RU189849U1 - Приставка к автоматическому тонометру для оценки жёсткости стенок артерий - Google Patents

Abstract

(54) Приставка к автоматическому тонометру для оценки жёсткости стенок артерийРеферат

Description

Приставка к автоматическому тонометру для оценки жёсткости стенок артерий

Полезная модель «Приставка к автоматическому тонометру для оценки жёсткости стенок артерий» относится к области медицинской техники и может быть использована в качестве дополнительного оборудования к электронному тонометру для выявления повышенной жёсткости сосудистой стенки как фактора риска развития сердечно-сосудистых заболеваний в клинических и не клинических условиях, включая производственные, бытовые условия, а также сферы спорта, социальных и т.п. служб.

Эффективная работа сердечно-сосудистой системы обуславливается как транспортной функцией сосудов, так и демпфирующей функцией магистральных артерий, которая обеспечивает сглаживание колебаний давления, возникающих при циклических выбросах крови из сердца. При снижении упруго-эластических свойств магистральных артерий нарушается их демпфирующая функция, увеличивается пульсовое давление и возникает повреждающее действие пульсовой волны на сосуды мозга, сердца и других органов. Поэтому исследование механических свойств артерий, в частности жёсткости, приобретает в последнее время высокую прикладную значимость, поскольку позволяет проводить раннюю диагностику сердечно-сосудистых заболеваний - атеросклероза, артериальной гипертензии, наблюдать их динамику, проводить оценку сердечно-сосудистого риска и эффекта лекарственной терапии.

Известны тонометры, обеспечивающие снятие одним прибором ряда параметров сердечно-сосудистой системы, в том числе и жёсткости стенок артерий: патенты на изобретения RU № 2343826, RU № 2343826, заявка на патент US 2010210956, патент на полезную модель RU №118534.

Известно также наряду с вышеназванными значительное количество тонометров, например фирм - изготовителей: Omron, B.WELL, CS Medica, которые продолжают выпускаться и реализовываться, не измеряющих в комплексе характеристик жёсткость стенок артерий.

Сложившаяся ситуация с обеспечением населения личными и совсем еще недавно вполне современными тонометрами известных отечественных и зарубежных фирм - изготовителей с невозможностью измерения важной характеристики – жёсткости стенок артерий для правильной оценки состояния пациента и диагностики, создало проблему замены уже произведённых тономеров, в том числе новой продукции, еще находящейся на складах, другими - тонометрами нового поколения.

В настоящее время с целью выявления повышенной жёсткости артерий часто используется несколько методик, основанных как на измерении скорости пульсовой волны, так и на осциллометрическом принципе. Однако для получения достаточной точности измерения при использовании принципа измерения скорости пульсовой волны датчики должны быть разнесены на значительное расстояние, например, размещены одновременно на сонной и бедренной артериях. Поэтому он в силу усложнённости методики анализа и увеличения габаритов аппаратуры применяется лишь в условиях клиники.

Поэтому наиболее предпочтительным для сравнения с заявляемой разработкой - приставкой является техническое решение, представленное в патенте US № 7264594, использующее, как и заявляемый в данной приставке, осциллометрический принцип определения жесткости артерий, который основан на зависимости ширины огибающей осциллограммы пульсовых колебаний от жёсткости сосудистой стенки артерий. В состав названного устройства - US № 7264594 входят: компрессионная манжета для приложения давления к артерии пациента, датчик давления, узел сброса давления с постоянной скоростью, состоящий из редукционного клапана, клапана регулятора потока и других элементов для выпуска воздуха из манжеты, и узел сжатия, состоящий из компрессионного насоса и других узлов для создания избыточного давления внутри манжеты, соединенных друг с другом через пневматический тракт, состоящий из гибких трубок; блок определения давления, преобразующий сигналы датчика в цифровую форму; блок управления, содержащий центральный процессор, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), внутреннюю шину данных, а также входные и выходные цепи. Кроме того, устройство содержит внешний операционный блок, включающий органы управления, узел отображения, который визуально отображает обработанный результат, устройство печати, которое записывает обработанные результаты на твердом носителе.

Однако представленное выше устройство по патенту US обладает повышенными габаритами и повышенным энергопотреблением, что ограничивает сферу его применения только условиями клиники. Поэтому назвать его наиболее близким аналогом не представляется возможным, поскольку это не малогабаритная приставка, не средство, позволяющее совмещать функции портативного тонометра и другого портативного устройства, дающего возможность измерить жёсткость стенок артерий.

Задачей заявляемого технического решения является разработка малогабаритного портативного устройства, совместимого с серийно выпускаемыми тонометрами, применяемыми в клинических и неклинических сферах, для осуществления снятия необходимых в настоящее время характеристик сердечно-сосудистой системы, но разработанных и выпущенных промышленностью без возможности снятия показателя жёсткости сосудов. То есть заявляемая приставка предназначена для осуществления более точной и своевременной диагностики различных заболеваний, связанных с поражением стенок артерий.

Сущность заявляемой полезной модели характеризуется тем, что приставка к автоматическому тонометру для оценки жёсткости стенок артерий представляет собой корпус с окном индикации, с закреплёнными на корпусе соединительными элементами для включения приставки в разрыв пневматического тракта тонометра и с размещёнными внутри корпуса:

узлом индикации, источником питания, датчиком давления, разветвителем для подключения датчика давления к соединительным элементам;

узлом фильтрации и оцифровки сигнала, который включает аналого-цифровой преобразователь АЦП₁ и процессор быстрого преобразования Фурье БПФ, при этом аналоговый вход АЦП₁ подключён к выходу датчика давления;

узлом построения и анализа формы огибающей пульсограммы, который выполнен в виде микроконтроллера со встроенным аналого-цифровым преобразователем АЦП₂, при этом цифровые входы микроконтроллера подключены к выходам данных процессора БПФ, аналоговый вход АЦП₂ подключен к выходу датчика давления, а цифровые выходы микроконтроллера подключены ко входам узла индикации.

Кроме того, заявляется приставка с вышеназванными признаками, узел индикации которой снабжён рядом светодиодов для подачи данных в цветовом оформлении.

Технический результат заявляемой приставки заключается в разработке нового компактного мобильного, легко соединяемого с серийно выпускаемыми автоматическими тонометрами средства, измеряющего жёсткость стенок артерий. Заявляемое техническое решение позволяет измерять эту важную характеристику дополнительно к ряду традиционно измеряемых широко распространёнными тонометрами основных показателей сердечно-сосудистой системы: артериального давления, пульса, отклонения ритма сердца от нормы, увеличивая тем самым информативность уже приобретённой ранее используемой аппаратуры, проводя доклиническую оценку сердечно-сосудистой системы и более раннее выявление заболеваний этого профиля.

На фиг. представлена блок-схема заявляемой полезной модели, позициями на которой обозначены:

1 - корпус,

2 - соединительные элементы,

3 - разветвитель,

4 - датчик давления,

5 - узел фильтрации и оцифровки сигнала,

6 - аналого-цифровой преобразователь АЦП₁ (узла фильтрации и оцифровки),

7 - процессор быстрого преобразования Фурье БПФ,

8 - шина данных.

9 - узел построения и анализа формы огибающей пульсограммы,

10 - аналого-цифровой преобразователь АЦП₂ (узла построения и анализа),

11 - узел индикации,

12 - окно индикации.

Заявляемая приставка к автоматическому тонометру для оценки жёсткости стенок артерий представляет собой корпус 1 с источником питания и соответствующей аппаратурой внутри. На корпусе приставки выполнены соединительные элементы 2 в виде двух гнезд или штуцеров для подключения в пневматический тракт тонометра через разветвитель 3. Заявляемая приставка внутри корпуса имеет: датчик давления 4, узел фильтрации и оцифровки 5 сигнала, который в свою очередь содержит аналого-цифровой преобразователь АЦП₁ - 6 и процессор быстрого преобразования Фурье БПФ - 7. При этом аналоговый вход АЦП₁ - 6 соединён с выходом датчика давления 4. В корпусе 1 приставки помещён узел построения и анализа 9 формы огибающей пульсограммы, выполненный в виде микроконтроллера со встроенным аналого-цифровым преобразователем АЦП₂ - 10. Посредством шины данных 8 выходы данных процессора БПФ - 7 подключены к цифровым входам микроконтроллера, аналоговый вход АЦП₂ - 10 подключен к выходу датчика давления 4, а цифровые выходы микроконтроллера подключены ко входам узла индикации 11. Корпус 1 выполнен в виде пластмассовой оболочки, на одной из сторон которой размещено окно индикации 12. Узел индикации 11 целиком погружён в корпус 1 за исключением прозрачной части оболочки - корпуса 1, выполняющей роль окна индикации 12, на которое выводится при необходимости цифровая или цветовая, или символьная, или мнемоническая и/или иная информация, в том числе, совмещённая. Цветовая информация обеспечивается набором из нескольких светодиодов контрастных цветов свечения, например, красного цвета - для отображения результата оценки повышенной жёсткости стенок артерий, жёлтого – пограничной величины жёсткости и зеленого – нормальной величины жёсткости стенок артерий. Примером выполнения носителя информации в окне индикации может служить алфавитно-цифровое табло, а также графический дисплей с мнемоническими и символьными знаками дополнительно на нем.

Работа заявляемой приставки происходит следующим образом. Сигнал с датчика давления 4, соединенного с пневматическим трактом автоматического тонометра посредством разветвителя 3 и соединительных элементов 2, в течение цикла измерения давления пациента поступает на вход АЦП₁ - 6 и на встроенный в микроконтроллер вход АЦП₂ - 10. Сигнал с выхода АЦП₁ 6 поступает на вход процессора БПФ 7. Последний вырабатывает цифровые данные, соответствующие амплитуде частотных составляющих входного сигнала в режиме реального времени в заданном диапазоне, например, от 0,5 до 2 Гц. Данные поступают на вход узла построения и анализа 9 формы огибающей пульсограммы, представляющего собой микроконтроллер. Таким образом исключается необходимость записи оцифрованной пульсограммы в оперативную память для обработки. Благодаря этому существенно снижаются требования к объему оперативной памяти узла построения и анализа 9 формы огибающей пульсограммы, что позволяет использовать для его построения недорогие и широко распространенные типы микроконтроллеров. Далее сигнал с выходов микроконтроллера поступает на входы узла индикации 11 с отображением информации в окне индикации 12 посредством, например, алфавитно-цифрового табло, а также посредством включённых последовательно с токозадающими резисторами светодиодов трёх контрастных цветов свечения - красного - для отображения результата оценки повышенной жёсткости стенок сосудов, желтого - пограничной величины жёсткости и зеленого - нормальной жёсткости стенок артерий.

Claims (6)

1     Формула полезной модели

Приставка к автоматическому тонометру для оценки жёсткости стенок артерий, характеризующаяся тем, что представляет собой корпус с окном индикации, с закреплёнными на корпусе соединительными элементами для включения приставки в разрыв пневматического тракта тонометра и с размещёнными внутри корпуса:

узлом индикации, источником питания, датчиком давления, разветвителем для подключения датчика давления к соединительным элементам;

узлом фильтрации и оцифровки сигнала, который включает аналого-цифровой преобразователь АЦП₁ и процессор быстрого преобразования Фурье БПФ, при этом аналоговый вход АЦП₁ подключён к выходу датчика давления;

узлом построения и анализа формы огибающей пульсограммы, который выполнен в виде микроконтроллера со встроенным аналого-цифровым преобразователем АЦП₂, при этом цифровые входы микроконтроллера подключены к выходам данных процессора БПФ, аналоговый вход АЦП₂ подключен к выходу датчика давления, а цифровые выходы микроконтроллера подключены ко входам узла индикации.

2     Приставка по п.1, характеризующаяся тем, что узел индикации снабжён рядом светодиодов для подачи данных в цветовом оформлении.

Images