RU2019128C1 - Устройство для исследования центральной и регионарной гемодинамики - Google Patents
Устройство для исследования центральной и регионарной гемодинамики Download PDFInfo
- Publication number
- RU2019128C1 RU2019128C1 SU4941165A RU2019128C1 RU 2019128 C1 RU2019128 C1 RU 2019128C1 SU 4941165 A SU4941165 A SU 4941165A RU 2019128 C1 RU2019128 C1 RU 2019128C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- counter
- calculator
- signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Изобретение относится к функциональной диагностике, в частности к устройствам для изучения, а также для экспресс-анализа состояния центральной гемодинамики и регионарной гемодинамики мозга и глаза. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение достоверности диагностики в условиях помех, возникающих при патологии сердечной деятельности. Устройство содержит реограф 1 и кардиограф 2, к выходам которых подключены датчики 3 и 4, блок постоянных параметров (БПП) 5, связанный с вычислительным устройством (ВУ) 6, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, выходы которого подключены к ВУ 6 и схеме сравнения 8, счетчик-интегратор 9, определяющий время превышения сигналом кардиограмм Uпор 1 , выход которого подключен к блоку параметров кардиограммы (БПК) 10, определяющему максимальную амплитуду ее сигнала и его координату во времени. Счетчик 9 соединен также с делителем 11. Вторая схема сравнения 12 сравнивает сигналы с выхода делителя с Uпор 2 , выбранным по величине равным не менее 75% от Uмакс . Счетчик 9 определяет необходимое число периодов для обработки более достоверной диагностики. В ВУ 6 осуществляется обработка реограммы по методикам, в которых приведены показатели, характеризующие состояние центральной и регионарной гемодинамики пациента. 2 ил.
Description
Изобретение относится к функциональной диагностике, в частности к устройствам для обследования и экспресс-анализа состояния центральной и регионарной гемодинамики мозга и глаза.
Известно устройство для определения параметров регионарной гемодинамики (Л. А. Кацнельсон. Реография глаза. М.: Медицина. 1977, 120 с.). Устройство содержит реограф, предназначенный для подключения к исследуемому объекту, кардиограф, самописец и измерительное устройство. Однако, данное устройство имеет низкую производительность и точность из-за погрешностей, возникающих при регистрации и измерении параметров.
Известно также устройство для определения параметров центральной гемодинамики, содержащее реограф, предназначенный для подключения к исследуемому объекту, пульсомер, блок постоянных параметров исследуемого объекта и вычислительное устройство. Это устройство позволяет повысить точность и автоматизировать процесс определения параметров регионарной гемодинамики в условиях помехи, возникающей при дыхании исследуемого объекта. Однако, помеха при дыхании не является основной и обычно легко устраняется при проведении диагностики на задержке дыхания.
Недостатками устройства является определение ограниченного числа параметров гемодинамики, а также низкая достоверность диагностики при патологиях сердечной деятельности, а также при различных возрастных и антропометрических параметрах пациентов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для анализа динамики кровообращения, содержащее датчики пульса и кровяного давления, импедансный кардиограф, блок обработки, вычислитель и регистратор.
Недостатками данного устройства также являются невысокая достоверность диагностики, возникающая при патологиях сердечной деятельности и при различных возрастных и антропометрических данных пациентов, а также определение ограниченного числа параметров гемодинамики.
Для повышения достоверности диагностики в условиях помехи, возникающей при патологии сердечной деятельности и расширения функциональных возможностей предлагаемое устройство содержит датчики реограммы, соединенные с реографом, датчики кардиограммы, соединенные с кардиографом, блок обработки, вычислитель и регистратор.
Отличительными от прототипа признаками устройства является то, что в него введены аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого подключен к выходу реографа, второй вход - к выходу кардиографа, первый выход - к первому входу вычислителя, а второй выход - к входу блока обработки, и блок памяти постоянных параметров, соединенный с вычислителем, а блок обработки выполнен в виде последовательно соединенных первой схемы сравнения, первый вход которой является входом блока обработки, а второй вход соединен с первым выходом источника порогового напряжения, первого счетчика, блока параметров кардиограммы, второй вход которого соединен с вторым выходом первой схемы сравнения, а первый выход - с вторым входом вычислителя, делителя, первый вход которого соединен с вторым выходом блока параметров кардиограммы, а второй вход - с первым входом блока параметров кардиограммы и выходом первого счетчика, второй схемы сравнения, первый вход которой подключен к выходу делителя, второй вход соединен с вторым выходом источника порогового напряжения, а выход - с третьим входом вычислителя и входом второго счетчика, выходом подключенного к четвертому входу вычислителя.
Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение достоверности диагностики в условиях помех, возникающих при патологии сердечной деятельности.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - диаграмма работы устройства.
Устройство для исследования центральной и регионарной гемодинамики содержит реограф 1 и кардиограф 2, к входам которых соответственно подключены датчики реограммы 3 и датчики кардиограммы 4, блок постоянных параметров (БПП) 5, связанный с вычислителем 6, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, первый вход которого подключен к выходу реографа 1, второй вход - к выходу кардиографа 2, первый выход - к первому входу вычислителя, а второй выход - к входу блока обработки 8, выполненного в виде последовательно соединенных первой схемы сравнения 9, первый вход которой является входом блока обработки 8, а второй вход соединен с первым выходом источника порогового напряжения (не показан), первого счетчика 10, блока параметров кардиограммы 11, второй вход которого соединен с вторым выходом первой схемы сравнения 9, а первый выход - с вторым входом вычислителя 6, делителя 12, первый вход которого соединен с вторым выходом блока параметров кардиограмм 12, а его второй вход - с первым входом блока параметров кардиограммы 11 и выходом первого счетчика 10, второй схемы сравнения 13, первый вход которой подключен к выходу делителя 12, второй вход соединен с вторым выходом источника порогового напряжения, а выход - с третьим входом вычислителя 6 и входом второго счетчика 14, выходом подключенного к четвертому входу вычислителя 6, соединенного с регистратором 15.
Устройство работает следующим образом. В начале работы на подготовительном этапе производится калибровка масштаба записи после пятиминутного прогрева реографа 1. Для этого пользователь нажимает на кнопку "Калибр" 0,1 или 0,5 на лицевой панели реографа 1. В реографе РПГ2-02 существуют две величины калибровочного сигнала основной реограммы 0,1-0,5 Ом. Выбор масштаба записи и величины калибровочного сигнала зависит от величины амплитуды дифференцированной реограммы. Выбранная величина калибровочного сигнала заносится в БПП 5, который представляет собой оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), выполненное например на микросхеме серии К56РУ5.
Далее, в зависимости от показаний для пациента с клавиатуры вычислителя 6, которая представляет собой часть широкого класса микроЭВМ от БК-0010 до IBM РС, путем нажатия определенных клавиш задается один из режимов работы устройства: I - исследование гемодинамики мозга (обработка реоэнцефалограммы); II - исследования центральной гемодинамики методом тетраполярной грудной реографии (обработка дифференцированной реограммы), III - исследование гемодинамики глаза (обработка реоофтальмограммы). Выбор может осуществляться одним из известных стандартных способов: функциональная клавиатура, клавиатура дисплея, устройство типа "мышь" или "джойстик", либо устройство речевого ввода. В БПП 5 пользователь с помощью функциональной клавиатуры заносит масштабирующий коэффициент, который отображает величину калибровочного сигнала и считывается пользователем с лицевой панели реографа над нажатой кнопкой, соответствующей масштабирующему коэффициенту. Далее в БПП 5 пользователь с помощью функциональной клавиатуры заносит межэлектродное сопротивление обследуемого пациента, которое он считывает со стрелочного индикатора, расположенного на лицевой панели реографа. Пользователь с помощью функциональной клавиатуры дополнительно заносит в БПП 5 личностные параметры обследуемого пациента, необходимые для расчетов: рост, вес, объем грудной клетки, систолическое и диастолическое давление, межэлектродное расстояние. Вся информация, введенная в устройство на этом этапе, хранится в блоке постоянных параметров 5.
При наложении электродов на пациента прибор переходит в режим непосредственной обработки медико-биологических потенциалов пациента. Электрический сигнал, характеризующий изменение импеданса пациента за счет кровотока, снимаемый с датчиков реограммы 3, поступает с выхода реографа 1 на первый вход АЦП 7, а электрический сигнал, характеризующий сердечную деятельность и снимаемый с датчиков кардиограммы 4, с выхода кардиографа 2 (эпюра а, фиг. 2) - на второй вход АЦП 7. С первого выхода АЦП 7 аналоговый сигнал, преобразованный в цифровую форму, поступает на первый вход вычислителя 6, а с второго выхода АЦП 7 - на первый вход первой схемы сравнения 9 блока обработки 8.
При превышении сигналом порогового значения Uпор.1 (эпюра а, фиг.2), задаваемого по второму входу, первой схемы сравнения 9 и источником порогового напряжения, с первого выхода первой схемы сравнения 9 сигнал поступает на первый вход БПК 11, а со второго выхода на вход счетчика-интегратора 10 (эпюра б, фиг. 2). Для последующей привязки отрезка реограммы, по которой осуществляется определение необходимых параметров гемодинамики необходимо выявить максимум кардиограммы.
Кардиограмма является наиболее удобной, так как нужные для расчетов участки реограммы запаздывают относительно пика кардиограммы. Однако из-за индивидуальных особенностей сердечной деятельности пациентов, особенно при патологиях, определение этого максимума автоматически является довольно-таки сложной задачей. Так, например, редко, но бывает, что второй максимум (Т зубец) практически равен первому (Р зубец), а то и превышает его. Более того, иногда наблюдается смещение максимумов относительно оси (при тахикардии), а также следующие максимумы могут быть ниже или выше ранее определенного. По методике же необходимо проводить расчеты и усреднение параметров не менее чем по пяти периодам. Поэтому по указанным выше причинам возможны грубые сбои в работе устройства. Для устранения этого в БПК 11 определяется максимальное значение амплитуды кардиограммы и его координаты (эпюра в, фиг. 2), а в счетчике интеграторе 10 определяется длительность превышения сигналом порогового значения (эпюра г, фиг.2), Uпор.1, составляющим 10-15% среднего значения сигнала кардиограммы. БПК 11 может быть выполненным на основе схемы сравнения и ячейки памяти.
При включении устройства ячейка памяти обнуляется. При поступлении сигнала с первой схемы сравнения 9 из ячейки считывается его значение и сравнивается с величиной текущего значения сигнала, так как Uпор.1 > 0, то 1-е значение напряжения поступающего сигнала больше хранящегося в ячейке. Поэтому текущее значение (Uт) "засылается" в ячейку памяти. Если следующее значение поступившего Uт меньше величины хранящегося в ячейке памяти значения, то в ячейке остается старое значение, если вновь поступившее Uт больше, то оно "засылается" в ячейку памяти.
При поступлении на второй вход БПК сигнала с блока 9, означающего окончание отрезка сигнала кардиограммы превышающего величину Uпор.1, максимальное значение амплитуды кардиограммы определенного на данном отрезке сигнала пересылается в вычислитель 6 и делитель 11, а ячейка памяти обнуляется.
Счетчик-интегратор 10 может быть выполнен либо в виде сумматора, либо накапливающего регистра. При включении устройства он обнуляется. Пре превышении сигналом кардиограммы Uпор.1 на его вход поступает сигнал. В счетчике или сумматоре начинается отсчет длительности превышения сигналом Uпор.1 и заканчивается при поступлении с выхода первой схемы сравнения 9 сигнала об окончании превышения величиной текущего значения сигнала Uпор.1. С выхода первого счетчика 10 сигнал поступает как БПК 11 и делитель 12, а сам счетчик (регистр или сумматор) обнуляется. При снижении уровня сигнала меньше порогового значения по сигналу с выхода счетчика интегратора 10 данные с первого выхода БПК 11 поступают на второй вход ВУ 6, а с второго выхода - на первый вход делителя 12. Так как с выхода АЦП 7 поступает числовой код, делитель 12 выполняет функцию деления максимального значения амплитуды, определяемого на каждом интервале сигнала кардиограммы, превышающем Uпор.1. на длительность соответствующего интервала, определяемого в счетчике-интеграторе 10.
Делитель может быть выполнен в виде двух регистров. В 1-й заносится величина Umax, определенная в БПК, а во второй - длительность интервала превышения отрезком сигнала Uпор.1. Далее путем сдвига влево значения разрядов 1-го регистра пропорционально числу значащих разрядов 2-го регистра определяется необходимая величина делимого (эпюра д, фиг.2). С выхода счетчика интегратора 10 данные поступают также на второй вход делителя 12. С выхода делителя 12 (эпюра д, фиг.2) сигналы поступают на вторую схему сравнения 13. При превышении сигналом уровня Uпор.2 (эпюра д, фиг.2) с выхода второй схемы сравнения 13 данные поступают на третий вход ВУ 6 и на вход счетчика 14. На основании ряда экспериментов Uпор.2выбрано 75% от Umax. Счетчик 14 определяет необходимое число периодов для обработки. По методике оно обычно равно пяти. При включении питания устройства в счетчике 14 принудительно устанавливается число 5. После каждого срабатывания схемы сравнения 13 и поступлении с нее импульса (эпюра е, фиг.2) на вход счетчика 14, из него вычитается единица. При обнулении счетчика 14 с его выхода выдается импульс (сигнал на вход 4 вычислителя 6, в котором осуществляется обработка реограмм (эпюра ж, фиг.2) по приведенным ниже методикам. После обнуления счетчика 14 в нем снова принудительно устанавливается число 5. С ВУ 6 рассчитанные показатели подаются на регистратор 15, представляющий собой индикатор-экран и печатающее устройство.
Данные показатели, представленные в цифровой форме характеризуют состояние гемодинамики на локализованной части тела между электродами реографа.
Для исследования центральной гемодинамики методом тетpаполярной грудной реографии по дифференцированной реограмме определяются следующие параметры (по методике Ю. Т.Пушкарь, В.М.Большов, Н.А.Елизарова, В.В.Кухарчук, А.А. Цветков, Г. И.Хеймец, В.М.Шпилькин. Определение сердечного выброса методом тетраполярной грудной реографии и его методические возможности. Кардиография, 1977, 7):
1. Ударный объем сердца
УОС = , мл,, (1) где А - амплитуда первой производной грудной реограммы, Ом/с;
Q - периметр грудной клетки, см;
L - расстояние между центрами потенциальных электродов, см;
Ti - период изгнания крови, с;
R - межэлектродное сопротивление, Ом;
р - удельное сопротивление крови (150 Ом/см);
0,9 - поправочный коэффициент, зависит от места наложения электродов;
К - размерный коэффициент, зависит от Q.
1. Ударный объем сердца
УОС = , мл,, (1) где А - амплитуда первой производной грудной реограммы, Ом/с;
Q - периметр грудной клетки, см;
L - расстояние между центрами потенциальных электродов, см;
Ti - период изгнания крови, с;
R - межэлектродное сопротивление, Ом;
р - удельное сопротивление крови (150 Ом/см);
0,9 - поправочный коэффициент, зависит от места наложения электродов;
К - размерный коэффициент, зависит от Q.
2. Минутный объем крови
МОК = , л,, (2) где УОС - ударный объем сердца;
пульс - количество сокращений сердца в минуту.
МОК = , л,, (2) где УОС - ударный объем сердца;
пульс - количество сокращений сердца в минуту.
5. Общее периферическое сосудистое сопротивление
ОПСС = , ,, (5) где СрГД - среднее гемодинамическое давление;
МОК - минутный объем крови.
ОПСС = , ,, (5) где СрГД - среднее гемодинамическое давление;
МОК - минутный объем крови.
Для исследования регионарной гемодинамики мозга методом реографии по реоэнцефалограмме определяются следующие параметры (по методике Л.А.Кацнельсона. Реография глаза. М.: Медицина. 1977, c. 120).
1. Реографический коэффициент
P = · 1000% , промилль,, (6) где А - амплитуда реографической волны, мм;
Еw - калибровочный импульс, Ом;
А - амплитуда калибровочного импульса, мм;
R - межэлектродное сопротивление, Ом.
P = · 1000% , промилль,, (6) где А - амплитуда реографической волны, мм;
Еw - калибровочный импульс, Ом;
А - амплитуда калибровочного импульса, мм;
R - межэлектродное сопротивление, Ом.
2. Реографический индекс, отражающий интенсивность кровенаполнения исследуемого участка ткани
У = ,, (7) где А - амплитуда реографической волны, мм;
Аk- амплитуда калибровочного импульса, мм.
У = ,, (7) где А - амплитуда реографической волны, мм;
Аk- амплитуда калибровочного импульса, мм.
3. Амплитудно-частотный показатель, характеризующий величину объемного кровотока в исследуемой области в единицу времени
АЧП = ,, (8) где I - реографический индекс;
Т - время сердечного цикла, с.
АЧП = ,, (8) где I - реографический индекс;
Т - время сердечного цикла, с.
4. Показатель эластичности сосудов
ПЭС = ,, (9) где А - амплитуда реографической волны, мм;
а - длительность анакроты, с.
ПЭС = ,, (9) где А - амплитуда реографической волны, мм;
а - длительность анакроты, с.
5. Показатель тонического напряжения сосудистой стенки
ПТН = ,, (10) где а - длительность анакроты, с;
Т - время сердечного цикла, с.
ПТН = ,, (10) где а - длительность анакроты, с;
Т - время сердечного цикла, с.
Для исследования регионарной гемодинамики глаза методом реографии по реофтальмограмме определяются следующие параметры (по методике Л.А.Кацнельсон. Реография глаза. М.: Медицина. 1977):
1. Реографический коэффициент:
P = ·1000% , промилль (11) где А - амплитуда реографической волны, мм;
Е - калибровочный импульс, Ом;
Аk - амплитуда калибровочного импульса, мм;
R - межэлектродное сопротивление, Ом.
1. Реографический коэффициент:
P = ·1000% , промилль (11) где А - амплитуда реографической волны, мм;
Е - калибровочный импульс, Ом;
Аk - амплитуда калибровочного импульса, мм;
R - межэлектродное сопротивление, Ом.
2. Пульсовый объем крови глаза в единицу времени.
Claims (1)
- УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ И РЕГИОНАРНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ, содержащее датчики реограммы, соединенные с реографом, датчики кардиограммы, соединенные с кардиографом, последовательно соединенные блок обработки, вычислитель и регистратор, отличающееся тем, что в него введены аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого подключен к выходу реографа, второй вход - к выходу кардиографа, первый выход - к первому входу вычислителя, а второй выход - к входу блока обработки, и блок памяти постоянных параметров, соединенный с вычислителем, а блок обработки включает в себя последовательно соединенные первую схему сравнения, первый вход которой является входом блока обработки, а второй вход соединен с первым выходом источника порогового напряжения, первый счетчик, блок параметров кардиограммы, второй вход которого соединен с вторым выходом первой схемы сравнения, а первый выход - с вторым входом вычислителя, делитель, первый вход которого соединен с вторым выходом блока параметров кардиограммы, а второй вход - с первым входом блока параметров кардиограммы и выходом первого счетчика, вторую схему сравнения, первый вход которой подключен к выходу делителя, второй вход соединен с вторым выходом источника порогового напряжения, а выход - с третьим входом вычислителя и входом второго счетчика, выходом подключенного к четвертому входу вычислителя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4941165 RU2019128C1 (ru) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Устройство для исследования центральной и регионарной гемодинамики |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4941165 RU2019128C1 (ru) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Устройство для исследования центральной и регионарной гемодинамики |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019128C1 true RU2019128C1 (ru) | 1994-09-15 |
Family
ID=21577121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4941165 RU2019128C1 (ru) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Устройство для исследования центральной и регионарной гемодинамики |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2019128C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA011969B1 (ru) * | 2005-09-15 | 2009-06-30 | Мартил Инстрюментс Б.В. | Способ и устройство для определения кровотока в кровеносном сосуде |
RU2778992C1 (ru) * | 2021-10-27 | 2022-08-29 | Сергей Игоревич Щукин | Способ определения гемодинамических параметров на основе многоканальной электроимпедансной компьютерной кардиографии |
-
1991
- 1991-06-03 RU SU4941165 patent/RU2019128C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Заявка Японии N 62-5618, кл. A 61B 5/02, 1987. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA011969B1 (ru) * | 2005-09-15 | 2009-06-30 | Мартил Инстрюментс Б.В. | Способ и устройство для определения кровотока в кровеносном сосуде |
RU2778992C1 (ru) * | 2021-10-27 | 2022-08-29 | Сергей Игоревич Щукин | Способ определения гемодинамических параметров на основе многоканальной электроимпедансной компьютерной кардиографии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3559284B2 (ja) | 仮想トリガを使用する心拍同期化用パルス酸素計 | |
CN101357062B (zh) | 基于容积脉搏波检测的生命体征参数测评装置 | |
JP6219942B2 (ja) | 心電図におけるリアルタイムqrs期間測定 | |
CN101061950B (zh) | 利用spo2进行心房纤颤检测 | |
EP0771172B1 (en) | Impedance cardiograph apparatus | |
EP2087836B1 (en) | Apparatus and method for determining a physiological parameter | |
US6561986B2 (en) | Method and apparatus for hemodynamic assessment including fiducial point detection | |
CN101095612A (zh) | 监测生物学信息的设备和方法 | |
EP0310349A2 (en) | Fetal monitoring during labour | |
EP0606301A4 (en) | Methods of impedance cardiography and heartbeat determination. | |
JP2002282243A (ja) | 光パルス検出方法および装置 | |
RU2218075C2 (ru) | Способ регистрации и обработки плетизмограммы для измерения параметров сердечно-сосудистой системы человека и устройство для его осуществления | |
Weisner et al. | A compact, microprocessor-based ECG ST-segment analyzer for the operating room | |
JP2008295517A (ja) | 漢方医における脈診の分析システムと方法 | |
RU2019128C1 (ru) | Устройство для исследования центральной и регионарной гемодинамики | |
RU2077864C1 (ru) | Способ экспресс-анализа сердечного ритма и устройство для его осуществления | |
RU2353290C2 (ru) | Устройство диагностики состояния плода в дородовый период | |
CN209733969U (zh) | 一种脉搏波传播时间的测量设备 | |
KR20210080866A (ko) | 저전력 장거리 통신망을 이용한 심전도 측정 장치 및 판독 알고리즘 | |
CN210091730U (zh) | 一种颈动脉检测系统 | |
JPH07132118A (ja) | 上室性期外収縮検出装置及び方法 | |
JP6845525B2 (ja) | 心電図解析装置、心電図解析方法、および生体情報計測装置 | |
SU982651A1 (ru) | Устройство дл неинвазивного исследовани кардиогемодинамики | |
WO2012119665A1 (en) | Method and device for long-term variability monitoring of cardiovascular parameters based on ambulatory registration of electrocardiogram and pulse wave signals | |
JPH0628640B2 (ja) | 心拍計 |