ITRM20100628A1

ITRM20100628A1 - AUTOMATIC ARTERIAL PRESSURE GAUGE MEASURED FOR 24 HOURS POSITIONABLE DIRECTLY ON THE ARM

Info

Publication number: ITRM20100628A1
Application number: IT000628A
Authority: IT
Inventors: Francesco Erba
Original assignee: Francesco Erba
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-06-04

Description

Titolo Title

Misuratore automatico della Pressione Arteriosa misurata per 24 ore, posizionabile direttamente sul braccio. Automatic blood pressure monitor measured for 24 hours, which can be positioned directly on the arm.

Descrizione Description

01 - Campo della tecnica. 01 - Field of technique.

Il campo della tecnica cui si riferisce l’oggetto del presente brevetto è quello della misura della pressione arteriosa in modo automatico per 24 ore, comunemente definito ABPM. The field of technique to which the object of this patent refers is that of the measurement of blood pressure automatically for 24 hours, commonly referred to as ABPM.

02 - Stato dell’arte 02 - State of the art

La misura della Pressione Arteriosa viene effettuata per finalità diverse: The measurement of blood pressure is carried out for different purposes:

• dal medico nel suo ambulatorio • by the doctor in his office

• dal paziente stesso al proprio domicilio • by the patient himself to his home

• ad intervalli prefissati dal medico nell’arco di 24 ore. • at intervals set by the doctor within 24 hours.

Con modalità diverse: In different ways:

• Auscultatoria. Usata dal medico che rileva i suoni di Korotkoff con il suo stetoscopio. • Auscultatory. Used by the doctor who detects Korotkoff's sounds with his stethoscope.

• Oscillometrica. Vengono rilevate le modeste oscillazioni della pressione nel bracciale posto sul braccio del paziente. E’ utilizzata nella quasi totalità degli apparecchi di misura automatici della pressione arteriosa. • Oscillometric. The modest pressure fluctuations in the cuff placed on the patient's arm are detected. It is used in almost all automatic blood pressure measuring devices.

• Oscillometrica ed auscultatoria utilizzata in alcuni apparecchi automatici. • Oscillometric and auscultatory used in some automatic devices.

Entrambe le modalità utilizzano un bracciale che, posto sul braccio del paziente, viene gonfiato ad una pressione superiore alla massima (sistolica) e viene successivamente sgonfiato fino ad una pressione inferiore alla minima (diastolica). In questo modo l’apparecchio determina la pressione sistolica e diastolica. Both modes use a cuff which, placed on the patient's arm, is inflated to a pressure above the maximum (systolic) and is subsequently deflated to a pressure below the minimum (diastolic). In this way the device determines the systolic and diastolic pressure.

E’ molto importante notare che i bracciali hanno dimensioni standard per essere --utilizzati su bambini, adulti con braccio normale, obesi e grandi obesi. It is very important to note that the bracelets have standard dimensions to be used on children, adults with normal arm, obese and large obese.

Oltre alla lunghezza, che deve essere tale da abbracciare Γ intero braccio, l’altezza è fondamentale e deve essere tale da coprire il braccio da alcuni centimetri sotto l’ascella ad alcuni centimetri dalla piegatura interna del gomito. In addition to the length, which must be such as to embrace the entire arm, the height is fundamental and must be such as to cover the arm from a few centimeters under the armpit to a few centimeters from the internal bend of the elbow.

Per quanto riguarda le modalità di misura utilizzate nei dispositivi automatici occorre tenere presente che: As regards the measurement methods used in automatic devices, it must be borne in mind that:

1. l’oscillometrico registra la morfologia della pressione all’intemo del bracciale e con appositi algoritmi determina i valori della pressione sistolica, della pressione diastolica e della frequenza del polso. 1. the oscillometer records the morphology of the pressure inside the cuff and with appropriate algorithms determines the values of the systolic pressure, diastolic pressure and pulse rate.

2. l’auscultatorio rileva con un microfono i suoni di Korotkoff, presenti quando la pressione è tra la sistolica e la diastolica, e determina anch’esso la pressione sistolica, la pressione diastolica e la frequenza del polso. 2. the auscultatory detects Korotkoff sounds with a microphone, present when the pressure is between systolic and diastolic, and it also determines the systolic pressure, diastolic pressure and pulse rate.

Notare che entrambe le metodiche rilevano la frequenza del polso soltanto durante la misura della pressione arteriosa. Note that both methods detect pulse rate only when measuring blood pressure.

Tutti gli apparecchi di misura automatica della pressione arteriosa nelle 24 ore sono costituiti da un circuito pneumatico che gonfia e sgonfia il bracciale agli intervalli di misura programmati e da un circuito elettronico che misura la pressione nel bracciale e analizzando la morfologia delle onde di pressione o rilevando i suoni di Korotkoff, con un apposito microfono, determinano i valori della pressione sistolica e diastolica oltre alla frequenza del polso. L’apparecchio dispone di una memoria per i dati acquisiti e di un circuito di comunicazione con dispositivi esterni come PC o stampanti. All 24-hour automatic blood pressure measuring devices consist of a pneumatic circuit that inflates and deflates the cuff at the programmed measurement intervals and an electronic circuit that measures the pressure in the cuff and analyzing the morphology of the pressure waves or detecting Korotkoff's sounds, with a special microphone, determine the values of the systolic and diastolic pressure as well as the pulse rate. The device has a memory for the acquired data and a communication circuit with external devices such as PCs or printers.

Il collegamento pneumatico tra l’apparecchio ed il bracciale è effettuato, in tutte le apparecchiature in commercio, con un tubo semirigido. Poiché l’apparecchio è disposto in una custodia sostenuta da una cintura o da una bretella, il tubo di collegamento tra The pneumatic connection between the device and the cuff is carried out, in all equipment on the market, with a semi-rigid tube. Since the device is placed in a case supported by a belt or a shoulder strap, the connecting tube between

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l’apparecchio ed il bracciale viene fato passare normalmente dietro il collo del -- paziente. the device and the cuff are passed normally behind the patient's neck.

Il tubo di collegamento tra l’apparecchio ed il bracciale produce due effeti negativi. Il primo è il fastidio per il paziente che sente questo tubo sul collo. Il secondo è che il movimento del tubo durante la misura, effettuata con metodo oscillometrico, origina artefati che possono invalidare la misura stessa. The connecting tube between the device and the bracelet produces two negative effects. The first is the discomfort for the patient who feels this tube on the neck. The second is that the movement of the tube during the measurement, carried out with the oscillometric method, gives rise to artifacts that can invalidate the measurement itself.

03 - Scopo del breveto 03 - Purpose of the patent

Scopo del breveto è quello di realizzare un apparecchio per la misura automatica nelle 24 ore della pressione arteriosa che superi le limitazioni imposte dalle metodiche oscillometrica ed auscul tatoria e che sono: The purpose of the patent is to create an apparatus for the automatic 24-hour measurement of blood pressure that overcomes the limitations imposed by the oscillometric and ausculatory methods and which are:

• Utilizzo di bracciali standard di notevoli dimensioni. • Use of standard large size bracelets.

• Necessità di un contenitore per l’apparecchio da fissare con una cintura o con una bretella. • Need for a container for the device to be fixed with a belt or a shoulder strap.

• Necessità di un tubo di collegamento tra apparecchio e bracciale che introduce artefati e fastidio al paziente. • Need for a connecting tube between the device and the cuff that introduces artifacts and discomfort to the patient.

• Misura della frequenza del polso solo in occasione della misura della pressione arteriosa. • Pulse rate measurement only when measuring blood pressure.

Il dispositivo oggeto del presente breveto utilizza per la misura un sistema originale. Viene rilevato il flusso sanguigno nei capillari del braccio attraverso un sensore fotootico e viene analizzata la curva di flusso registrata durante il gonfiaggio e lo sgonfiaggio di un piccolo bracciale, posto superiormente al sensore, per determinare i valori della pressione sistolica, diastolica e della frequenza del polso. The device object of this patent uses an original system for the measurement. The blood flow in the capillaries of the arm is detected through a photootic sensor and the flow curve recorded during the inflation and deflation of a small cuff, placed above the sensor, is analyzed to determine the values of the systolic, diastolic pressure and the frequency of the wrist.

Poiché nella misura non sono coinvolte oscillazioni pressorie, come nei sistemi oscillometrici, né i suoni di Korotkoff, come nei sistemi auscultatoli, non è necessario Since pressure oscillations are not involved in the measurement, as in oscillometric systems, nor the Korotkoff sounds, as in auscultatory systems, it is not necessary

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l’utilizzo di bracciali standardizzati ma è possibile utilizzare bracciali di dimensioni inferiori. the use of standardized bracelets but it is possible to use smaller bracelets.

L’utilizzo di bracciali di dimensioni inferiori rispeto agli standard, consente l’utilizzo di pompe di dimensioni ridote rispeto a quelle utilizzate normalmente sugli apparecchi in commercio. The use of cuffs of smaller dimensions than the standards, allows the use of pumps of smaller dimensions than those normally used on the devices on the market.

La riduzione delle dimensioni della pompa consente la riduzione delle dimensioni generali dell’apparecchio tali da renderlo applicabile direttamente sul braccio del paziente. The reduction in the size of the pump allows the reduction of the overall dimensions of the device such as to make it applicable directly on the patient's arm.

La possibilità di applicare l’apparecchio diretamente sul braccio del paziente consente il suo collegamento direto al bracciale eliminando il tubo di collegamento tra l’apparecchio stesso ed il bracciale. The possibility of applying the device directly on the patient's arm allows it to be connected directly to the cuff by eliminating the connection tube between the device itself and the cuff.

Poiché il sensore di flusso rileva in modo continuo il flusso capillare, l’apparecchio misura costantemente la frequenza del polso e l’ampiezza del flusso stesso. Since the flow sensor continuously detects the capillary flow, the device constantly measures the pulse rate and the amplitude of the flow itself.

La misura di questi due parametri consente all’ apparecchio di ativarsi automaticamente quando i valori superano soglie impostabili dal medico. The measurement of these two parameters allows the device to be activated automatically when the values exceed thresholds that can be set by the doctor.

04 - Descrizione del dispositivo 04 - Description of the device

Il flusso sanguigno viene rilevato con un dispositivo fotootico a riflessione. In pratica il trasdutore, posto a valle del bracciale, rileva l’onda generata dal flusso sanguigno capillare all’interno del braccio. Blood flow is detected with a reflective photootic device. In practice, the transducer, located downstream of the cuff, detects the wave generated by the capillary blood flow inside the arm.

Poiché il flusso è pulsante si registra una curva pulsante di ampiezza proporzionale al flusso nei capillari sotostanti. La figura N. 1 fornisce lo schema a blocchi dell’apparecchio. Since the flow is pulsating there is a pulsating curve of amplitude proportional to the flow in the underlying capillaries. Figure No. 1 provides the block diagram of the device.

A - Rappresenta il bracciale di ridote dimensioni A - Represents the small size bracelet

B - Rappresenta il sensore di flusso del sangue B - Represents the blood flow sensor

C - Rappresenta la eletrovalvola per lo sgonfiaggio del bracciale C - Represents the solenoid valve for deflation of the cuff

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D - Rappresenta la pompa D - Represents the pump

E - Rappresenta il misuratore della pressione nel bracciale E - Represents the blood pressure monitor in the cuff

F - Rappresenta il circuito elettronico di alimentazione e amplificazione del segnale del sensore F - Represents the electronic circuit for powering and amplifying the sensor signal

G - Rappresenta la logica di misura G - Represents the measurement logic

H - Rappresenta l’analizzatore del segnale di flusso H - Represents the flow signal analyzer

I - Rappresenta il Timer di avvio delle misure I - Represents the measurement start timer

L - Rappresenta l’impostazione del timer ( intervalli tra una misurazione e la successiva per il periodo diurno e quello notturno) L - Represents the timer setting (intervals between one measurement and the next for the day and night period)

M - Rappresenta l’avvio manuale delle misure M - Represents the manual start of measurements

N - Rappresenta la memoria delle misure con l’uscita dei dati N - Represents the memory of the measurements with the data output

O - Rappresenta il display delle misure O - Represents the measurement display

PC - Rappresenta il PC per l’esposizione e la stampa delle misure PC - Represents the PC for displaying and printing the measurements

La figura N. 2 fornisce uno schema funzionale. Figure 2 provides a functional diagram.

1. Il diagramma BF rappresenta la curva di flusso capillare presente al punto BF della figura 1. 1. Diagram BF represents the capillary flow curve present at point BF of Figure 1.

2. Il diagramma P rappresenta la curva della pressione nel bracciale presente al punto P di figura 1. I punti indicati con i numeri 1 e 4 corrispondono alla pressione diastolica; i punti indicati con 2 e 3 corrispondono alla pressione sistolica. 2. Diagram P represents the pressure curve in the cuff present at point P in figure 1. The points indicated with numbers 1 and 4 correspond to the diastolic pressure; the points indicated with 2 and 3 correspond to the systolic pressure.

Quando la pressione nel bracciale è inferiore alla pressione diastolica (punto 1), il flusso del sangue è normalmente pulsante come indicato nella parte iniziale del tracciato ( da Oa a la ). Dall’istante la fino a 2a il flusso si riduce fino ad annullarsi. Il flusso resta bloccato fino all’istante 3a quando riprende gradualmente a crescere. La pressione misurata nel bracciale all’istante 3a rappresenta la sistolica. When the pressure in the cuff is lower than the diastolic pressure (point 1), the blood flow is normally pulsating as indicated in the initial part of the trace (from Oa to la). From instant 1 to 2a, the flow is reduced until it disappears. The flow remains blocked until instant 3a when it gradually resumes growing. The pressure measured in the cuff at instant 3a represents the systolic.

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Quando la pressione nel bracciale raggiunge il punto 4 non viene più esercitata alcuna — pressione sulle arterie ed il flusso dal punto 4a resta costante. La pressione misurata nell’ istante 4a rappresenta la pressione diastolica. When the pressure in the cuff reaches point 4, no more pressure is exerted on the arteries and the flow from point 4a remains constant. The pressure measured in instant 4a represents the diastolic pressure.

Da rilevare che il sensore di flusso è sempre attivo e fornisce informazioni sulla frequenza del polso e sul flusso sanguigno e quindi il dispositivo può essere attivato per la misura oltre che dal timer, dalle variazioni di tali parametri ( H figura 1). It should be noted that the flow sensor is always active and provides information on the pulse rate and blood flow and therefore the device can be activated for the measurement as well as by the timer, by the variations of these parameters (H figure 1).

05 - La modalità di funzionamento del dispositivo è la seguente: 05 - The device operating mode is as follows:

1. Si programma il dispositivo, (L figura 1), per effettuare N misure per ora nel periodo diurno ed N misure per ora nel periodo notturno. 1. Program the device, (L figure 1), to perform N measurements per hour during the day and N measurements per hour during the night.

2. Si applica il sensore di flusso (B figura 1) sul braccio 2. The flow sensor (B figure 1) is applied to the arm

3. Si posiziona il bracciale (A figura 1) superiormente al sensore 3. Position the cuff (A figure 1) above the sensor

4. Si fissa rapparecchio al bracciale e si collega il sensore all’apparecchio 4. The device is fixed to the bracelet and the sensor is connected to the device

5. Si avvia la misura di prova ( M figura 1 ) 5. The test measurement starts (M figure 1)

6. Se la misura è effettuata correttamente l’apparecchio si avvia automaticamente 7. Agli intervalli programmati o quando si verificano variazioni della frequenza del polso o del flusso sanguigno (H figura 1) viene avviata una nuova misura 8. Dopo 24 ore il dispositivo viene tolto al paziente e collegato al PC per il trasferimento dei dati. 6. If the measurement is carried out correctly, the device starts automatically 7. At the programmed intervals or when there are changes in the pulse rate or blood flow (H figure 1) a new measurement is started 8. After 24 hours the device is removed from the patient and connected to the PC for data transfer.

06 - Come evidenziato il dispositivo presenta caratteristiche di unicità in quanto, grazie alla nuova modalità di misura, le dimensioni dell’apparecchio e del bracciale possono essere ridotte in modo da renderlo applicabile direttamente sul braccio del paziente eliminando gli artefatti ed il disagio procurati dal tubo di collegamento tra l’apparecchio ed il bracciale e perché la misura continua del flusso sanguigno capillare consente di effettuare misure supplementari quando si verificano modificazioni emodinamiche o della frequenza del polso. 06 - As highlighted, the device has unique characteristics in that, thanks to the new measurement mode, the dimensions of the device and the cuff can be reduced so as to make it applicable directly on the patient's arm, eliminating the artifacts and discomfort caused by the tube connection between the device and the cuff and because the continuous measurement of capillary blood flow allows for additional measurements when hemodynamic or pulse rate changes occur.

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-- 07- L’apparecchio descritto può essere utilizzato con successo in ambito industriale. In fede - 07- The described device can be used successfully in the industrial field. In faith

Francesco Erba Francesco Erba

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Claims

Title Automatic blood pressure monitor measured for 24 hours, which can be positioned directly on the arm. Claims 1) Method of measuring blood pressure based on the analysis of the blood flow curve in the capillaries of the arm.

2) With reference to claim N.l, the use of cuffs with dimensions smaller than the standard for measuring blood pressure 3) With reference to claim 2, the possibility of applying the device directly on the patient's arm 4) With reference to claims No. 1, No. 2, and No. 3, the elimination of the connection tube between the measuring device and the cuff 5) With reference to claim 1, the recording of the pulse rate for the entire duration of the exam. 6) With reference to claims 1 and 5, the possibility of starting the measurements, in addition to the programmed ones, automatically according to the pulse rate or the hemodynamic changes detected.