IT8922250A1

IT8922250A1 - CONTINUOUS REAL-TIME, NON-INVASIVE, BLOOD PRESSURE MONITOR

Info

Publication number: IT8922250A1
Application number: IT1989A22250A
Authority: IT
Inventors: Noam Egozi; Gabriel Glick
Original assignee: L E Trading Ltd
Priority date: 1988-11-07
Filing date: 1989-11-03
Publication date: 1991-05-03
Also published as: GB2226131A; DE3935939A1; IT8922250A0; GB8925013D0; NL8902746A; IT1236648B; IL88305A0; FR2638629A1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

dell'invenzione industriale dal titolo: of the industrial invention entitled:

"Monitor continuo in tempo reale, non invasivo, della pressione sanguigna". "Non-invasive, real-time continuous blood pressure monitor".

RIASSUNTO SUMMARY

Apparato di monitoraggio continuo, in tempo reale, non invasivo, della pressione sanguigna che comprende un apparato ottico di trasduzione per rilevare in tempo reale la quantit? di flusso sanguigno in un'arteria e un apparato di risposta a un'uscita dell'apparato di trasduzione ottica per fornire un'indicazione di uscita della pressione sistolica e diastolica del sangue. Continuous, real-time, non-invasive blood pressure monitoring device which includes an optical transduction apparatus to detect the quantity in real time. of blood flow in an artery and a response apparatus to an output of the optical transduction apparatus to provide an output indication of the systolic and diastolic blood pressure.

CAMPO DELL'INVENZIONE FIELD OF THE INVENTION

La presente invenzione si riferisce, in generale, alla misura continua della pressione sanguigna, piu in particolare alla misura continua e al monitoraggio della pressione sanguigna. The present invention relates, in general, to the continuous measurement of blood pressure, more particularly to the continuous measurement and monitoring of blood pressure.

SFONDO DELL'INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION

Correntemente sono noti vari tipi di apparecchiature per il monitoraggio della pressione sanguigna. Un sistema per il monitoraggio continuo non invasivo della pressione sanguigna, identificato come Cortronic APM 770, ? descritto in una pubblicazione distribuita dalla Cortronic Corporation di 105 Cornac St. Ronkonkoma, New York 11779, U.S.A.. Questo dispositivo utilizza un manicotto convenzionale che ? attaccato al braccio di un paziente. Various types of blood pressure monitoring equipment are currently known. A non-invasive continuous blood pressure monitoring system, identified as Cortronic APM 770,? described in a publication distributed by the Cortronic Corporation of 105 Cornac St. Ronkonkoma, New York 11779, U.S.A .. This device uses a conventional sleeve which? attached to a patient's arm.

Nel Journal of Clinical Monitoring, Vol.3, No.4, ottobre, 1987, pp. 282-287, in un articolo intitolato "Monitoraggio continuo, in tempo reale, non invasivo della pressione arteriosa: metodologia Penaz applicata al dito", di Robert D. Boehmer, ? descritto un monitor della pressione sanguigna del dito prodotto da Ohmeda Monitoring Systems, 355 Inverness Drive S. Englewood, Colorado 80112 U.S.A. Per misurare la dimensione della arteria del dito ? utilizzato un manicotto per dito con una sorgente di luce incorporata al suo interno e un rilevatore. Il monitor ? basato su microprocessore e utilizza algoritmi per determinare la misura della arteria non sotto carico circa ogni minuto e correggere automaticamente per cambiamenti eventualmente indotti da una contrazione o rilassamento della muscolatura liscia. In the Journal of Clinical Monitoring, Vol. 3, No. 4, October, 1987, pp. 282-287, in an article entitled "Continuous, real-time, non-invasive monitoring of blood pressure: Penaz methodology applied to the finger", by Robert D. Boehmer,? described a finger blood pressure monitor manufactured by Ohmeda Monitoring Systems, 355 Inverness Drive S. Englewood, Colorado 80112 U.S.A. To measure the size of the finger artery? used a finger sleeve with a light source built into it and a detector. The monitor? based on a microprocessor and uses algorithms to determine the size of the unloaded artery approximately every minute and automatically correct for changes possibly induced by a contraction or relaxation of the smooth muscle.

Un sistema di servocontrollo ad alta velocit? elettropneumatico consente la calibrazione automatica e la correzione. A high-speed servo control system? electro-pneumatic allows automatic calibration and correction.

In Medicai & Biological Engineering & Computing, settembre 1985, pagine 459-465, in un articolo intitolato "Monitoraggio ambulatoriale a lungo termine della pressione arteriosa indiretta usando un metodo oscillometrico a volume" di K. Yamakoshe et al., ? descritto uno strumento portatile a microprocessore per il monitoraggio ambulatoriale a lungo termine della pressione arteriosa indiretta al dito umano misurando le pressioni del manicotto. In Medicai & Biological Engineering & Computing, September 1985, pages 459-465, in an article entitled "Long-term ambulatory monitoring of indirect blood pressure using an oscillometric volume method" by K. Yamakoshe et al.,? disclosed a microprocessor-based portable instrument for long-term ambulatory monitoring of indirect blood pressure to the human finger by measuring cuff pressures.

Nel brevetto USA brevetto 4,475,554 ? descritto un misuratore di pressione sanguigna continuo comprendente un manicotto per dito pneumatico gonfiabile che comprende un trasmettitore a infrarossi e una circuiteria elettronica di ricezione connessa al trasmettitore e al ricevitore e controllante un compressore dinamico. Un segnale da un trasduttore elettronico di pressione corrisponde con molta precisione alla pressione arteriosa istantanea del sangue. In US patent 4,475,554? disclosed is a continuous blood pressure meter comprising an inflatable pneumatic finger cuff which includes an infrared transmitter and electronic receiving circuitry connected to the transmitter and receiver and controlling a dynamic compressor. A signal from an electronic pressure transducer corresponds very accurately to the instantaneous arterial pressure of the blood.

I dispositivi descritti nelle pubblicazioni sopra menzionate possono tutti essere caratterizzati dal fatto che misurano le dimensioni fisiche della arteria. Tutti utilizzano mezzi azionati da un fluido per applicare una pressione fisica. Tutti sono in effetti sistemi a circolo chiuso che rilevano la pressione richiesta per mantenere le dimensioni fisiche dell'arteria a un livello predeterminato. Per loro natura, i dispositivi hanno una velocit? di risposta limitata, dal momento che misurano la compensazione fisica del sistema per cambiamenti fisiologici e misurano cosi i cambiamenti fisiologici in maniera indiretta. The devices described in the publications mentioned above can all be characterized in that they measure the physical dimensions of the artery. All use fluid-driven means to apply physical pressure. All are effectively closed-loop systems that sense the pressure required to maintain the physical size of the artery at a predetermined level. By their nature, devices have a speed? limited response, since they measure the physical compensation of the system for physiological changes and thus measure physiological changes indirectly.

RIASSUNTO DELL'INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION

La presente invenzione cerca di fornire un monitor migliorato, non invasivo, continuo, delta pressione sanguinea. The present invention seeks to provide an improved, non-invasive, continuous, delta blood pressure monitor.

E' cosi fornito, in accordo con una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, un apparato di monitoraggio della pressione sanguigna in tempo reale, non invasivo, continuo, che comprende un apparato di trasduzione ottico per rilevare in tempo reale la quantit? di sangue che fluisce in un'arteria e un apparato di risposta a un'uscita dell'apparato ottico di trasduzione per fornire una indicazione di uscita della pressione sanguigna sistolica e diastolica. There is thus provided, in accordance with a preferred embodiment of the invention, a real-time, non-invasive, continuous blood pressure monitoring apparatus, which comprises an optical transduction apparatus for detecting the quantity in real time. of blood flowing into an artery and a response apparatus to an output of the optical transduction apparatus to provide an output indication of the systolic and diastolic blood pressure.

In accordo con una forma di realizzazione preferita della invenzione, l'apparato di risposta a un'indicazione di uscita fornisce indicazioni dirette di uscita sia della pressione sanguigna sistolica che diastolica. In accordance with a preferred embodiment of the invention, the response apparatus to an output indication provides direct output indications of both systolic and diastolic blood pressure.

Inoltre, in accordo con una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, l'apparato di risposta a una indicazione di uscita calcola la pressione sanguigna media per integrazione della uscita dell'apparato di trasduzione ottica. Furthermore, according to a preferred embodiment of the invention, the response apparatus to an output indication calculates the average blood pressure by integration of the output of the optical transduction apparatus.

In aggiunta, in accordo con una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, ? pure fornito un apparato di visualizzazione per visualizzare la forma d'onda dell'uscita del trasduttore ottico, con il quale possono venire visualizzate le funzioni delle valvole cardiache. In addition, according to a preferred embodiment of the invention,? Also provided is a display apparatus for displaying the waveform of the optical transducer output, with which the functions of the heart valves can be displayed.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La presente invenzione sar? compresa ed apprezzata pi? pienamente dalla seguente descrizione dettagliata, considerata unitamente ai disegni in cui: The present invention will be understood and appreciated more? fully from the following detailed description, considered in conjunction with the drawings in which:

la figura 1 ? una illustrazione a schema a blocchi dell'apparato di monitoraggio continuo, non invasivo, della.pressione sanguigna costruito ed operante in accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione; e figure 1? a block diagram illustration of the continuous, non-invasive blood pressure monitoring apparatus constructed and operating in accordance with a preferred embodiment of the present invention; And

la figura 2 ? una illustrazione schematica di una circuiteria logica e A-D utilizzata nell'apparato di fig.1. figure 2? a schematic illustration of a logic circuitry and A-D used in the apparatus of fig.1.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Riferimento ? ora fatto alle figure 1 e 2 che illustrano un dispositivo di monitoraggio continuo, non invasivo, della pressione sanguigna realizzato e che opera in accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione. Un trasduttore ottico 10, tipicamente comprende un trasmettitore ottico 12, come un LED, per esempio un MLED 77 prodotto dalla Motorola e un ricevitore ottico 14, quale uno o pi? fototransistori o diodo PIN, per esempio un fototransistore MRD 711 prodotto da Motorola. Il trasduttore ottico 10, pu? anche comprendere un circuito pulsante 16, tipicamente comprendente un transistore 18 del tipo 2N222A,,la cui base ? collegata attraverso una resistenza 20 a un terminale A della circuiteria logica di figura 2, come pure una resitenza 22 e una resistenza variabile 24 connessa a un transistore 18 attraverso una resistenza 26. Reference ? now done in Figures 1 and 2 which illustrate a continuous, non-invasive blood pressure monitoring device made and operating in accordance with a preferred embodiment of the present invention. An optical transducer 10 typically comprises an optical transmitter 12, such as an LED, for example an MLED 77 manufactured by Motorola and an optical receiver 14, such as one or more? phototransistors or PIN diode, for example an MRD 711 phototransistor manufactured by Motorola. The optical transducer 10, can? also comprising a pulsating circuit 16, typically comprising a transistor 18 of the 2N222A type, the base of which? connected through a resistor 20 to a terminal A of the logic circuitry of Figure 2, as well as a resistor 22 and a variable resistor 24 connected to a transistor 18 through a resistor 26.

Il trasduttore ottico pu? essere fatto funzionare in diversi modi. Il trasmettitore 12 e il ricevitore 14 possono essere disposti direttamente sulla pelle di una parte del corpo, come un dito della mano, o alternativamente pu? comunicare con questa attraverso fibre ottiche o altre guide d'onda. Il numero di trasmettitori e ricevitori che sono utilizzati pu? venire scelto per la risoluzione desiderata e il campo di vista. The optical transducer can? be operated in several ways. The transmitter 12 and the receiver 14 can be placed directly on the skin of a part of the body, such as a finger of the hand, or alternatively can be placed directly on the skin of a part of the body, such as a finger of the hand. communicate with it through optical fibers or other waveguides. The number of transmitters and receivers that are used can? be chosen for the desired resolution and field of view.

L'uscita del trasduttore ottico 10 ? tipicamente alimentata in parallelo a circuiti amplificatori AC e DC 30 e 32. Si nota che quando ? utilizzato un trasmettitore a impulsi, il circuito di amplificazione OC 32 pu? essere eliminato, in quanto che generalmente tutta l'informazione rilevante ? ricevuta dal circuito amplificatore AC 30. I circuiti amplificatori AC e DC sono tipicamente basati su chips 33 TIL 72 o LF 356. The output of the optical transducer 10? typically powered in parallel to AC and DC amplifier circuits 30 and 32. Notice that when? used a pulse transmitter, the OC 32 amplification circuit can? be deleted, as that generally all relevant information? received from the AC amplifier circuit 30. The AC and DC amplifier circuits are typically based on 33 TIL 72 or LF 356 chips.

Le uscite dei circuiti amplificatori AC e DC 30 e 32 sono sommate in un circuito sommatore 34 la cui uscita ? alimentata a un convertitore A-D 36. L'uscita del convertitore A-D 36 ? alimentata a un microprocessore 38, quale un personal computer generai purpose, basato su un chip Intel 8088, che pilota un display 40. The outputs of the AC and DC amplifier circuits 30 and 32 are summed in an adder circuit 34 whose output? fed to an A-D 36 converter. The output of the A-D 36 converter? powered by a microprocessor 38, such as a general purpose personal computer, based on an Intel 8088 chip, which drives a display 40.

La calibrazione dell?apparato di figura 1 pu? essere realizzata attraverso un usuale manicotto misuratore di pressione sanguigna elettronico 42, quale un CAS modello 820, realizzato da CAS Medicai Systems, Ine of Branford, Connecticut 06405, U.S.A., che riceve un ingresso da una circuiteria di controllo 44 e fornisce una uscita di calibrazione a un microcomputer 38. Alternativamente, pu? venire utilizzato un altro adatto apparato di misura di pressione arteriosa e le rispettive letture venire introdotte manualmente nel sistema come attraverso il Keypad 46. The calibration of the apparatus of figure 1 can? be made through a usual electronic blood pressure cuff 42, such as a Model 820 CAS, made by CAS Medicai Systems, Ine of Branford, Connecticut 06405, U.S.A., which receives an input from control circuitry 44 and provides a calibration output to a microcomputer 38. Alternatively, it can? another suitable blood pressure measuring apparatus is used and the respective readings entered manually into the system such as via the Keypad 46.

La circuitene di controllo 44 riceve ingressi da un microcomputer 38 e pu? fornire uscite in addizione al convertitore A/O 36, anche agli amplificatori AC e OC 30 e 32. The control circuit 44 receives inputs from a microcomputer 38 and can provide outputs in addition to the A / O converter 36, also to the AC and OC amplifiers 30 and 32.

Una forma di realizzazione preferita della circuiteria di figura 1 ? illustrata in dettaglio in figura 2, nel quale ogni componente circuitale ? identificato dallo stesso numero di riferimento usato in figura 1. A preferred embodiment of the circuitry of Figure 1? illustrated in detail in Figure 2, in which each circuit component? identified by the same reference number used in figure 1.

L'apparato della presente invenzione tipicamente opera sul software, un listaggio del cui codice sorgente appare nella tabella A qui annesso. The apparatus of the present invention typically operates on software, a listing of which source code appears in Table A attached hereto.

Le persone esperte del ramo si renderanno conto che la presente invenzione non ? limitata da ci? che ? stato mostrato e descritto in modo particolareggiato qui sopra. Piuttosto, lo scopo della presente invenzione ? definito solo dalle rivendicazioni che seguono. Those skilled in the art will appreciate that the present invention is not? limited by there? that ? been shown and described in detail above. Rather, the purpose of the present invention? defined only by the following claims.

Claims

CLAIMS 1. Non-invasive, continuous blood pressure monitoring apparatus comprising: optical transduction means for detecting the information relating to the quantity? of blood flowing into a blood vessel; And means responsive to an output of the optical transduction means for providing an output indication of the systolic and diastolic blood pressure.

2. Apparatus as defined in claim 1 wherein said response means to an output indication provides direct output indications of both systolic and diastolic blood pressure.

Apparatus according to one of claims 1 and 2 wherein said response means to an output indication calculates the average blood pressure by integrating the output of the optical transduction means.

4. Apparatus according to one of the preceding claims which also comprises means for displaying the output waveform of optical transduction means, with which the functions of the heart valves can be detected.

5. Apparatus according to one of the preceding claims which operates in real time.

6. Apparatus according to one of the preceding claims which also comprises means for calibrating the feeding means.

7. Apparatus according to claim 6 wherein said calibration means comprises an electrical sleeve.

8. Apparatus according to claim 6 which also comprises a Keypad for the manual introduction of the calibration information.

9. A method for continuous, non-invasive monitoring of blood pressure which includes the steps of: optical detection of information relating to the quantity? of blood flowing into a blood vessel; And response to an optical transducer output feeding a systolic and diastolic blood pressure output indication.

A method according to claim 9 wherein said feeding step provides direct output indications of both systolic and diastolic blood pressure.

A method according to one of claims 9 and 10 in which said feeding step calculates the average blood pressure by integrating the output of the optical detection level.

A method according to one of the preceding claims 9-11 which also comprises the step of displaying the waveform of the output of the optical detection step, with which the functions of the heart valves can be detected.

13. A method according to one of the preceding claims -12 in which said optical detection step measures the blood flow in an artery.