de la fin d'élévation de la pression appliquée à la manchette 1. il s'ensuit que le signal porteur d'information apparaissant à la sortie du dispositif de différentiation 68 présente pendant un demi-cycle une forme continue en cloche unique montrée sur le diagramme temporel de la Figure 1G.

En d'autres termes, l'intégrateur 29 considéré réalise en fait une interpolation du signal porteur d'information ayant la forme qui est montrée sur le diagramme temporel de la Figure 1D.

A noter ici qu'en utilisant dans un circuit d'intégration une réaction à paramètres fixes, il existe une interdéperdance assez prononcée entre le signal de sortie de ce circuit et la fréquence des signaux d'entrée qui lui sont appliqués en vue de l'intégration. En particulier, cela peut conduire a des valeurs erronées du signal de sortie du circuit d'intégration, soit en excès si la constante de temps du circuit de réaction est faible (par rapport à la fréquence d'entrée), soit en défaut si la constante de temps de ce circuit est grande.Dans le cas considéré où la fréquence des signaux de sortie du circuit 66 d'intégration continue est déterminée par la fréquence du pouls qui, chez différents sujets et dans des conditions différentes, peut varier entre les limites de 30 à 240 coups par minute, cette dépendance de fréquence peut conduire à un abaissement de la précision des mesures et, éventuellement, à des lectures erronées.

Pour diminuer la dépendance de fréquence du signal de sortie du circuit 66 d'integration continue, on a appliqué dans ce circuit une réaction à constante de temps contrôlable. L'office d'élément réglable du circuit de réaction est rempli par un élément résistant commandé dont la résistance varie en rapport inverse de la fréquence des signaux de cadence qui parviennent, par le conducteur 31, du dispositif de formation 26 sur l'entrée de commande 69 du circuit 66. Comme élément résistant commandé, on peut choisir par exemple un transistor inséré dans le circuit de réaction, l'électrode de commande de ce transistor étant alimentée sous une tension proportionnelle à la fréquence des signaux de cadence.

il convient d'ajouter que pour assurer la précision de mesure requise, cet intégrateur 29 utilise un circuit d'intégration 66 à grande rapidité de fonctionnement, la constante de temps de différentiation du dispositif différentiateur 68 étant choisie au-dessous de 0,1 de la période des pulsations.

De la sortie du dispositif de différentiation 68, le signal porteur d'information est envoyé dans un circuit de détermination de ses indices caractéristiques, dont le fonctionnement a été décrit plus haut et qui comprend, connectés en série, le dispositif 34 pour relever le maximum du signal porteur d'information, le circuit de division# 40, la mémoire 43 mémorisant la moitié de la valeur maximale de ce signal et le circuit de comparaison 37. Dans cet ensemble s'opère, par le procédé décrit plus haut, la détection de la valeur maximale du signal porteur d'information et des moitiés de cette valeur, auxquelles correspondent les points M', s' et D', respectivement, sur le diagramme temporel de la Figure 1G.

Ainsi qu'on le voit sur ce diagramme temporel, la disposition de ces points dans le temps ne coïncide pas avec celle des points analogues M, S et D sur le diagramme temporel de la Figure 1D. Notamment, les nouveaux points des indices caractéristiques du signal porteur d'information sur la Figure 1G se situent dans le temps entre les impulsions du signal porteur d'information selon la Figure 1D. Ceci témoigne du fait que dans l'intégrateur 29 représenté à la Figure 4, pour une vitesse plus grande de compression et de décompression, la précision de détermination des moments d'apparition dans le signal porteur d'information de ses indices caractéristiques est plus grande que dans l'intégrateur 29 montré sur la Figure 3.

Cependant, si dans la mémoire 11 mémorisant la pression, on laissait tel quel le taux d'échantillonnage des valeurs de pression retenues, taux qui correspond à la fréquence des pulsations, la précision obtenue pour la détermination des moments d'apparition dans le signal porteur d'information de ses indices caractéristiques ne serait pas entiérement réalisée, de sorte que la précision de mesure de la pression serait insuffisante, du fait que dans ce cas, les valeurs de pression à mémoriser différent notablement l'une de l'autre.C'est pourquoi, il est rationnel d'introduire dans le schéma du dispositif de mesure de la pression artérielle, utilisant un intégrateur 29 selon la Figure 4, un moyen de multiplication de la fré quence des signaux de cadence qui déterminent le taux d'échantillonnage des valeurs de pression à retenir dans la mémoire 11. Comme tel moyen, on utilise un multiplicateur de fréquence 70 (Figure 5), branché entre la sortie du dispositif 26 de formation de signaux de cadence, et l'entrée de commande 13 de la mémoire 11 et assurant la multiplication de la fréquence de ces signaux au moins par deux.L'emploi du multiplicateur de fréquence 70 permet d'élever le taux d'échantillonnage temporel des valeurs de pression retenues dans la mémoire 11 et, par là, d'accroître la précision de mesure de la pression artérielle du sujet à examiner dans le cas où il est nécessaire de réduire le temps d'exécution des mesures.

Le procédé et le dispositif pour la mesure de la pression artérielle selon la présente invention offrent les avantages suivants par rapport aux procédés et dispositifs connus.

Le premier avantage à souligner est que les procédés et dispositif proposés assurent la mesure de trois valeurs de la pression artérielle d'un sujet vivant, à savoir diastolique, moyenne et systolique.

Le procédé proposé a en outre, par rapport aux autres procédés de mesure indirects, un avantage certain du point de vue de la véracité des résultats obtenus, étant donné qu'il offre la possibilité d'effectuer des mesures avec une précision suffisante pratiquement sur tous les patients, quelles que soient la nature de la pathologie et les valeurs particulières de la pression artérielle. Cet avantage est obtenu grâce à l'utilisation de critères formels qui sont à la base du procédé. Le décèlement de ces critères ne présente pas de difficultés spéciales tant dans un traitement manuel (visuel) des données de pression enregistrées que dans une mesure automatique de la pression.

Le dispositif proposé permet de mesurer de façon exacte la pression artérielle dans une large gamme de variations de ses valeurs systolique, diastolique et moyenne avec des résultats de mesures qui se distinguent par une bonne reproductibilité. Le dispositif peut fonctionner aussi bien en régime semi-automatique qu'entièrement automatique.

Parmi les avantages du dispositif, il est également à signaler la possibilité de faire les mesures en plaçant la manchette occlusive par-dessus le vêtement du sujet à examiner (de la chemise, par exemple, robe de chambre, vestion, etc.), ceci ne produisant pratiquement aucun effet sur les résultats obtenus. Cette possibilité assure un grand confort des mesures.

Des essais de laboratoire et de clinique effectués, ayant eu pour objet un assez grand contingent de sujets malades et bien portants, ainsi qu'un traitement statistique des résultats obtenus ont montré que la probabilité de décèlement des indices caractéristiques, d'après lesquels sont déterminées les pressions artérielles systolique et diastolique, est égale à 1,0, et que la probabilité de détection des indices caractéristiques pour déterminer la pression artérielle moyenne est d'au moins 0,92.

Tous ces mérites du dispositif proposé le font convenir a la mesure de la pression artérielle aussi bien dans le traitement curatif des patients que dans la sélection professionnelle des personnes, et permettent d'équiper de tels dispositifs les hôpitaux, les polycliniques, les ambulances et les postes de libre-service accessibles à tous.

Dans ce qui précède, des modes particuliers de réalisation de la présente invention ont été décrits, qui sont susceptibles de diverses modifications et compléments accessibles à l'homme de l'art. il est évident que l'invention n'est nullement limitée à cette description du procédé proposé de mesure de la pression artérielle, ni aux exemples cités de réalisation du dispositif mettant en oeuvre ledit procédé ou d'éléments séparés dudit dispositif, et que le dispositif proposé peut connaître diverses modifications et compléments qui ne sortent pas du cadre et de l'esprit de l'invention.

Claims (5)

P.E'3EtIDICATION'S

1.- Procédé de fonctionnement d'uni appareil de mesure de la pression artérielle, en vue de l'établissement ultérieur d'undiagnostic, consistant faire varier lapression dans une manchette occlusive attachée au sujet vivant à examiner à proximité d'un vaisseau sanguin pour appliquer ainsi une pression progressivement variable àce sujetvivant, mesurer, de manière synchrone, la pression appliquée à la manchette occlusive et une grandeur qui correspond àune composante, fluctuant en fonction dutemps, despulsations représentant lapression pulsatoire àl'intérieur du vaisseau sanguin etqui est proportionnelle à 1 'amplitude de la pression pulsatoire, lamesure étant effectuée avec obtention detachy-oscillations représentant unedérivée par rapport au temps de ladite grandeur etavec formation d'un signal porteurd'information sur la base de ces tachy-oscillations, à déterminer la valeur maximale du signal porteurd1information qu'il atteint au cours de lavariation de la pression appliquée à la manchette occlusive,à mesurer lapression appliquée à lamanchette occlusive aumoment où la valeur dusignal porteur d'information est sensiblement égale la moitié desa valeur maximale pour unepression appliquée à la manchette plus grande que la pression à laquelle lesignal porteur d'information atteignait savaleur maximale, la pression mesurée représentant alors la pression artérielle systolique du sujet vivant, et pouvant être utilisé pour un établissement ultérieur d'un diagnosti c, ce procédé de fonctionnement étant caractérisé ence qu'on forme le signal porteur d'information sur la base desdites tachy-oscillations de sorte qu'il soit proportionnel a la somme des valeurs absolues des aires des demi-ondes négatives, et qu'on effectue lamesuredela pression appliquée à la manchette occlusive aumoment oûle signal porteur d'information atteintsa valeur maximale, la pression mesurée représentant alors la pression artérielle moyenne du sujet vivant, ainsi que la mesure de la pression appliquée à la manchette occlusive au moment où la va'leur du signal porteur d'informationestsensiblement égale à la moitié desa valeur maximale pour.une pression appliquée à la manchette occlusive moins grande que la pression à laquelle le signal porteur d'information atteignait sa valeurmaximale, cette dernière pression mesurée représentant alors la pression artérielle diastolique du sujet vivant et pouvant être utilisée pour l'établissement ultérieur d'un diagnostic.

2.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant une manchette occlusive (1) à attacher au sujet vivant à examiner à proximité de son vaisseau sanguin, un dispositif pneumatique (2) en communication avec cette manchette, destiné a faire varier la pression dans la manchette occlusive et à appliquer ainsi une pression progressivement variable audit sujet vivant, ce dispositif étant relié à un circuit de commande (8) de l'appareil, ainsi qu'un convertisseur (3), également en liaison pneumatique avec la manchette, servant à mesurer la pression à l'intérieur de la manchette occlusive et comportant un capteur(4)de la pression progressivement variable appliquée à la manchette occlusive(1)et un capteur(5)des pulsations qui représentent la pression pulsatoire à l'intérieur du vaisseau sanguin du sujet vivant, doté d'un moyen de différentiation (24) pour l'obtention de tachy-oscillations, ledit capteur (4) de la pression appliquée à la manchette occlusive (1) ayant sa sortie associée à un dispositif de mémoire (11), destiné à mémoriser temporairement au moins deux valeurs courantes voisines de cette pression et relié au circuit de commande (8) et à un dispositif d'enregistrement (23) servant à enregistrer la pression correspondant à la pression artérielle mesurée du sujet vivant, tandis qu'à la sortie dudit moyen de différentiation (24) du capteur (5) de pulsations se trouvent reliés, connectés entre eux en série, un circuit de formation (26) sur la base de tachy-oscillations, d'un signal porteur d'information, un dispositif (34) pour relever la valeur maximale du signal porteur d'information, un circuit (40) de division par deux de ladite valeur maximale, une mémoire (43) pour mémoriser la moitié de ladite valeur maximale, un circuit de comparaison (37) de la valeur courante du signal porteur d'information avec la moitié de sa valeur maximale et un dispositif d'enregistrement (23), caractérisé en ce que ledit circuit de formation du signal porteur d'information est réalisé sous forme d'un intégrateur (29) du signal alterné de tachy-oscillations, intégrant les demi-ondes négatives et positives des tachy-oscillations, et en ce qu'il est complété par un dispositif de formation de signaux de cadence (26) dont la fréquence de répétition correspond à la fréquence des pulsations et par un dispositif de commutation (17), branché entre la mémoire mémorisant la pression appliquée à la manchette occlusive et le dispositif d'enregistrement, le montage étant tel que les entrées de signaux du dispositif de formation de signaux de cadence (26) et de l'intégrateur (29) du signal alterné de tachy-oscillations sont reliées à la sortie du moyen différentiateur (24) du capteur de pulsations, la sortie dudit dispositif de formation (26) est reliée aux entrées de commande desdits intégrateur (29) et mémoire (11) mémorisant la pression, la sortie de l'integrateur (29) est reliée a l'entrée du dispositif (34) pour relever la valeur maximale du signal porteur d'information et à l'une des entrées du circuit de comparaison (37), les entrées du dispositif de commutation (17) sont reliées aux sorties desdits mémoire (11) mémorisant la pression, dispositif (34) pour relever la valeur maximale et circuit de comparaison (37), et la sortie du dispositif de commutation (17) est reliée au dispositif d'enregistrement (23).

3.- Dispositif selon la revendiiaion 2, caractérisé en ce que l'inté- grateur (29) du signal alterné de tacy-oscillations comprend deux circuits de commutation (51, 52) et un dispositif de mesure (53) du niveau zéro des tachy-oscillations, dont les entrées de signaux sont connectées en parallèle et reliées à la sortie du moyen différentiateur (24) du capteur de pulsations, le montage étant tel que les entrées de commande des deux circuits de commutation (51, 52) sont reliées à la sortie du dispositif de mesure (53) du niveau zéro des tachy-oscillations, la sortie de l'un des circuits de commutation (51) est reliée directement, et celle de l'autre (52) par l'intermédiaire d'un inverseur (54), à l'entrée de signaux d'un circuit (55) d'in- tégration cadencée des tachy-oscillations, circuit qui a des limites d'in tégration correspondant au début et à la fin d'une période de pulsations et dont l'entrée de commande est reliée au dispositif (26) de formation de signaux de cadence, tandis que sa sortie est reliée à l'entrée du dispositif (34) pour relever la valeur maximale du signal porteur d'information et à l'une des entrées du circuit de comparaison (37).

4.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'inté- grateur (29) du signai alterné de tachy-oscillations comprend, connectés en série, un dispositif (65) de formation d'un module de tachy-oscillations, un circuit (66) d'intégration continue, qui a des limites d'intégration correspondant au début de la variation de la pression dans la manc#hette occlusive avec un signe quelconque et à la fin de la variation de cette pression avec le même signe, et un dispositif (68) de différentiation, le montage étant tel que l'entrée du dispositif (65) de formation du module de tachy-oscillations est reliée à la sortie du moyen différentiateur (24) du capteur de pulsations, l'entrée de commande du circuit d'intégration continue (66) est reliée à la sortie du dispositif (26) de formation de signaux de cadence, et la sortie du dispositif de différentiation (68) dudit intégrateur est reliée à l'entrée du dispositif (34) pour relever la valeur maximale du signal porteur d'information et à l'une des entrées du circuit de comparaison (37).

5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la sortie du dispositif (26) de formation de signaux de cadence est reliée à l'entrée de commande du dispositif (11) mémorisant la pression appliquée à la manchette occlusive par l'intermédiaire d'un multiplicateur de fréquence (70) assurant la multiplication au moins par deux de la fréquence des signaux de cadence.