RU2223031C1 - Device for controlling automated means for measuring arterial blood pressure and heart beat rate as a set - Google Patents
Device for controlling automated means for measuring arterial blood pressure and heart beat rate as a set Download PDFInfo
- Publication number
- RU2223031C1 RU2223031C1 RU2002122148/14A RU2002122148A RU2223031C1 RU 2223031 C1 RU2223031 C1 RU 2223031C1 RU 2002122148/14 A RU2002122148/14 A RU 2002122148/14A RU 2002122148 A RU2002122148 A RU 2002122148A RU 2223031 C1 RU2223031 C1 RU 2223031C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- cylinder
- tube
- cuff
- blood pressure
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной аппаратуре и предназначено для метрологический аттестации средств измерений, в частности измерителей артериального давления и частоты сердечных сокращений (частоты пульса). The invention relates to instrumentation and is intended for metrological certification of measuring instruments, in particular measuring blood pressure and heart rate (heart rate).
Измерению артериального кровяного давления и частоты пульса во врачебной практике придают большое значение. In the practice of medicine, they attach great importance to measuring blood pressure and heart rate.
Известен звуковой способ измерения Короткова А.С. Довольно простому в использовании аскультативному способу присущи недостатки - расхождение звуковых данных с истинными величинами кровяного давления, определяемыми непосредственно в кровяном русле, а также чрезвычайная изменчивость максимального и минимального давления от всевозможного рода физиологических влияний (В. А. Макаров. Артериальная осциллография во врачебно-спортивной практике. Государственное издательство медицинской литературы, Медгиз. - 1958. - Москва, стр.3) - [1]. Known sound measurement method A. Korotkova The rather easy-to-use ascetic method has its drawbacks - the discrepancy between the sound data and the true blood pressure values determined directly in the bloodstream, as well as the extreme variability of the maximum and minimum pressure from all kinds of physiological influences (V. A. Makarov. Arterial oscillography in a medical-sports practice.State publishing house of medical literature, Medgiz. - 1958. - Moscow, p. 3) - [1].
Известен осциллометрический способ определения кровяного давления, сущностью которого является измерение величины пульсовых размахов артериальной стенки (осцилляций) при различных степенях давления ее пневматической манжеткой [1, стр.4]. A known oscillometric method for determining blood pressure, the essence of which is to measure the magnitude of the pulse swings of the arterial wall (oscillations) at various degrees of pressure by its pneumatic cuff [1, p. 4].
Более совершенным способом по сравнению с осциллометрией является осциллография, т. е. автоматическая запись на бумажную ленту величины давления в манжетке. Здесь возможно определение величины кровяного давления в условиях шума [1, стр.4-9]. Oscillography, i.e., automatic recording of the pressure value in the cuff, on a paper tape, is a more advanced method than oscillometry. Here it is possible to determine the value of blood pressure in noise conditions [1, p. 4-9].
Известна аппаратура для измерения артериального давления и частоты пульса: артериальный осциллограф Серкина Л.Г. и артериальный осциллограф завода-изготовителя "Красногвардеец" [1, стр.10-13]. В основе работы такой аппаратуры лежит принцип мембранной регистрирующей капсулы. Артериальный осциллограф имеет резиновую мембрану, стержень, воспринимающий колебания мембраны и передающий их на писчик, манжетку, сжимающую артерию, воздушный баллон, резиновые трубки с капиллярными сужениями, насос с краном, кран-сепаратор, краны для быстрого и медленного выпуска воздуха, ртутный манометр с поплавком, несущим приспособление для записи давления, и движущуюся ленту для записи осциллограммы. Known equipment for measuring blood pressure and heart rate: arterial oscilloscope Serkina L.G. and arterial oscilloscope of the manufacturer "Krasnogvardeets" [1, p. 10-13]. The basis of the operation of such equipment is the principle of a membrane recording capsule. An arterial oscilloscope has a rubber membrane, a rod that receives membrane vibrations and transfers them to the writer, cuff, compression artery, air balloon, rubber tubes with capillary constrictions, a pump with a tap, a separator valve, taps for quick and slow air discharge, a mercury manometer with a float carrying a device for recording pressure, and a moving tape for recording waveforms.
Для измерения давления крови, а также частоты пульса аппаратура должна отличаться высокой чувствительностью, точностью измерения и регулирования, портативностью, что делает ее удобной для применения как с научно-исследовательской целью, так и во врачебной практике. To measure blood pressure, as well as heart rate, the equipment should be characterized by high sensitivity, accuracy of measurement and regulation, portability, which makes it convenient for use both with a research purpose and in medical practice.
Для обеспечения нормированных значений погрешностей измерений эта аппаратура подвергается как первичной, так и периодическим поверкам. To ensure normalized values of measurement errors, this equipment is subjected to both primary and periodic verification.
Существует методика поверки приборов и преобразователей для измерения давления крови прямым методом, по которой выполняются операции при выпуске из производства, ремонте, эксплуатации и хранении: внешний осмотр; проверка герметичности; проверка работоспособности; определение основной погрешности; определение частоты резонанса и др. There is a method for checking instruments and transducers for measuring blood pressure by the direct method, according to which operations are performed during the release from production, repair, operation and storage: external inspection; leak test; health check; determination of the basic error; determination of the resonance frequency, etc.
Установка для поверки и градуировки приборов и преобразователей для измерения давления крови прямым методом разработана и аттестована во ВНИИФТРИ (Методика поверки приборов и преобразователей для измерения давления крови прямым методом МИ 91-76, Издательство стандартов, Москва, 1976) - [2]. В установку входят пневмопресс-задатчик давления и разряжения, мановакуумметр, генератор переменного давления, усилитель мощности, прибор контроля давления в камере генератора, генератор электрический низкочастотный, вольтметр постоянного тока, вольтметр переменного тока, осциллограф и зонд (катетер или полая игла). The installation for checking and calibrating instruments and transducers for measuring blood pressure by a direct method was developed and certified by VNIIFTRI (Testing technique for instruments and transducers for measuring blood pressure by a direct method MI 91-76, Publishing House of Standards, Moscow, 1976) - [2]. The installation includes a pneumatic press-setter for pressure and vacuum, a manovacuum meter, an alternating pressure generator, a power amplifier, a pressure control device in the generator chamber, a low-frequency electric generator, a direct current voltmeter, an alternating current voltmeter, an oscilloscope and a probe (catheter or cannula).
После внешнего осмотра и опробования проводят определение нормированных метрологических характеристик. After an external examination and testing, the determination of normalized metrological characteristics is carried out.
Основную погрешность прибора определяют путем сравнения его показаний с действительным давлением, устанавливаемым по мановакуумметру с помощью пневмопресса-задатчика давления. Погрешность в нескольких точках отсчета при повышении и понижении давления не должна превышать значения, указанного в нормативной и технической документации на поверяемое средство измерения. The main error of the device is determined by comparing its readings with the actual pressure set by the manovacuum meter using a pneumatic press-setter pressure. The error at several reference points with increasing and decreasing pressure should not exceed the value specified in the normative and technical documentation for the instrument being verified.
Частоту резонанса определяют путем подачи на вход поверяемого средства переменного давления синусоидальной формы с постоянной амплитудой и изменяющейся частотой. Блок-схема соединения средств поверки и поверяемого средства состоит из последовательно соединенных низкочастотного генератора, усилителя мощности и генератора переменного давления, прибора контроля давления, вход которого соединен с первым выходом генератора переменного давления, осциллографа, подключенного ко второму выходу усилителя мощности и к прибору контроля давления и вольтметра, при этом вольтметр непосредственно, а генератор через зонд подключены к поверяемому прибору или преобразователю [2, стр.4-6]. The resonance frequency is determined by applying a sinusoidal shape with a constant amplitude and a varying frequency to the input of the verified means. The block diagram of the connection of the verification means and the verified means consists of a series-connected low-frequency generator, a power amplifier and an alternating pressure generator, a pressure monitoring device, the input of which is connected to the first output of the alternating pressure generator, an oscilloscope connected to the second output of the power amplifier and to a pressure monitoring device and a voltmeter, while the voltmeter is directly, and the generator is connected via a probe to the instrument to be verified or to the converter [2, p. 4-6].
При проведении поверки прибора выполняют следующие операции: зонд подсоединяют к камере генератора переменного давления с помощью специального уплотнительного устройства; камеру первичного преобразователя, зонд и камеру генератора переменного давления заполняют жидкостью и с помощью имеющихся кранов изолируют от атмосферного давления, после чего проверяют отсутствие пузырьков воздуха в камерах, при наличии пузырьков воздуха сливают жидкость и заполняют камеру заново; используя аттенюатор низкочастотного генератора, на определенной частоте устанавливают выходное напряжение, соответствующее номинальной амплитуде давления; с помощью прибора контроля давления и осциллографа проверяют амплитуду и форму кривой давления в камере генератора; увеличивают частоту, добиваясь максимального значения напряжения на выходе поверяемого средства. Частота резонанса должна быть не меньше значения, указанного в технической документации на поверяемое средство. During calibration of the device, the following operations are performed: the probe is connected to the chamber of the alternating pressure generator using a special sealing device; the chamber of the primary transducer, the probe and the chamber of the alternating pressure generator are filled with liquid and isolated from atmospheric pressure using the existing taps, after which the absence of air bubbles in the chambers is checked, if there are air bubbles, the liquid is drained and the chamber is filled again; using the attenuator of the low-frequency generator, the output voltage corresponding to the nominal pressure amplitude is set at a certain frequency; using a pressure control device and an oscilloscope, check the amplitude and shape of the pressure curve in the generator chamber; increase the frequency, achieving the maximum voltage value at the output of the verified means. The resonance frequency must not be less than the value specified in the technical documentation for the instrument being verified.
Недостаток такой блок-схемы заключается в том, что она позволяет поверить только измерители артериального давления. The disadvantage of such a flowchart is that it allows only blood pressure meters to be verified.
Известна установка для поверки измерителей артериального давления и частоты пульса автоматических и полуавтоматических OMRON и MARSHALL и другие фирмы "OMRON CORPORATION", предназначенных для измерений систолического и диастолического давления косвенным осциллометрическим методом и частоты пульса пациента (Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерители артериального давления и частоты пульса автоматические и полуавтоматические OMRON и MARSHALL. Методика поверки МИ 2582-2000. Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений (ВНИИОФИ) Госстандарта России, Москва, 2000) - [3]. A known installation for checking blood pressure and heart rate meters automatic and semi-automatic OMRON and MARSHALL and other firms "OMRON CORPORATION", designed to measure systolic and diastolic pressure by the indirect oscillometric method and the patient's heart rate (Recommendation. State system for ensuring the uniformity of measurements. Blood pressure meters and pulse rates automatic and semi-automatic OMRON and MARSHALL. Calibration methods MI 2582-2000. All-Russian Research Institute t Optical and Physical Measurements (VNIIOFI) State Standard of Russia, Moscow, 2000) - [3].
Для проведения поверки установка содержит следующие средства: прибор для испытаний измерителей артериального давления, манжеты, цилиндры для компрессионных манжет, имитатор (задатчик) пульсаций давления в компрессионной манжете, жесткие камеры, нагнетатель воздуха, электронные блоки, пневмосистему со специальными металлическими и пластмассовыми штуцерами, трубками, заглушками и переходниками для подключения к пневмосистеме приборов. For verification, the installation contains the following tools: a device for testing blood pressure meters, cuffs, cylinders for compression cuffs, a simulator (setter) of pressure pulsations in the compression cuff, rigid chambers, an air blower, electronic components, a pneumatic system with special metal and plastic fittings, tubes , plugs and adapters for connecting to the pneumatic system of devices.
После проведения внешнего осмотра прибора проводят опробование его, которое выполняют при имитации пульсаций давления, возникающих в компрессионной манжете прибора в процессе измерений систолического и диастолического давления, с помощью имитатора пульсаций давления в компрессионной манжете измерителя артериального давления (ИПДМ) или вручную путем легкого периодического нажатия на манжету, надетую на цилиндр, для чего подсоединяют прибор к ИПДМ или надевают манжету на цилиндр и подсоединяют манжету к электронному блоку прибора. Согласно указаниям ЭД включают прибор и после самотестирования на экране дисплея появляется информация, свидетельствующая о готовности прибора к работе. В процессе медленного стравливания или нагнетания воздуха (в зависимости от типа приборов, измеряющих давление во время стравливания из манжеты или нагнетания воздуха в манжету) создают пульсации давления, имитирующие пульсации давления в манжете в процессе измерений систолического и диастлического давления. По окончании цикла измерений на дисплее высвечиваются показания измеряемых давлений и частоты пульса. Проверяют возможность ввода данных в память прибора и последующего вызова их из памяти (для приборов с памятью) и записи их на принтер (для приборов с принтером). Для проверки функционирования переключателя предварительной установки давления подсоединяют манжету к электронному блоку прибора и надевают манжету на цилиндр. С помощью компрессора прибора (для автоматических приборов) или нагнетателя ручного пневматического (для полуавтоматических приборов) создают давление в пневмосистеме прибора. After conducting an external examination of the device, it is tested, which is performed when simulating pressure pulsations that occur in the compression cuff of the device during systolic and diastolic pressure measurements, using a pressure pulsation simulator in the compression cuff of a blood pressure monitor (IPDM) or manually by lightly periodically pressing a cuff worn on the cylinder, for which they connect the device to the IPDM or put the cuff on the cylinder and connect the cuff to the electronic unit of the device. According to the instructions of the ED, the device is turned on, and after a self-test, information appears on the display screen indicating that the device is ready for operation. In the process of slow bleeding or forcing air (depending on the type of instruments measuring pressure during bleeding from the cuff or forcing air into the cuff), pressure pulsations are created that simulate the pressure pulsations in the cuff during systolic and diastlic pressure measurements. At the end of the measurement cycle, the display shows the measured pressure and heart rate. They check the possibility of entering data into the device’s memory and then recalling them from memory (for devices with memory) and writing them to a printer (for devices with a printer). To check the operation of the pressure preset switch, connect the cuff to the electronic unit of the device and put the cuff on the cylinder. Using the compressor of the device (for automatic devices) or a manual pneumatic blower (for semi-automatic devices) create pressure in the pneumatic system of the device.
Для определения основной погрешности прибора при измерениях избыточного давления в компрессионной манжете отсоединяют компрессионную манжету (для автоматических и полуавтоматических приборов) и нагнетатель ручной пневматический (для полуавтоматических приборов) от электронного блока прибора. Согласно указаниям ЭД эталонного средства измерений (ЭСИ) и прибора подсоединяют к пневмосистеме электронного блока прибора пневмотестер или другое ЭСИ и жесткую камеру с помощью специальных штуцеров, заглушек и трубок, перекрывающих клапан стравливания прибора. Задают избыточное давление в пневмосистеме прибора, последовательно изменяя его ступенями, и снимают в каждой точке показания прибора и ЭСИ при повышении давления и при снижении давления в зависимости от типа прибора, по которым вычисляют основные абсолютную и относительную погрешности прибора. To determine the main error of the device when measuring excess pressure in the compression cuff, disconnect the compression cuff (for automatic and semi-automatic devices) and a manual pneumatic blower (for semi-automatic devices) from the electronic unit of the device. According to the instructions of the ED of the reference measuring instrument (ESI) and the device, a pneumotester or other ESI and a rigid camera are connected to the pneumatic system of the electronic unit of the device using special fittings, plugs and tubes that block the device bleed valve. The excess pressure is set in the pneumatic system of the device, successively changing it in steps, and the readings of the device and ESI are taken at each point with increasing pressure and with decreasing pressure, depending on the type of device, by which the basic absolute and relative errors of the device are calculated.
Установка требует специальных приспособлений, которые нельзя применять для приборов других типов, кроме того, в электронном блоке поверяемого прибора должны содержаться определенные тестовые программы, не имеющиеся у других приборов. The installation requires special devices that cannot be used for devices of other types, in addition, the electronic unit of the device to be verified must contain certain test programs that are not available for other devices.
В процессе поверки, согласно МИ 2582-2000, только на этапе опробования имитируется реально протекающий процесс - измерение давления и частоты пульса у пациента. Это связано с тем, что пульсации, имитирующие артериальные пульсации, подаваемые в воздушную среду манжеты, весьма слабы и поверяемый прибор может не сработать, тогда процедуру рекомендуется повторять. Заливать в манжету жидкость для усиления воздействия пульсаций нельзя - прибор можно вывести из строя. Поэтому поверку при измерении частоты пульса проводят с применением специальной камеры без манжеты, т.е. происходит отход от имитации реального процесса, что может привести к методической погрешности. In the process of verification, according to MI 2582-2000, only at the testing stage is a real-life process imitated - measuring the patient’s pressure and pulse rate. This is due to the fact that pulsations imitating arterial pulsations supplied to the air environment of the cuff are very weak and the device to be verified may not work, then the procedure is recommended to be repeated. It is impossible to fill the cuff with liquid to enhance the effect of pulsations - the device can be damaged. Therefore, verification when measuring the heart rate is carried out using a special camera without a cuff, i.e. there is a departure from imitation of a real process, which can lead to a methodological error.
Таким образом, такой установке свойственны недостатки:
- применимость для поверки ограниченного количества типов приборов;
- наличие методической погрешности измерений при поверке, связанной с вынужденным отходом от имитации процесса измерений, происходящего в действительности;
- наличие большого количества разнородных элементов, вызванного необходимостью проведения поверки в одной точке (систолическое, диастолическое давление и частота пульса) за несколько приемов;
- невозможность проведения комплектной поверки, при которой определяют метрологические характеристики средства измерения, присущие ему как единому целому. В данном случае возможна только поэлементная поверка, которую проводят, когда неосуществима комплектная поверка (РМГ-29-99, п.п.13.20 и 13.21. Рекомендации по межгосударственной стандартизации, ГСИ. Метрология. Основные термины и определения, ИПК, Издательство стандартов, 2000) - [4].Thus, this installation is characterized by disadvantages:
- applicability for verification of a limited number of types of devices;
- the presence of a methodological measurement error during calibration associated with a forced departure from the simulation of the measurement process that is actually taking place;
- the presence of a large number of heterogeneous elements caused by the need for verification at one point (systolic, diastolic pressure and pulse rate) in several stages;
- the impossibility of conducting a complete verification, in which determine the metrological characteristics of the measuring instrument inherent in it as a whole. In this case, only elementwise verification is possible, which is carried out when complete verification is not feasible (RMG-29-99, items 13.20 and 13.21. Recommendations on interstate standardization, GSI. Metrology. Basic terms and definitions, IPK, Publishing house of standards, 2000 ) - [4].
Для сравнительного анализа с заявляемым изобретением принята установка для поверки автоматизированных средств измерений артериального давления и частоты пульса, содержащая цилиндр, имитирующий руку пациента, для компрессионной манжеты поверяемого средства измерения, рабочий эталон давления, задатчик пульсаций давления, имитирующий частоту пульса, устройство нагнетания воздуха и элементы соединения пневмосистемы, а также содержащая блок управления, первый выход которого соединен со входом рабочего эталона, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй выход которого соединен со входом задатчика пульсаций давления, задающего частоту пульса на цилиндр из эластичного материала, заполненный жидкой средой, выход которого соединен со вторым входом блока управления, при этом элемент соединения пневмосистемы является входом установки для подключения устройства нагнетания воздуха к рабочему эталону давления и компрессионной манжете поверяемого средства измерений, надетой на цилиндр. For a comparative analysis with the claimed invention, an installation for checking automated means for measuring blood pressure and pulse rate was adopted, comprising a cylinder simulating a patient’s hand for a compression cuff of a calibrated measuring device, a working pressure standard, a pressure pulsation regulator simulating a pulse frequency, an air injection device and elements pneumatic system connections, as well as containing a control unit, the first output of which is connected to the input of the working standard, the output of which is connected the first input of the control unit, the second output of which is connected to the input of the pressure pulsation master, which sets the heart rate to a cylinder of elastic material filled with a liquid medium, the output of which is connected to the second input of the control unit, while the pneumatic system connection element is the input of the installation for connecting the air injection device to the working pressure standard and compression cuff of the measuring instrument being verified, worn on the cylinder.
В установке задатчик пульсаций давления содержит кварцевый генератор частоты и электромагнит, стержень которого выполнен с упором в эластичное дно цилиндра для передачи пульсаций давления через масло на манжету с частотой, задаваемой генератором (Гогин В.А., Варгин А.А., Каратаев Р.Н. Устройство для поверки автоматизированных средств измерений артериального давления и частоты пульса. Заявка на изобретение 2001121612/14(022965) от 31.07.2001 г. , А 61 В 5/02) - [5]. In the installation, the pressure pulsation controller contains a quartz frequency generator and an electromagnet, the rod of which is made with an emphasis on the elastic bottom of the cylinder to transmit pressure pulsations through the oil to the cuff with a frequency set by the generator (Gogin V.A., Vargin A.A., Karataev R. H. Device for checking automated blood pressure and pulse rate measuring instruments Application for invention 2001121612/14 (022965) dated July 31, 2001, A 61 V 5/02) - [5].
В установке для поверки автоматизированных средств измерений артериального давления и частоты пульса сосуд цилиндрической формы (цилиндр), имитирующий руку пациента, выполнен из эластичного тонкостенного пластика или резины и заполнен деаэрированным техническим маслом. На цилиндр надевается компрессионная манжета поверяемого тонометра, который может иметь как встроенное, так и обособленное устройство нагнетания воздуха в манжету. Задатчик пульсаций давления состоит из кварцевого генератора и электромагнита, стержень которого плотно соприкасается с эластичным дном цилиндра. Работой установки управляет блок управления, собранный на базе персонального компьютера, связанный с кварцевым генератором задатчика пульсаций давления (частоты пульса) и рабочим эталоном давления, который обрабатывает поступающую измерительную информацию и выдает управляющие импульсы. Кварцевый генератор частоты имитирует частоту пульса в диапазоне 0,5-4 Гц (30-240 ударов в минуту) с дискретностью 0,5 Гц и пределами относительной погрешности ±0,1%. Устройство нагнетания воздуха пневмосистемой через элемент соединения (тройник, если устройство нагнетания воздуха в манжету встроенное, или крестовина, если обособленное) подключено к компрессионной манжете и рабочему эталону давления. При таком подключении нагнетаемый воздух с одной стороны подается в манжету, с другой - в рабочий эталон, представляющий собой измерительный преобразователь давления цифровой (ИПДЦ) с пределами допускаемой относительной погрешности ±0,05%. In the installation for checking automated means of measuring blood pressure and pulse rate, a cylindrical vessel (cylinder) imitating a patient’s hand is made of thin-walled elastic plastic or rubber and filled with deaerated technical oil. A compression cuff of the tonometer to be checked is put on the cylinder, which can have both a built-in and a separate device for pumping air into the cuff. The pressure pulsation generator consists of a quartz oscillator and an electromagnet, the rod of which is in close contact with the elastic bottom of the cylinder. The operation of the installation is controlled by a control unit assembled on the basis of a personal computer connected to a quartz generator of a pressure pulsation (pulse rate) oscillator and a working pressure standard, which processes the incoming measurement information and generates control pulses. A quartz frequency generator simulates a heart rate in the range of 0.5-4 Hz (30-240 beats per minute) with a resolution of 0.5 Hz and relative error limits of ± 0.1%. The device for pumping air through the pneumatic system through the connection element (tee, if the device for pumping air into the cuff is built-in, or a cross, if detached) is connected to the compression cuff and the working pressure standard. With such a connection, the injected air is supplied on the one hand to the cuff, and on the other to the working standard, which is a digital pressure measuring transducer (IPDC) with an allowable relative error of ± 0.05%.
Поверку тонометров проводят следующим образом:
- В блок управления заносят эталонные значения измеряемых величин в поверяемой точке (Рв0, Рн0, f0).Tonometers are checked as follows:
- The reference values of the measured values are entered into the control unit at the point being verified (P b0 , P n0 , f 0 ).
- Воздух от устройства нагнетания поступает в манжету и в ИПДЦ, при этом сигнал с последнего постоянно поступает в блок управления и давление накачиваемого воздуха высвечивается на индикаторе. - Air from the discharge device enters the cuff and into the IPDC, while the signal from the latter constantly enters the control unit and the pressure of the pumped air is displayed on the indicator.
- Как только давление в манжете превысит установленную величину, составляющую 1,25 Рв0, нагнетание воздуха прекращают.- As soon as the pressure in the cuff exceeds the set value of 1.25 P b0 , air injection is stopped.
- Открывают выпускной вентиль на поверяемом тонометре, давление в пневмосистеме начинает уменьшаться, при этом его непрерывно измеряют с помощью ИПДЦ, сигнал с которого поступает в блок управления. - Open the exhaust valve on the tonometer to be verified, the pressure in the pneumatic system begins to decrease, while it is continuously measured using the IPDC, the signal from which enters the control unit.
- Как только давление в пневмосистеме упадет до значения Рн0, блок управления дает команду на кварцевый генератор частоты, который запускает колебания стержня электромагнита с частотой f0.- As soon as the pressure in the pneumatic system drops to the value of P n0 , the control unit gives a command to the quartz frequency generator, which starts the oscillation of the rod of the electromagnet with a frequency f 0 .
- Пульсации давления от колебаний стержня электромагнита через дно цилиндра, затем через масло в этом цилиндре передаются на манжету и поверяемый тонометр фиксирует значение Рв.- Pressure pulsations from oscillations of the electromagnet rod through the bottom of the cylinder, then through the oil in this cylinder are transmitted to the cuff and the calibrated tonometer records the value of P in .
- Воздух продолжают стравливать дальше, и как только давление в пневмосистеме достигнет значения Рн0, блок управления даст команду на прекращение колебаний стержня электромагнита - поверяемый тонометр зафиксирует значения Рн и f. Затем на его дисплее появятся цифры (Рв, Рн, f), которые сравниваются с эталонными значениями измеряемых величин в данной точке (Рв0, Рн0, f0) по формулам
δрв = (Pв-Pв0)/Pв0•100% (1)
δрн = (Pн-Pн0)/Pн0•100% (2)
δf = (f-f0)/f0•100% (3)
Аналогично тонометр поверяют еще в нескольких точках, после чего принимают решение о его пригодности или непригодности для дальнейшего применения.- The air continues to bleed further, and as soon as the pressure in the pneumatic system reaches the value of Р н0 , the control unit will command to stop the oscillations of the electromagnet rod - the calibrated tonometer will record the values of Р н and f. Then on its display will appear the numbers (P in , P n , f), which are compared with the reference values of the measured values at a given point (P v0 , P n0 , f 0 ) according to the formulas
δ pb = (P in -P b0 ) / P b0 • 100% (1)
δ pH = (P n -P n0 ) / P n0 • 100% (2)
δ f = (ff 0 ) / f 0 • 100% (3)
Similarly, the tonometer is checked at several more points, after which a decision is made on its suitability or unsuitability for further use.
Недостатками прототипа являются
- во-первых, необходимость отсоединения компрессионной манжеты от поверяемого тонометра для их подключения через элемент подсоединения (тройник или крестовину) к пневмосистеме установки, тогда как у ряда типов тонометров отсоединение манжеты конструктивно не предусмотрено, и, следовательно, поверку такого тонометра провести на этой установке невозможно;
- во-вторых, у установки-прототипа пульсации давления, имитирующие артериальные, передаются на компрессионную манжету через весь цилиндр, имитирующий руку, тогда как в реальном процессе пульсации давления передаются только по артерии. В результате при поверке возможно возникновение методической погрешности, вызванной неадекватностью модели и реального процесса.The disadvantages of the prototype are
- firstly, the need to disconnect the compression cuff from the monitored tonometer to connect them through the connection element (tee or cross) to the installation pneumatic system, while for some types of tonometers, the cuff is not structurally disconnected, and therefore it is necessary to verify such a tonometer on this installation impossible;
- secondly, in the prototype installation, arterial pressure pulsations are transmitted to the compression cuff through the entire cylinder imitating the arm, while in the real process pressure pulsations are transmitted only through the artery. As a result, during calibration, a methodological error may occur due to inadequacy of the model and the real process.
Решаемая заявляемым изобретением техническая задача - создание универсальной установки для комплектной поверки автоматизированных средств измерений артериального давления и частоты пульса, обеспечивающей расширение диапазона типов поверяемых средств измерений с обеспечением заданной точности при минимальной трудоемкости и уменьшении временных затрат. The technical problem solved by the claimed invention is the creation of a universal installation for the complete verification of automated measuring instruments for blood pressure and heart rate, providing an extension of the range of types of calibrated measuring instruments with a given accuracy with minimal labor and reducing time costs.
Сущность изобретения поясняется на чертеже, где представлена установка для комплектной поверки автоматизированных средств измерений артериального давления и частоты пульса (тонометра). The invention is illustrated in the drawing, which shows the installation for complete verification of automated measuring instruments for blood pressure and heart rate (tonometer).
Здесь:
1 - цилиндр, имитирующий руку пациента;
2 - компрессионная манжета;
3 - поверяемый прибор (тонометр);
4 - кварцевый генератор;
5 - электромагнит;
6 - блок управления;
7 - рабочий эталон давления;
8 - дополнительный цилиндр гидросистемы;
9 - трубка, имитирующая артерию пациента;
10 - камера гидросистемы;
11 - трубка гидросистемы.Here:
1 - cylinder imitating the patient's hand;
2 - compression cuff;
3 - calibrated device (tonometer);
4 - crystal oscillator;
5 - an electromagnet;
6 - control unit;
7 - working pressure standard;
8 - an additional cylinder of the hydraulic system;
9 - a tube simulating a patient’s artery;
10 - a chamber of a hydraulic system;
11 - a tube of a hydraulic system.
Установка состоит из тонкостенного сосуда цилиндрической формы (цилиндра) 1, имитирующего руку пациента, выполненного из эластичного материала (резина или пластик) и заполненного деаэрированным техническим маслом. К цилиндру 1 плотно приклеена эластичная трубка 9, имитирующая артерию, которая также заполнена деаэрированным техническим маслом. The installation consists of a thin-walled vessel of cylindrical shape (cylinder) 1, imitating the patient’s hand, made of elastic material (rubber or plastic) and filled with deaerated technical oil. An elastic tube 9 imitating an artery, which is also filled with deaerated technical oil, is tightly glued to the cylinder 1.
На цилиндр 1 вместе с трубкой 9 надевается компрессионная манжета 2 поверяемого тонометра 3. On the cylinder 1, together with the tube 9, a compression cuff 2 is put on the verified tonometer 3.
Задатчик пульсаций состоит из кварцевого генератора 4 и электромагнита 5, стержень которого плотно соприкасается с эластичным дном дополнительного цилиндра 8 гидросистемы, который затем переходит в эластичную трубку 9, которая, в свою очередь, оканчивается камерой 10, являющейся гасителем пульсаций (для устранения обратных волн). Электромагнит колеблет стержень, который, толкая эластичное дно цилиндра 8, передает пульсации через масло в трубке 9 на компрессионную манжету 2, имитируя тем самым частоту пульса в диапазоне 0,5-4 Гц (30-240 ударов в минуту) с дискретностью 0,5 Гц и пределами относительной погрешности ±0,1%. The ripple generator consists of a quartz oscillator 4 and an electromagnet 5, the rod of which is in close contact with the elastic bottom of the additional cylinder 8 of the hydraulic system, which then passes into an elastic tube 9, which, in turn, ends with a chamber 10, which is a ripple damper (to eliminate backward waves) . An electromagnet oscillates a rod, which, pushing the elastic bottom of cylinder 8, transmits pulsations through the oil in the tube 9 to the compression cuff 2, thereby simulating a pulse frequency in the range of 0.5-4 Hz (30-240 beats per minute) with a resolution of 0.5 Hz and the limits of the relative error of ± 0.1%.
Цилиндр 1 соединен с рабочим эталоном давления 7, представляющим собой измерительный преобразователь разности давления (дифманометр) с пределами допускаемой относительной погрешности ±0,075% в диапазоне измерения от 4 до 40 кПа (30-300 мм рт.ст.). Плюсовая камера дифманометра 7 соединена трубкой 11 пневмосистемы с цилиндром 1, а минусовая камера связана с атмосферой. Здесь достигается более точное измерение малых избыточных давлений, чем манометром избыточного давления. Cylinder 1 is connected to a working pressure standard 7, which is a pressure differential pressure transducer (differential pressure gauge) with an allowable relative error of ± 0.075% in the measurement range from 4 to 40 kPa (30-300 mmHg). The positive chamber of the differential pressure gauge 7 is connected by a tube 11 of the pneumatic system to the cylinder 1, and the negative chamber is connected to the atmosphere. Here a more accurate measurement of low overpressures is achieved than with a gauge overpressure.
Работой установки управляет блок управления 6, собранный на базе персонального компьютера. В блок управления 6 заносится исходная информация, используемая при поверке, сюда же поступают сигналы с рабочего эталона давления 7, которые затем обрабатываются, отсюда же выдаются команды на электромагнит 5 кварцевого генератора. The installation is controlled by a control unit 6, assembled on the basis of a personal computer. Initial information used during verification is entered into control unit 6, and signals from the working pressure standard 7 are received here, which are then processed, and commands for the electromagnet 5 of the crystal oscillator are issued from here.
Поверку тонометров осуществляют следующим образом:
- В блок управления 6 заносят эталонные значения измеряемых величин в поверяемой точке (Рв0, Рн0, f0).The tonometers are checked as follows:
- In the control unit 6 enter the reference values of the measured values at the point being verified (P b0 , P n0 , f 0 ).
- Воздух от устройства нагнетания (не показано) поступает в манжету 2 и по трубке 11 в дифманометр 7, при этом сигнал с последнего постоянно поступает в блок управления 6, и давление накачиваемого воздуха высвечивается на индикаторе. - Air from the discharge device (not shown) enters the cuff 2 and through the tube 11 to the differential pressure gauge 7, while the signal from the latter is constantly supplied to the control unit 6, and the pressure of the pumped air is displayed on the indicator.
- Как только давление в манжете 2 превысит установленную величину Рн0, блок управления 6 даст команду на кварцевый генератор частоты 4, который запускает колебания стержня электромагнита 5 с частотой f0. Пульсации давления от колебаний стержня через дно цилиндра 8, затем трубку 9 передаются на манжету 2 и через нее - в поверяемый тонометр.- As soon as the pressure in the cuff 2 exceeds the set value of P n0 , the control unit 6 will give a command to the crystal oscillator frequency 4, which starts the oscillation of the rod of the electromagnet 5 with a frequency f 0 . Pressure pulsations from the oscillations of the rod through the bottom of the cylinder 8, then the tube 9 are transmitted to the cuff 2 and through it to the calibrated tonometer.
- Как только давление в гидросистеме возрастет до значения Рв0, блок управления 6 дает команду на кварцевый генератор частоты 4, который прекращает колебания стержня электромагнита 5 с частотой f0.- As soon as the pressure in the hydraulic system rises to the value of P в0 , the control unit 6 gives a command to the quartz frequency generator 4, which stops the oscillation of the rod of the electromagnet 5 with a frequency f 0 .
- Согласно программам, заложенным в автоматизированные тонометры, после превышения давления в манжете систолического значения Рв0 устройство нагнетания не выключают и давление в манжете еще некоторое время продолжает повышаться. В случае полуавтоматизированных тонометров нагнетание воздуха указанным образом проводится в ручном режиме.- According to the programs included in the automated blood pressure monitors, after the pressure in the cuff of the systolic value P b0 is exceeded, the discharge device is not turned off and the pressure in the cuff continues to increase for some time. In the case of semi-automated blood pressure monitors, air injection in this way is carried out in manual mode.
- Затем открывают выпускной вентиль на поверяемом тонометре и давление в манжете начинает уменьшаться, при этом его непрерывно измеряют с помощью дифманометра 7, измерительный сигнал с которого передается в блок управления 6. - Then, the outlet valve is opened on the tonometer to be verified and the pressure in the cuff starts to decrease, while it is continuously measured using a differential pressure gauge 7, the measuring signal from which is transmitted to the control unit 6.
- Как только давление в манжете упадет до значения Рв0, блок управления 6 даст команду на кварцевый генератор частоты 4, который запускает колебания стержня электромагнита 5 с частотой f0.- As soon as the pressure in the cuff drops to a value of P b0 , the control unit 6 will give a command to the crystal oscillator frequency 4, which starts the oscillation of the rod of the electromagnet 5 with a frequency f 0 .
- Воздух продолжают стравливать дальше, и как только давление в гидросистеме достигнет значения Рн0, блок управления 6 дает команду на прекращение колебаний стержня электромагнита 5. Затем на дисплее поверяемого тонометра появляются цифры (Рв, Рн, f), которые сравнивают с эталонными значениями измеряемых величин в данной точке (Рв0, Рн0, f0) по формулам (1)-(3).- The air continues to bleed further, and as soon as the pressure in the hydraulic system reaches the value of Р н0 , the control unit 6 gives a command to stop the oscillations of the rod of the electromagnet 5. Then, the numbers (Р в , Р н , f) appear on the display of the tonometer being checked, which are compared with the reference ones the values of the measured values at a given point (P b0 , P n0 , f 0 ) according to formulas (1) - (3).
Аналогично тонометр поверяют еще в нескольких точках, после чего принимают решение о его пригодности или непригодности для дальнейшего применения. Similarly, the tonometer is checked at several more points, after which a decision is made on its suitability or unsuitability for further use.
Таким образом, решаемая задача достигается, с одной стороны, передачей давления через гидравлическую систему без нарушения целостности поверяемого тонометра, с другой стороны, пульсации давления передаются через тонкую трубку, имитирующую артерию, как это происходит в реальности. У прототипа оба эти признака отсутствуют. Thus, the problem to be solved is achieved, on the one hand, by transmitting pressure through the hydraulic system without violating the integrity of the tonometer being verified, on the other hand, pressure pulsations are transmitted through a thin tube simulating an artery, as it happens in reality. In the prototype, both of these signs are absent.
Установка для поверки автоматизированных средств измерений артериального давления и частоты пульса реализуема и работоспособна. Она разработана и создана в Татарстанском Центре стандартизации, метрологии и сертификации г. Казани. Installation for verification of automated measuring instruments for blood pressure and heart rate is feasible and operational. It was developed and created in the Tatarstan Center for Standardization, Metrology and Certification of Kazan.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002122148/14A RU2223031C1 (en) | 2002-08-14 | 2002-08-14 | Device for controlling automated means for measuring arterial blood pressure and heart beat rate as a set |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002122148/14A RU2223031C1 (en) | 2002-08-14 | 2002-08-14 | Device for controlling automated means for measuring arterial blood pressure and heart beat rate as a set |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2223031C1 true RU2223031C1 (en) | 2004-02-10 |
| RU2002122148A RU2002122148A (en) | 2004-02-20 |
Family
ID=32173161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002122148/14A RU2223031C1 (en) | 2002-08-14 | 2002-08-14 | Device for controlling automated means for measuring arterial blood pressure and heart beat rate as a set |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2223031C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456675C1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ"(КНИТУ-КАИ) | Human hand simulation model for calibrating apparatus for measurng arterial pressure and heart rate |
| RU2504899C2 (en) * | 2009-02-26 | 2014-01-20 | Омрон Хэлткэа Ко., Лтд. | Voltage-frequency conversion scheme and blood pressure measurement device equipped with above scheme |
| RU2542095C2 (en) * | 2013-06-28 | 2015-02-20 | Лев Исаакович Головенчиц | Tonometer function testing device |
-
2002
- 2002-08-14 RU RU2002122148/14A patent/RU2223031C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Измерители артериального давления и частоты пульса автоматические и полуавтоматические OMRON и MARSHALL. Методика поверки МИ 2582-2000. ВНИИОФИ Госстандарта России. - М., 2000. Методика поверки приборов и преобразователей для измерения давления крови прямым методом МИ 91-76. - М.: Изд-во Стандартов, 1976. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2504899C2 (en) * | 2009-02-26 | 2014-01-20 | Омрон Хэлткэа Ко., Лтд. | Voltage-frequency conversion scheme and blood pressure measurement device equipped with above scheme |
| RU2456675C1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ"(КНИТУ-КАИ) | Human hand simulation model for calibrating apparatus for measurng arterial pressure and heart rate |
| RU2542095C2 (en) * | 2013-06-28 | 2015-02-20 | Лев Исаакович Головенчиц | Tonometer function testing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002122148A (en) | 2004-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6338719B1 (en) | Method and system for detecting vascular conditions using an occlusive arm cuff plethysmograph | |
| US2600324A (en) | Fluid pressure measuring apparatus | |
| CN203677073U (en) | Automatic verification equipment of noninvasive automatic measurement sphygmomanometer | |
| CN107157460B (en) | Method, device and system for testing stability of sphygmomanometer | |
| US4189936A (en) | Pressure generator | |
| US5016466A (en) | Test apparatus and method for blood pressure measuring equipment | |
| RU2210974C2 (en) | Device for controlling automated means for measuring arterial blood pressure and heart beat rate | |
| CA2505136C (en) | Detecting medical conditions with noninvasive body probes | |
| RU2223031C1 (en) | Device for controlling automated means for measuring arterial blood pressure and heart beat rate as a set | |
| CN113654773A (en) | Near-physiological pulsating flow loading device for fatigue test of intravascular stent | |
| CN1985755A (en) | Non-invasive blood pressure measuring analyzer | |
| RU2301020C2 (en) | Device for checking automated sphygmomanometers | |
| KR101454201B1 (en) | Test Apparatus, Test Method and Adjusting Method for Automatic Sphygmomanometer | |
| RU2725856C1 (en) | Apparatus for verification of non-invasive sphygmomanometers | |
| RU2405423C1 (en) | Imitation model of human hand for testing means of measuring blood pressure and heart rate | |
| CN210811009U (en) | Dynamic blood pressure simulator for measuring electronic sphygmomanometer | |
| RU83401U1 (en) | DEVICE FOR TESTING AUTOMATED Sphygmomanometers | |
| RU2393758C1 (en) | Device for checking automated sphygmomanometres | |
| RU81886U1 (en) | VERIFICATION DEVICE FOR AUTOMATED Sphygmomanometers | |
| RU2001121612A (en) | Device for checking automated blood pressure and pulse rate measuring instruments | |
| RU51851U1 (en) | VERIFICATION DEVICE FOR AUTOMATED Sphygmomanometers | |
| CN110522431A (en) | A kind of ambulatory blood pressure simulator measuring electronic sphygmomanometer | |
| RU87341U1 (en) | HUMAN HAND MODEL FOR VERIFICATION OF ARTERIAL PRESSURE METERS AND FREQUENCY OF HEART REDUCTIONS | |
| Gersak et al. | Evaluation of non-invasive blood pressure simulators | |
| US10210774B2 (en) | System and method for simulating arterial pressure pulses |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140815 |