RU172903U1 - Устройство для непрерывного измерения артериального давления и относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов - Google Patents

Устройство для непрерывного измерения артериального давления и относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов Download PDF

Info

Publication number
RU172903U1
RU172903U1 RU2016121998U RU2016121998U RU172903U1 RU 172903 U1 RU172903 U1 RU 172903U1 RU 2016121998 U RU2016121998 U RU 2016121998U RU 2016121998 U RU2016121998 U RU 2016121998U RU 172903 U1 RU172903 U1 RU 172903U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blood pressure
photoplethysmographic
vessels
pressure
extensibility
Prior art date
Application number
RU2016121998U
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Вячеславович Пивоваров
Глеб Константинович Зайцев
Виктор Михайлович Тихоненко
Виктор Александрович Левитин
Александр Юрьевич Кормилицын
Original Assignee
Непубличное акционерное общество "Институт кардиологической техники" (ИНКАРТ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Непубличное акционерное общество "Институт кардиологической техники" (ИНКАРТ) filed Critical Непубличное акционерное общество "Институт кардиологической техники" (ИНКАРТ)
Priority to RU2016121998U priority Critical patent/RU172903U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU172903U1 publication Critical patent/RU172903U1/ru

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/022—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers
    • A61B5/02233—Occluders specially adapted therefor
    • A61B5/02241—Occluders specially adapted therefor of small dimensions, e.g. adapted to fingers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026—Measuring blood flow
    • A61B5/0295—Measuring blood flow using plethysmography, i.e. measuring the variations in the volume of a body part as modified by the circulation of blood therethrough, e.g. impedance plethysmography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]

Landscapes

  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике, предназначенной для исследования состояния сосудов, а именно к устройствам для непрерывного измерения артериального давления методом Пеньяза и растяжимости артерий в каждом цикле сердечного сокращения с определением относительной интегральной растяжимости сосудов артерий в диапазоне изменения артериального давления от диастолического до систолического уровня. Полезная модель может применяться в медицинских учреждениях разных направлений с целью проведения обследований, связанных с определением состояния сосудистой системы организма. Устройство для непрерывного измерения артериального давления методом Пеньяза и относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов содержит датчик ЭКГ, фотоплетизмографическую и пневматическую системы, контроллер и устройство отображения информации. Устройство отличается тем, что включает вторую фотоплетизмографическую систему, фотоплетизмографические системы конструктивно совмещены с двумя соответствующими компрессионными манжетами, пневматическим соединением связанными с пневматической системой, электрические выводы датчика ЭКГ, фотоплетизмографических и пневматической систем и устройства отображения информации соединены с соответствующими выводами контроллера.Технический результат, достигаемый при использовании устройства, заключается в получении данных об изменении показателей артериального давления (САД и ДАД) и относительной растяжимости сосудов артериальной системы в каждом цикле сердечного сокращения в диапазоне от уровня диастолического до систолического давления.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике, предназначенной для исследования состояния сосудов, а именно к устройствам для непрерывного измерения артериального давления методом Пеньяза и определения относительной интегральной растяжимости артерий в каждом цикле сердечного сокращения в диапазоне изменения артериального давления от диастолического до систолического уровня. Полезная модель может применяться в медицинских учреждениях разных направлений с целью проведения обследований, связанных с определением состояния сосудистой системы организма.
Известен метод и устройство, специализированные для решения задачи проведения неинвазивных измерений и определения показателей артериального давления [1]. Артериальное давление определяется на основе корреляции этого параметра со временем распространения пульсовой волны в сосудистом русле. В состав устройства для неинвазивного определения артериального давления пациента входят устройство с датчиками для съема и регистрации электрокардиограммы; датчик пульса для детектирования и измерения параметров сигнала пульсовой волны давления; блок оценки времени распространения пульсовой волны давления от сердца до участка локации пульса. При этом для измерения времени распространения используются данные обработки сигнала электрокардиограммы. Артериальное давление определяется в блоке оценки расчетным путем по формуле, в которой учитываются две составляющие, первая характеризует активное проявление эластичности кровеносных сосудов, а вторая составляющая связывается с пассивным проявлением эластичности кровеносных сосудов. В блоке оценки дополнительно предусмотрена калибровка, проводимая путем измерения и определения артериального давления в зависимости, учитывающей взаимосвязь параметров и с учетом роста пациента.
Недостатком устройства [1] является то, что оно не позволяет проводить непрерывную оценку растяжимости кровеносного сосуда в каждом цикле сердечного сокращения во всем диапазоне изменения артериального давления от уровня диастолического до систолического давления. Кроме того, для расчета артериального давления в зависимости от времени распространения пульсовой волны, связанного с эластичностью сосудов, используются эмпирические коэффициенты. Это делает не универсальным непрерывное измерение артериального давления у разных пациентов.
В разработке устройства многофункционального монитора артериального давления известны технические решения, полученные фирмой Nihon Kohden Co. и защищенные американским патентом [2]. Монитор обеспечивает измерение артериального давления и включает в своем составе блок обнаружения периферической пульсовой волны; устройство для определения интервала времени прохождения пульсовой волны от аорты до участка регистрации периферической пульсовой волны; входной блок, используемый для ввода калибровочного значения артериального давления; блок центрального процессора, производящего измерение времени распространения пульсовой волны на основе выделяемой периферической пульсовой волны крови, и дисплей для представления вычисляемых значений артериального давления и значения параметра пульсовой волны, которые используются в качестве индекса для диагностики атеросклероза.
Недостатком устройства [2] является отсутствие непрерывной оценки растяжимости кровеносного сосуда в каждом цикле сердечного сокращения в диапазоне изменения артериального давления от уровня диастолического до систолического давления. Это ограничивает возможности исследований, связанных с определением состояния сосудистой стенки.
Известны технические решения, полученные в изобретении [3]. Запатентованные аппаратура и метод [3] основаны на реализации непрерывного неинвазивного измерения артериального давления. В состав аппаратуры включены фотоплетизмографическая система, обеспечивающая съем сигнала, отражающего объемные изменения кровенаполнения пальцевых артерий. Посредством системы производится измерение характеристик кровенаполнения пальцевых артерий и повышается качество анализа состояния сосудистой системы пациента. Система съема фотоплетизмографического сигнала объединена с пальцевой окклюзионной манжетой, и контроль давления в манжете осуществляется в соответствии с фотоплетизмографическим сигналом. Артериальное давление вычисляется на основе данных о сигналах давления в манжете и изменений фотоплетизмографического сигнала. Это соотношение позволяет путем анализа контура кривой артериального давления рассчитывать параметры стенки сосудов. При настройке аппаратуры используется регистрация кривой артериального давления в состоянии пережатой и расслабленной артерии. Однако аппаратурой [3] не измеряется параметр растяжимости сосудистой стенки, что ограничивает возможности аппаратуры для целей исследования состояния сосудистой системы. В частности, по полученным данным невозможно анализировать изменение растяжимости сосудов в зависимости от артериального давления в диапазоне его изменения от диастолического до систолического уровня. Это не позволяет интерпретировать данные при проявлении динамических изменений состояния сосудистой стенки.
Американским патентом на изобретение [4] защищены технические решения, принятые в разработке монитора пациента. Монитор предназначен для одновременного и непрерывного измерения трех основных физиологических параметров, отражающих состояние жизненно важных функций организма. При этом используется регистрация сигнала ЭКГ, по которому определяется частота сердечных сокращений. Кроме того, аппаратурой осуществляется контроль параметров артериального давления и насыщения крови кислородом в пальцевых сосудах. В качестве устройства съема информации для этого используется две пальцевые манжеты. На одном из пальцев производится неинвазивное и непрерывное измерение артериального давления методом разгруженной стенки сосудов по принципу Пеньяза, на другом пальце - насыщение крови кислородом. В состав устройства [4] включены две пальцевые манжеты, электрокардиографические электроды, первый индикатор и датчик для измерения артериального давления и второй индикатор и датчик для измерения оксигенации крови. В канале измерителя артериального давления используется следящая система. Все измерительные каналы работают независимо. Использование манжет для съема сигналов одновременно с двух пальцев и получение соответствующей измерительной информации от датчиков дает существенные преимущества при обработке сигнала и при интерпретации результатов. За счет этого уменьшается число ошибочных результатов. Измерительная система с двумя пальцевыми датчиками обеспечивает измерение неинвазивным методом жизненно важных функций организма, артериального давления и насыщения крови кислородом, и повышает надежность устройства для мониторинга состояния пациентов, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, или с проблемами в системе дыхания. Однако недостатком устройства является отсутствие решений для получения данных о свойствах сосудистой стенки в диапазоне изменения артериального давления от диастолического до систолического уровня. Это не позволяет анализировать состояние сосудов пациента.
Известны технические решения в изобретении, защищенном патентом [5]. Они относятся к системе и методам для автоматического и неинвазивного мониторинга артериального давления. В системе используется фотоплетизмограф, обеспечивающий регистрацию изменений объема наполнения крови в пальцевой или височной артерии. При этом данные об изменении объема наполнения сосудов используются для анализа формы волны кривой артериального давления и для определения артериального давления. В теоретическом обосновании объемных изменений артерии, связанных с изменением артериального давления, используется модель «total compliance model», позволяющая определять состояние артерии конкретного пациента и определять артериальное давление в любой момент времени. При этом аппаратура обеспечивает повышение надежности и точности измерений у пациентов с аномальными значениями артериального давления. После установления у пациента среднего давления систолическое и диастолическое давление рассчитывается на основе соотношения с регистрируемыми изменениями объема наполнения артериальных сосудов. В состав аппаратуры для автоматического и неинвазивного мониторинга артериального давления, реализующей предложенный метод, входит аппарат, состоящий из средств для неинвазивного обнаружения изменений объема в артерии пациента, измерения артериального давления и процессора, электрически соединенного со средствами для неинвазивного обнаружения изменений объема. Устройства не предназначено для получения данных о растяжимости сосудистой стенки в диапазоне изменения артериального давления от диастолического до систолического уровня.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство, одновременно производящее неинвазивные измерения динамических характеристик изменения давления крови и эластичности кровеносных сосудов. Описание устройства представлено в научной статье [6], опубликованной в японском издании. В измерительной системе устройства используется два независимых информационно-измерительных канала, на основе съема и преобразования сигналов в которых регистрируются данные о растяжимости пальцевых кровеносных сосудов в диапазоне изменения артериального давления от диастолического до систолического уровня. Основными блоками измерительной системы являются измеритель полной проводимости; контроллер давления, создаваемого в пальцевой манжете; система измерения мгновенного значения артериального давления; аналого-цифровой преобразователь и регистрирующее устройство; персональный компьютер и двухкоординатный графопостроитель. В канале измерения давления используется контроллер давления, производящий управление давлением в пальцевой манжете, и система измерения мгновенного значения артериального давления. Эти блоки обеспечивают непрерывное измерение артериального давления в сосудах пальца методом Пеньяза [7, 8]. Артериальное давление регистрируется непрерывно во всем диапазоне его изменения от диастолического до систолического уровня. С соседнего пальца той же руки производится съем сигнала, пропорционального полной электрической проводимости, представляющего данные об объеме кровенаполнения сосудов пальца. Использование двух информационно-измерительных каналов позволяет непрерывно и в каждом цикле сердечных сокращений представлять зависимость, характеризующую изменение состояния стенки сосуда от внутрисосудистого давления. Данные этой зависимости регистрируются непрерывно и одновременно по двум координатам. По одной - о модуле объемной упругости Ev или сжимаемости Ca стенки сосуда, выраженной в условных единицах, по другой координате - измеряемого сигнала показателя внутриартериального давления, в пересчете представленного в абсолютных единицах давления. Устройство [6] предназначено для медицинских исследований состояния сосудов и, в частности, при проведении разных функциональных проб. Главным недостатком этого устройства является то, что оно позволяет оценить состояние только локальных сосудов, а именно сосудов пальца из всей артериальной системы. Существенным недостатком устройства является усложнение аппаратной части оснащения, что ухудшает эксплуатационные характеристики при работе с этим устройством. Это касается использования в устройстве двух разных методов реализации информационно-измерительных каналов. При этом обоим методам исследования - методу измерения артериального давления по принципу разгруженной стенки Пеньяза и методу измерения электрической проводимости сосуда - свойственны различные инструментальные и методические погрешности и условия применения в разных состояниях пациентов. Другой недостаток - съем реографического сигнала может осуществляться в неподвижном состоянии пациента. Это ограничивает возможности использования устройства для практических целей.
Целью настоящей полезной модели является создание устройства для измерения артериального давления и интегральной растяжимости артериальных сосудов в каждом цикле сердечного сокращения и во всем диапазоне изменения артериального давления от диастолического до систолического уровня.
Решение данной задачи осуществляется тем, что устройство для непрерывного измерения артериального давления методом Пеньяза и относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов содержит датчик ЭКГ, фотоплетизмографическую и пневматическую системы и контроллер. Устройство отличается тем, что включает две фотоплетизмографические системы, соответственно совмещенные с двумя компрессионными манжетами, пневматически связанными с пневматической системой, электрические выводы датчика ЭКГ, пневматической и фотоплетизмографических систем связаны с контроллером, соединенным с устройством отображения информации.
Датчиком ЭКГ производится съем сигнала электрического сердечного потенциала. Фотоплетизмографическими системами производится съем и регистрация сигналов, связанных с кровенаполнением пальцевых сосудов при действии на них внешнего давления со стороны манжет. Фотоплетизмографические системы выполнены по одинаковой схеме и соответственно содержат, по меньшей мере, по одному источнику света и, по меньшей мере, по одному фотоприемнику. Источники света обеспечивают подачу световых сигналов на кровеносные сосуды. Фотоприемники обеспечивают съем световых сигналов, проходящих от источника света через пальцевые кровеносные сосуды. Конструктивно фотоплетизмографические системы совмещены соответственно с манжетами. Манжетами передается создаваемое в них давление на сосудистые системы пальцев. Пневматическая система обеспечивает создание давления в пальцевых компрессионных манжетах. Она включает, по меньшей мере, один компрессор, по меньшей мере, два клапана и датчики давления. Исполнение пневматической системы возможно на основе разных известных вариантов, каждый из которых обеспечивает выполнение его назначения. Как вариант исполнения, пневматическая система содержит два компрессора, пневматически связанных с соответствующими клапанами, соединенными соответственно с датчиками давления. Пневматические выводы пневматической системы связаны соответственно с манжетами. Электрические выводы пневматической системы, от датчиков давления, соединены с контроллером. Контроллер предназначен для формирования сигналов управления пневматической системой и фотоплетизмографическими системами и передачи обработанных данных в устройство отображения информации. В контроллере производится преобразование в цифровой код входных сигналов, поступающих от датчика ЭКГ, от пневматической и фотоплетизмографических систем. В контроллере производится математическая обработка цифровых данных, результаты которой по командам из контроллера передаются для отображения в устройство отображения информации. На устройстве отображения отображаются регистрируемые сигналы ЭКГ и пульсовой волны, представляются измеряемые значения параметров ЭКГ, показателей артериального давления и расчетные значения относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов в каждом цикле сердечного сокращения в диапазоне изменения артериального давления от диастолического до систолического уровня.
В процессе патентных исследований не выявлено источника информации, в котором бы содержались и раскрывались технические решения со всеми признаками какого-либо известного устройства, с аналогичными признаками заявляемой полезной модели и сходными по признакам, отличающим заявляемое решение от прототипа. Поэтому предложенное техническое решение соответствует критерию «существенные отличия».
Это позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется приведенными чертежами, на которых изображены: на фиг. 1 – блок-схема устройства для непрерывного измерения артериального давления и относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов; на фиг. 2 – блок-схема пневматической системы, как пример ее исполнения; на фиг. 3 – блок-схема фотоплетизмографической системы; на фиг. 4 - временные диаграммы сигналов измерительного процесса.
Устройство для непрерывного измерения артериального давления и относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов включает датчик ЭКГ 1, фотоплетизмографические системы 2 и 6, соответственно совмещенные с компрессионными манжетами 3 и 5, пневматически связанными с пневматической системой 4, электрические выводы датчика ЭКГ, пневматической и фотоплетизмографических систем связаны с контроллером 7, соединенным с устройством 8 отображения информации. Датчик ЭКГ 1 предназначен для съема сигналов электрического сердечного потенциала. Фотоплетизмографические системы 2 и 6 предназначены для съема и регистрации сигналов, связанных с кровенаполнением пальцевых сосудов. Фотоплетизмографические системы 2 и 6 выполнены по одинаковой схеме и соответственно содержат, по меньшей мере, по одному источнику света 9 (10) и, по меньшей мере, одному фотоприемнику 11 (12). Источники света 9 (10) предназначены для подачи световых сигналов на кровеносные сосуды. Фотоприемники 11 (12) предназначены для съема световых сигналов, проходящих от источника 9 (10) света через пальцевые кровеносные сосуды. Фотоплетизмографические системы 2 и 6 конструктивно совмещены соответственно с манжетами 3 и 5. Манжеты 3 и 5 предназначены для передачи создаваемого в них давления на сосудистые системы пальцев. Пневматическая система 4 предназначена для создания давления в пальцевых компрессионных манжетах 3 и 5. Она включает, по меньшей мере, один компрессор, по меньшей мере, два клапана и датчики давления. Исполнение пневматической системы 4 возможно на основе разных известных вариантов, каждый из которых обеспечивает выполнение его назначения. Как вариант исполнения, пневматическая система 4 содержит компрессоры 13 и 14, пневматически связанные соответственно с клапанами 15 и 16, соединенными соответственно с датчиками давления 17 и 18. Пневматические выводы пневматической системы 4 связаны соответственно с манжетами 3 и 5. Электрические выводы пневматической системы 4 от датчиков давления 17 и 18 соединены с контроллером 7. Контроллер 7 предназначен для формирования сигналов управления пневматической системой 4 и фотоплетизмографическими 2 и 6 системами и передачи обработанных данных в устройство 8 отображения информации. В контроллере 7 производится преобразование в цифровой код входных сигналов, поступающих от датчика ЭКГ 1, от пневматической 4 и фотоплетизмографических систем 2 и 6. В контроллере 7 производится математическая обработка цифровых данных, результаты которой по командам из контроллера 7 представляются в устройстве 8 отображения информации. Устройство 8 отображения предназначено для отображения регистрируемых сигналов ЭКГ и пульсовой волны, представления измеряемых значений параметров ЭКГ, показателей артериального давления и расчетных значений относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов в каждом цикле сердечного сокращения в диапазоне изменения артериального давления от диастолического до систолического уровня.
Работа устройства для непрерывного измерения артериального давления и относительной растяжимости в системе артериальных сосудов осуществляется следующим образом. До подачи электрического питания на устройство его фотоплетизмографические системы 2 и 6, пневматическая система 4, контроллер 7 и устройство 8 отображения информации находятся в выключенном состоянии. Давление в манжетах равно атмосферному давлению, на контроллер 7 от датчика ЭКГ 1, а также с выхода фотоприемников 11 и 12 фотоплетизмографических систем 2 и 6 и с выхода датчиков давления 17 и 18 никаких сигналов не подается. На устройстве 8 информация не отображается. Для проведения измерительной процедуры на теле пациента располагают электроды датчика ЭКГ 1, а на пальцах руки манжеты 3 и 5, совмещенные с фотоплетизмографическими системами соответственно 2 и 6. Затем после подачи электрического питания на устройство в контроллере 7 формируются сигналы, управляющие циклом создания изменений давления в манжетах 3 и 5 и изменением световых сигналов источников света 9 и 10 в фотоплетизмографических системах 2 и 6. По команде Пуск от контроллера 7 в пневматической системе 4 в работу включаются компрессоры 13 и 14 и клапаны 15 и 16. При этом в манжетах по заданному алгоритму повышается давление. В одной из манжет давление повышается до уровня, при котором амплитуда сигнала пульсовой волны, снимаемого фотоприемником соответствующей фотоплетизмографической системы, достигает оптимального уровня. В дальнейшем давление в этой манжете поддерживается на постоянном достигнутом уровне или медленно изменяется в зависимости от величины измеренного артериального давления. В другой манжете, на другом пальце, в это время по сигналу управления давлением, формируемым в контроллере 7, реализуется исполнение алгоритма принципа Пеньяза. А именно, осуществляется отслеживание за постоянством кровенаполнения сосудов пальца по сигналу обратной связи в цепи фотоприемника, расположенного на этом пальце. Так, в режиме непрерывного слежения за артериальным давлением в абсолютных значениях давления регистрируется осциллограмма сигнала артериального давления в пальцевых сосудах. При этом она представляется во всем диапазоне его изменения от диастолического до систолического значений в каждом цикле сердечного сокращения. Кроме того, на контроллер 7 от датчика ЭКГ 1 поступает ЭКГ сигнал, отражающий электрическую активность сердечной мышцы. Алгоритмом управления пневматической системой 4 по командам от контроллера 7 предусматривается возможность чередования выполнения манжетами 3 и 5 двух описанных функций. Это осуществляется путем соответствующего управления пневматической системой 4 и предназначается для восстановления (отдыха) сосудистой системы соответствующего пальца в ходе проведения исследования и сохранения при этом режима непрерывного слежения за параметрами сосудистой системы и артериального давления без остановки исследования. В контроллере 7 производится математическая обработка цифровых данных путем расчета по формулам, связывающим параметры скорости распространения пульсовой волны PWV (pulse wave velocity) в сосудистой системе и артериального давления Р с интегральной от сердца до пальца растяжимостью D сосудистой стенки:
Figure 00000001
где (dA/A) - относительное изменение площади просвета сосудов. Вычисление скорости распространения пульсовой волны PWV производится в контроллере по данным из сигналов электрического сердечного потенциала (сигнала ЭКГ) и сигнала от фотоприемника компрессионной манжеты и соответственно выделения моментов времени характерных признаков появления R-зубцов ЭКГ TR и пульсовой волны TPW (фиг. 4), по формуле
Figure 00000002
где L - расстояние от сердца до пальца, измеряемое вручную.
По командам из контроллера 7 регистрируемые в результате работы устройства кривые изменения параметров систолического (САД) и диастолического (ДАД) давления, сигнала ЭКГ и данные с расчетными значениями частоты сердечных сокращений и интегральной растяжимости сосудов представляются на показывающем дисплее устройства 8 отображения информации. После завершения работы пневматическая система автоматически выключается, давление в манжетах стравливается, устройство автоматически выключается.
Технический результат, достигаемый при использовании устройства, заключается в получении данных об артериальном давлении и относительной растяжимости сосудов артериальной системы в каждом цикле сердечного сокращения в диапазоне от уровня диастолического до систолического давления.
Ниже приведен пример применения предлагаемого устройства. При подготовке к проведению измерений на теле пациента располагались электроды датчика ЭКГ и на указательном и среднем пальцах левой руки манжеты 3 и 5. После подачи электрического питания на устройство по командам из контроллера 7 в работу включались компрессоры 13 и 14 и клапаны 15 и 16. В манжетах 3 и 5 создавалось давление, производилось управление изменением световых сигналов источников света 9 и 10 в фотоплетизмографических системах 2 и 6. При этом в манжете 3, на указательном пальце, давление повышалось до уровня, при котором амплитуда сигнала пульсовой волны, снимаемого фотоприемником соответствующей фотоплетизмографической системы, достигало оптимального уровня. В дальнейшем давление в манжете 3 поддерживалось на постоянном достигнутом уровне и посредством фотоплетизмографической системы непрерывно регистрировалась фотоплетимограмма сосудов указательного пальца, которая отображалась на показывающем устройстве 8 отображения информации. В манжете 5, на среднем пальце, в это время реализовывалось исполнение алгоритма принципа Пеньяза. А именно, производилось отслеживание за постоянством кровенаполнения сосудов пальца среднего пальца по сигналу обратной связи в цепи расположенного на нем фотоприемника. Так, в режиме непрерывного слежения за артериальным давлением в абсолютных значениях давления регистрировалась осциллограмма сигнала артериального давления в сосудах среднего пальца. При этом регистрация отображалась на показывающем дисплее устройства отображения информации во всем диапазоне его изменения от диастолического до систолического значений и в каждом цикле сердечного сокращения. Вместе с непрерывной кривой артериального давления на устройство отображения информации выводился сигнал ЭКГ. По заданному алгоритму управления пневматической системой 4 по команде из контроллера 7 производилось предусмотренное чередование выполнения манжетами 3 и 5 двух описанных функций. Это осуществлялось путем соответствующего управления пневматической системой 4 и использовалось с целью восстановления (отдыха) сосудистой системы соответствующего пальца в ходе проведения исследования и сохранения при этом режима непрерывного слежения за параметрами сосудистой системы и артериального давления, без остановки проведения исследования. Кроме того, на устройстве отображения информации выводились результаты математической обработки цифровых данных, производимой в контроллере 7 по формулам, связывающим параметры скорости распространения пульсовой волны PWV в сосудистой системе и артериального давления Р с интегральной от сердца до пальца растяжимостью D сосудистой стенки:
Figure 00000003
где (dA/A) - относительное изменение площади просвета сосудов. Вычисление скорости распространения пульсовой волны PWV производилось контроллером по данным из сигналов электрического сердечного потенциала (сигнала ЭКГ) и сигнала от фотоприемника компрессионной манжеты и соответственно вычисления времени распространения пульсовой волны РТТ по моментам времени характерных признаков появления R-зубцов ЭКГ TR и пульсовой волны TPW (фиг. 4), по формулам
Figure 00000004
где L - расстояние от сердца до пальца, измеряемое вручную.
На фиг. 4 приведена характерная запись временной диаграммы с сигналами ЭКГ, изменения параметров систолического (САД) и диастолического (ДАД) артериального давления в сосудах среднего пальца руки и фотоплетизмограммы (ФПГ) с указательного пальца, частоты сердечных сокращений и значений интегральной растяжимости сосудов.
Источники информации, принятые во внимание
1. Patent US 7374542. Noninvasive blood pressure determination method and apparatus. Приоритет от 23.03.2005, опубл. 20.05.2008.
2. Patent US 5603329. Multi-functional blood pressure monitor. Приоритет от 21.06.1995, опубл. 18.02.1997.
3. Patent US 8814800. Apparatus and method for enhancing and analyzing signals from a continuous non-invasive blood pressure device. Приоритет от 29.10.2009, опубл. 26.09.2014.
4. Dual-finger vital signs monitor, patent US 5152296 на изобретение, заявитель Hewlett-Packard Company. Приоритет от 1.03.1990, опубл. 22.09.2013.
5. Patent US 5423322. Total compliance method and apparatus for noninvasive arterial blood pressure measurement. Приоритет от 29.12.1988, опубл. 13.6.1995.
6. Каварада А. Неинвазивные измерения динамических характеристик давления крови и эластичности кровеносных сосудов. Ие дэнси то сэйтай когаку. 1985, том 23, №6, стр. 54-55.
7. Penaz J. In Dig. 10th Int. Conf. Med. Biol. Engl. - Drezden. -1973. p. 104.
8. Patent US 4524777 Automatic continuous and indirect blood pressure measurement apparatus / Yamakoshi, K.I. et al. // 1985.

Claims (1)

  1. Устройство для непрерывного измерения артериального давления и относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов, содержащее датчик ЭКГ, фотоплетизмографическую систему и пневматическую систему, контроллер и устройство отображения информации, отличающееся тем, что включает вторую фотоплетизмографическую систему, фотоплетизмографические системы конструктивно совмещены с двумя соответствующими пальцевыми компрессионными манжетами, пневматическим соединением связанными с пневматической системой, электрические выводы датчика ЭКГ, фотоплетизмографических и пневматической систем и устройства отображения информации соединены с соответствующими выводами контроллера.
RU2016121998U 2016-06-02 2016-06-02 Устройство для непрерывного измерения артериального давления и относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов RU172903U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121998U RU172903U1 (ru) 2016-06-02 2016-06-02 Устройство для непрерывного измерения артериального давления и относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121998U RU172903U1 (ru) 2016-06-02 2016-06-02 Устройство для непрерывного измерения артериального давления и относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU172903U1 true RU172903U1 (ru) 2017-07-31

Family

ID=59632965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121998U RU172903U1 (ru) 2016-06-02 2016-06-02 Устройство для непрерывного измерения артериального давления и относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU172903U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759708C1 (ru) * 2017-08-14 2021-11-17 Александр Викторович Ежков Система и способ для безманжетного определения артериального давления

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0444934B1 (en) * 1990-03-01 1996-10-16 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for monitoring vital signs
RU2207804C1 (ru) * 2001-12-10 2003-07-10 Тверской государственный технический университет Плетизмограф
GB2415045A (en) * 2004-06-08 2005-12-14 Healthcare Technology Ltd Measuring fitness using pulse wave transit time
KR20100119338A (ko) * 2009-04-30 2010-11-09 연세대학교 산학협력단 말초 혈관 및 혈류상태 진단장치 및 방법
US20110152699A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Blood pressure measuring apparatus and method for measuring blood vessel elasticity
US20120283583A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-08 Izmail Batkin Apparatus and method for electrocardiogram-assisted blood pressure measurement
US20140276145A1 (en) * 2007-06-12 2014-09-18 Sotera Wireless, Inc. BODY-WORN SYSTEM FOR MEASURING CONTINUOUS NON-INVASIVE BLOOD PRESSURE (cNIBP)

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0444934B1 (en) * 1990-03-01 1996-10-16 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for monitoring vital signs
RU2207804C1 (ru) * 2001-12-10 2003-07-10 Тверской государственный технический университет Плетизмограф
GB2415045A (en) * 2004-06-08 2005-12-14 Healthcare Technology Ltd Measuring fitness using pulse wave transit time
US20140276145A1 (en) * 2007-06-12 2014-09-18 Sotera Wireless, Inc. BODY-WORN SYSTEM FOR MEASURING CONTINUOUS NON-INVASIVE BLOOD PRESSURE (cNIBP)
KR20100119338A (ko) * 2009-04-30 2010-11-09 연세대학교 산학협력단 말초 혈관 및 혈류상태 진단장치 및 방법
US20110152699A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Blood pressure measuring apparatus and method for measuring blood vessel elasticity
US20120283583A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-08 Izmail Batkin Apparatus and method for electrocardiogram-assisted blood pressure measurement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759708C1 (ru) * 2017-08-14 2021-11-17 Александр Викторович Ежков Система и способ для безманжетного определения артериального давления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210244302A1 (en) Methods to estimate the blood pressure and the arterial stiffness based on photoplethysmographic (ppg) signals
KR100871230B1 (ko) 통신 장치와 연동되는 비가압적이고 비침습적인 손목형혈압 측정 방법 및 장치
EP2528499B1 (en) Elimination of the effects of irregular cardiac cycles in the determination of cardiovascular parameters
EP2074942B1 (en) Method and apparatus for a continuous non-invasive and non-obstrusive monitoring of blood pressure
US8591428B2 (en) Method and apparatus for measuring blood volume
US10092268B2 (en) Method and apparatus to monitor physiologic and biometric parameters using a non-invasive set of transducers
JP2020028726A (ja) 圧平圧力測定法により生体対象の心拍出量を計算する装置および方法
US8535234B2 (en) Apparatus for measuring blood volume and method of evaluating result of measurement by apparatus for measuring blood volume
Ibrahim et al. A novel method for pulse transit time estimation using wrist bio-impedance sensing based on a regression model
US9345436B2 (en) Apparatus and methods for computing cardiac output of a living subject
Tanaka et al. Accuracy assessment of a noninvasive device for monitoring beat-by-beat blood pressure in the radial artery using the volume-compensation method
US20220249055A1 (en) Non-invasive, real-time, beat-to-beat, ambulatory blood pressure monitoring
RU2664632C2 (ru) Способ оценки состояния сосудов на каждом сердечном сокращении и устройство для его осуществления
RU172903U1 (ru) Устройство для непрерывного измерения артериального давления и относительной интегральной растяжимости артериальных сосудов
US20190326017A1 (en) Apparatus and methods for computing cardiac output of a living subject via applanation tonometry
Bose et al. Improving the performance of continuous non-invasive estimation of blood pressure using ECG and PPG
JP2007252767A (ja) 血中酸素濃度計と心電図計による血圧値計測方法及びその装置
KR102622935B1 (ko) 의료장치
Kullayappa Economical Blood Pressure Monitoring System For Telemedicine Applications
Jegan et al. Review of Non-Invasive Blood Pressure Estimation via Modern Approaches
TW202202088A (zh) 連續血壓量測方法與裝置
Ciobotariu Pulse Wave Velocity Measuring System using Virtual Instrumentation on Mobile Device
Annapoorani Ankle Brachial Index (ABI) Based Leg Attack Diagnosis using LabVIEW