RU2280403C1 - Способ измерения артериального давления - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике. При измерении артериального давления размещают надувную измерительную манжету на конечности пациента. Накачивают манжету до заданного начального уровня давления. Осуществляют ступенчатый сброс давления в манжете в виде снижающихся плато давлений. Удерживают давление на каждом из плато на период измерения и регистрации значения давления плато и амплитуды осцилляторного сигнала в измерительной манжете. Сохраняют в памяти результаты измерений. Повторяют измерения и регистрацию значений до момента достижения давления на плато определенного установленного значения. Строят кривую изменения накопленных амплитуд осцилляторного сигнала в форме «колокола» с последующей аппроксимацией полиномами 2...4-ой степени его информационно важных частей - вершины, систолического и диастолического склонов. Рассчитывают действительные параметры артериального давления по результатам построения «колокола». При измерении параметров артериального давления на каждом плато давления регистрируют объемные осцилляторные сигналы и синхронные с ними корректирующие сигналы. При условии обнаружения на каждом плато как минимум двух идентичных объемных осцилляторных сигналов осуществляют их буферизацию, коррекцию формы, компенсацию дрейфа сигналов и анализ артефактов. По результатам анализа корректирующих сигналов вычисляют значения амплитуд объемных осцилляторных сигналов и совместно со значениями давлений плато заносят в массив для построения «колокола». На каждом плато давлений производят анализ «колокола» на возможность завершения процедуры измерения параметров артериального давления. Изобретение позволяет повысить точность и помехозащищенность измерения артериального давления. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для автоматического измерения артериального давления в кабинетах функциональной диагностики поликлиник, автомобилях скорой помощи, отделениях реанимации и т.п.

Известен способ измерения артериального давления (патент РФ №2088143; А 61 В 5/02), включающий регистрацию и анализ осциллограмм артериальных сосудов в процессе нарастания давления в пережимной измерительной манжете с последующим электрическим и графическим преобразованием. Согласно данному способу регистрацию и анализ объемной осциллограммы (ОСГ) артериальных сосудов производят в полосе частот от 0.01 Гц до 4060 Гц, компрессию пережимной измерительной манжеты продолжают до момента появления волн ОСГ с максимальной амплитудой при выходе на плато диастолической части кривой ОСГ. Величину диастолического артериального давления определяют в момент начала отклонения вниз диастолической кривой ОСГ по величине давления в пережимной измерительной манжете. Величину среднего динамического артериального давления определяют по величине давления в пережимной измерительной манжете в момент прекращения компрессии, после чего боковое систолическое давление рассчитывают по соответствующей формуле.

Недостатками этого способа измерения артериального давления (АД) является сильная зависимость результатов измерения от условий накачки, сложность обнаружения точек, по которым осуществляются графические преобразования с целью определения параметров АД, что приводит к снижению помехозащищенности способа и, как следствие, потери точности измерения АД, особенно в сложных случаях.

Известен также автоматический измеритель артериального давления (АД), описанный в патенте США №4796184 (А 61 В 5/02; 1989 г.). Данный автоматический измеритель артериального давления по технической сущности и по реализованному в нем способу измерения АД является наиболее близким техническим решением патентуемого способа измерения артериального давления, что и обуславливает его выбор в качестве прототипа. Сущность способа измерения АД, который реализуют с помощью устройства, приведенного в патенте США №4796184, заключается в использовании тахосигнала в качестве информативного сигнала, построение на базе его анализа, распределение амплитуд пульсаций («колокола») и вычисление параметров АД (P_SYS, P_DIA, Р _MEAN).

Проведенный заявителем сопоставительный анализ способов измерения АД по патентам РФ №2088143 и США №4796184 позволяет констатировать, что общими характерными недостатками указанных способов измерения АД является их низкая помехозащищенность и, как следствие, низкая точность измерения, особенно в сложных случаях, например, при движении объекта во время измерения АД. Это обуславливает врачебные ошибки в диагностике состояния пациента и характера его сердечно-сосудистных заболеваний, а также в выборе методики и медикоментозных средств лечения пациента.

Настоящее изобретение решает задачу повышения точности и помехозащищенности измерения артериального давления за счет синхронного использования нескольких сигналов, например сигнала объемного изменения давления, тахосигнала и его производной, с одновременной коррекцией результатов анализа сигнала по априорной информации о сигнале, полученной на представительной выборке, и адаптивности алгоритма обработки на конкретной реализации сигнала.

Решение поставленной задачи достигается следующим образом.

В способе измерения артериального давления, включающем:

- размещение надувной измерительной манжеты на конечности пациента;

- накачку манжеты до заданного начального уровня давления;

- ступенчатый сброс давления в манжете в виде снижающихся плато давлений;

- удержание давления на каждом из плато на период измерения и регистрации значения давления плато и амплитуды осцилляторного сигнала в измерительной манжете;

- сохранение в памяти результатов измерений, повторение измерений и регистрации значений артериального давления плато до момента достижения давления на плато определенного установленного значения;

- построение кривой изменения накопленных амплитуд осцилляторного сигнала в форме «колокола», с последующей аппроксимацией полиномами 2...4-ой степени его информационно важных частей - вершины, систолического и диастолического склонов;

- и расчет действительных параметров артерального давления по результатам построения «колокола»,

согласно настоящему изобретению для повышения методической и инструментальной точности и помехозащищенности, при измерении артериального давления на каждом плато давления дополнительно регистрируют объемные осцилляторные сигналы и синхронные с ними корректирующие сигналы.

Патентуемый способ предусматривает, что при условии обнаружения на каждом плато, как минимум двух идентичных объемных осцилляторных сигналов, осуществляют их буферизацию, коррекцию формы, компенсацию дрейфа сигналов и анализ артефактов. По результатам анализа корректирующих сигналов вычисляют значения амплитуд объемных осцилляторных сигналов и совместно со значениями давлений плато заносят в массив для построения «колокола».

Согласно настоящему способу на каждом плато давлений производят анализ «колокола» на возможность завершения процедуры измерения параметров артериального давления.

Изобретение предусматривает, что с целью обнаружения и коррекции различных фаз и базовых точек объемного осцилляторного сигнала, в качестве корректирующего, синхронного с объемным осцилляторным сигналом, регистрируют комбинированный сигнал, представляющий взвешенную сумму тахосигнала и его производной - модифицированный тахосигнал.

Согласно патентуемому способу огибающую амплитуд объемных осцилляторных сигналов, соответствующую ее информационно важным частям, аппроксимируют полиномами 2...4-ой степени по критерию минимума среднеквадратической ошибки. При этом на каждом очередном плато давления производят предварительный анализ «колокола» на возможность завершения процедуры измерения параметров артериального давления по критерию минимально необходимого количества точек огибающей.

Технический результат разработанного способа измерения артериального давления (АД) заключается в следующем. В патентуемом способе измерения АД (аналогично патенту США №4796184) анализ сигнала осуществляют при ступенчатом стравливании давления в пережимной манжете. Определяющими отличиями и преимуществами нового (патентуемого) способа измерения АД с целью повышенная точности и надежности (помехозащищенности) измерения амплитуд объемного осцилляторного сигнала - основных носителей информации о действительных параметрах артериального давления. Настоящий способ измерения АД предусматривает регистрацию объемных осцилляторных сигналов, которые подвергаются определенной коррекции, что достигается за счет использования синхронных с ним сигналов, априорной информации о сигнале, адаптивного алгоритма обработки и исключения «ложных пульсовых импульсов» - артефактов.

Сущность изобретения поясняется описанием патентуемого способа измерения артериального давления и чертежами, на которых представлены:

фиг.1 - Блок-схема варианта устройства для реализации патентуемого способа измерения артериального давления,

фиг.2 - Блок-схема алгоритма обработки сигнала,

фиг.3 - Реализация сигнала объемного изменения пульсовой волны (а) и тахосигнала + его производной (б),

фиг.4 - Блок-схема алгоритма вычисления P_SYS, P_DIA, P_MEAN;

фиг.5 - Пример построения «колокола» и его аппроксимация.

Разработанный способ измерения артериального давления осуществляют с использованием устройства (фиг.1), которое содержит воздушный компрессор 1, клапан ступенчатого сброса давления 2, клапан сброса остаточного давления 3, датчик давления 4, пережимную измерительную манжету 5.

Воздушный компрессор 1, клапаны 2 и 3, датчик давления 4 и манжета 5 пневматически соединены между собой ресивером 18.

Выход датчика давления 4 подключен к первому входу усилителя электрических сигналов 6, выход которого через фильтр низких частот 7 подключен к первому входу первого аналого-цифрового преобразователя (АЦП-1) 8, выход которого соединен с первым входом устройства управления процессом измерения и обработки сигналов 12.

Выход усилителя электрических сигналов 6 через фильтр высоких частот 9 подключен к первому входу усилителя тахосигнала 10, выход которого через первый вход второго аналого-цифрового преобразователя (АЦП-2) 11 подключен ко второму входу устройства управления 12. Многоразрядный выход устройства управления 12 подключен к многоразрядному входу блока индикации 13, а его первый, второй, третий и четвертый выходы подключены соответственно к первым входам воздушного компрессора 1, клапана ступенчатого сброса давления 2, клапана сброса остаточного давления 3, первому входу цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 16, выход которого соединен со вторым входом управляемого усилителя объемного осцилляторного сигнала 15, первый вход которого соединен с выходом фильтра низких частот 7, а выход через первый вход третьего аналого-цифрового преобразователя (АЦП-3) 17 подключен к третьему входу устройства управления 12.

Автоматический измеритель артериального давления (АИАД) содержит блок питания 14, который подключен соответственно к блокам 1-3 и блокам 6-13 устройства. В качестве блока питания может быть использован стандартный импульсный блок питания, например фирмы CHINFA ELECTRONICS.

Воздушный компрессор 1, клапаны 2 и 3, ресивер 18 и пережимная измерительная манжета 5 предназначены для осуществления компрессии плечевой артерии пациента (вплоть до полного пережатая) и последующей ступенчатой декомпрессии и аварийного сброса давления и могут быть реализованы на базе стандартных известных элементов (см., например, справочник-каталог фирмы «FARNELL»).

Датчик давления 4 осуществляет преобразование давления в электрические сигналы и может быть реализован, например, на датчике давления MPX2050GP фирмы MOTOROLLA.

Усилитель электрических сигналов 6 датчика давления 5 построен по схеме инструментального усилителя, имеющего дифференциальный вход, и может быть реализован, например, на базе инструментального усилителя AD620 фирмы Analog Devices, а усилитель тахосигнала 10 осуществляет усиление дифференцированного электрического сигнала и может быть реализован, например, на операционном усилителе по схеме усилителя высокой частоты.

Фильтры низких 7 и высоких 9 частот обеспечивают фильтрацию соответственно высоких и низких частот электрического сигнала и выполнены по классической схеме RC-фильтра.

АЦП 8, 11 и 17 осуществляют преобразование аналогового сигнала в цифровую форму и могут быть реализованы, например, на базе микросхемы AD7887 фирмы Analog Devices, а ЦАП 16 предназначен для преобразования цифрового сигнала в аналоговую форму и может быть выполнен, например, на базе микросхемы AD7887 фирмы Analog Devices.

Устройство управления процессом измерения и обработки сигналов 12 предназначено для управления пневматическими узлами устройства обработки всех электрических сигналов и вычисления систолического и диастолического артериальных давлений. Устройство 12 включает модуль управления АИАД и модуль измерения давления. Может быть реализовано, например, в виде контроллера ATmega128AI фирмы ATMEL. Полное программное обеспечение работы устройства управления 12 и его схемная реализация содержится в технической документации заявителя (АФИН 941118.002).

В качестве блока индикации 13 могут быть использованы стандартные LCD экраны, а также 7-ми сегментные или матричные светодиодные индикаторы.

Управляемый усилитель объемных осцилляторных сигналов 15 предназначен для усиления переменной составляющей сигнала, поступающего с датчика давления. Схемотехнически может быть реализован аналогично усилителю электрических сигналов 6.

Измерение параметров артериального давления осуществляют следующим образом.

При включении АИАД осуществляется первичная установка устройства управления 12 в исходное состояние (очистка ОЗУ, установка таймеров, установка клапанов 2 и 3 и компрессора 1 и т.д.). Затем устанавливают верхний предел давления накачки Рн в пережимной манжете 5 (например, по умолчанию Рн=190 мм рт.ст. - задается оператором) и дают команду на включение компрессора 1 и на начало накачки; при этом клапана 2 и 3 закрывают.

В ходе накачки осуществляют двойной контроль (тестирование) - величины Рн и времени момента начала накачки (tн). Возможны два варианта. Если текущее давление в манжете 5 (Рт) достигло величины Рн менее чем за заданное время - tз (tз=20 с), то эта ситуация рассматривается как штатная. Устройство управления 12 генерирует команду на прекращение накачки и на начало работы клапана ступенчатого сброса давления 3. Если Рт не достигает величины Рн в течение tз (т.е. tн>tз), тогда это рассматривается как нестандартная ситуация и устройство 12 дает команду на прекращение накачки, открывает клапана 2 и 3 для сброса остаточного давления и высвечивает на блоке индикации сообщение «Неисправна пневмосистема». АИАД прекращает работу до вмешательства оператора.

В случае штатной ситуации, т.е. когда Рн достигает заданного значения за tн<tз, после прекращения накачки и начала ступенчатого стравливания воздуха из пережимной манжеты 5 с помощью клапана 2 начинают собственно процесс «Измерения давления». Электрический сигнал с датчика давления 4 поступает на усилитель 6, а затем через ФНЧ 7 на А ЦП 8. Этот сигнал абсолютного значения давления в пережимной манжете 5 запоминают в устройстве управления 12 и в дальнейшем он служит для определения величин систолического(SIS), диастолического(DIA) и среднего давлений у исследуемого пациента.

Одновременно, сигнал после ФНЧ 7 поступает на управляемый усилитель 15 и через ФВЧ 9 на усилитель тахосигнала 10. Управляемый усилитель 15 осуществляет аналоговое выделение переменной составляющей сигнала давления (объемного осцилляторного сигнала) за счет компенсации постоянной составляющей сигнала на втором входе усилителя 15. Аналоговый компенсирующий сигнал, поступающий на второй вход усилителя 15, вырабатывается в цифровом виде устройством управления 12 и преобразуется в аналоговый сигнал с помощью цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 16. На первый вход усилителя 10 поступает сигнал с выхода ФВЧ 9, т.е. дифференцированный сигнал давления в пневматической манжете (тахосигнал), который после усиления и оцифровки с помощью второго АЦП 11 подают в устройство управления 12.

Таким образом, из исходного сигнала формируют в цифровом виде три сигнала: сигнал абсолютного давления в пережимной измерительной манжете 5, объемный осцилляторный сигнал и тахосигнал, которые поступают в устройство управления процессом измерения и обработки сигналов 12 для расчета фактических значений P_SIS, P_DIA давлений у исследуемого пациента.

Алгоритм работы модуля «Измерения давления» блока управления 12 представлен на фиг.2.

После инициализации устройства управления 12 и перед процессом накачки манжеты 5 (описано выше) осуществляют измерение базового (нулевого) уровня тахосигнала и это значение запоминают. Затем, после завершения процесса накачки, начинают ступенчатое стравливание воздуха из манжеты 5 и собственно процесс анализа поступающих сигналов, с целью вычисления значений P_SIS, P_DIA. Описанные ниже операции реализуют на каждой из ступеней стравливания.

Опишем эти операции. Цель анализа - обнаружить два идентичных пульсовых импульса на текущей ступени стравливания, измерить амплитуды объемного осцилляторного сигнала (в дальнейшем ООС) с одновременньм анализом артефактов. Выделения пульсовых (осцилляторных) импульсов среди импульсов, обусловленных шумами и артефактами производят с использованием априорных представлений о форм-факторе, текущей амплитуде этих импульсов и их периодичности. Подробнее данный анализ описан ниже. В результате анализа осцилляторных сигналов возможен случай, что два идентичных пульсовых импульсов не обнаружены на одной ступени стравливания за заданное время. Это может произойти в результате случайного движения пациента или случайного внешнего механического воздействия на пневмосистему. В таком случае необходимо исключить измерения амплитуд импульсов ООС на данной ступени стравливания, так как эти данные могут существенно исказить рассчитанные значения P_SIS, P_DIA. При этом осуществляют переход к следующей ступени стравливания.

Если на данной ступени стравливания обнаружены два идентичных пульсовых импульса за заданное время, то осредненное значение амплитуд ООС и осредненное текущее давление в манжете запоминают в специальный массив - массив «колокола», который непосредственно используют для расчета P_SIS, P_DIA. Массив «колокола» используют также для анализа возможности прекращения процесса измерения после каждой ступени стравливания.

Рассмотрим подробнее процесс обработки сигналов на одной ступени стравливания. Для анализа и измерения используют два сигнала - сигнал ООС и комбинированный сигнал, представляющий взвешенную сумму тахосигнала и его производной, называемый в дальнейшем модифицированный тахосигнал (сокращенно МТ сигнал). Следует отметить, что оба сигнала запоминают в буфере, длина которого достаточна для хранения сигналов за все время анализа сигнала на данной ступени. Использование этого буфера позволяет разделить поиск двух пульсовых импульсов и процесс измерения амплитуд этих импульсов. Поиск пульсовых импульсов производят преимущественно по сигналу МТ и сигнал ООС используют только для дополнительного анализа артефактов. Измерение амплитуд пульсовых импульсов производят на сигнале ООС, в то время как сигнал МТ используют только для более точного определения характерных базовых точек на кривой ООС.

Алгоритм поиска двух идентичных пульсовых импульсов и последующего измерения их амплитуд представлен на фиг.2, а одна из возможных реализации осцилляторных сигналов - на фиг.3.

Пульсовой импульс на кривой МТ (см. рис.3б) характеризуется его амплитудой, полушириной, а также мгновенным периодом. За амплитуду импульса на кривой МТ можно принять разницу значений сигнала МТ в точках 4 (максимум) и 5 (начало импульса). Значение полуширины импульса - это расстояние между точками 7 и 6. Уровень расчета полуширины импульса определяется средним от значений в точках 4 и 5. Мгновенный период - это расстояние между точками 4 на двух последовательных пульсовых импульсах. Все расстояния измеряются в дискретах АЦП и твердо связаны с реальным временем, т.к. частота дискретизации фиксирована. При отборе пульсовых импульсов используют эмпирическую априорную информацию о диапазоне возможных значений полуширины, амплитуды и их отношении. Также используют информации о возможной динамике этих величин в процессе всего цикла измерений и их значения на предыдущих ступенях стравливания. Так на первых ступенях стравливания амплитуды не могут сильно нарастать, если только начальное значение давления в манжете не было слишком низким. Затем идет резкое нарастание амплитуд пульсовых импульсов на сигнале МТ, на конечной фазе процесса измерения наблюдается плавный спад значений амплитуд импульсов с некоторым их уширением. Важной характеристикой для отфильтровывания артефактов является значение мгновенного периода, пределы изменения которого можно оценить на начальных ступенях стравливания. Соотношение между полушириной импульса (6-7) и мгновенным периодом (5-5) должно быть меньше, например 0.3. Все перечисленные выше качественные соотношения формализованы в некоторое решающее правило для выделения импульсов-артефактов. Дополнительно для выделения импульсов-артефактов используют сигнал ООС. Уже на последующем этапе, после определения базовых точек на сигнале ООС, используют отношение расстояний между точками 1-1 и 2-1.

Второй этап обработки сигналов на данной ступени стравливания - процесс измерения амплитуд пульсовых импульсов на кривой ООС, представленной на фиг.3а. Сигнал ООС является основным носителем информации о параметрах АД.

Сигнал МТ является вспомогательным сигналом для более четкого обнаружения пульсовых импульсов на кривой объемного осцилляторного сигнала и фиксации различных фаз (базовых точек). После обнаружения двух идентичных пульсовых импульсов по сигналу МТ из буфера извлекают сигнал ООС и осуществляют нахождение следующих базовых точек.

1. Точка начала пульсовой волны - точка 1 на фиг.3а.

2. Точка перегиба - точка 2 на фиг.3а.

3. Точка максимума на кривой ООС - точка 3 на фиг 3а.

Также определяется дрейф «постоянного» давления в течение времени одной ступени - угол α на фиг.3а. Точка перегиба примерно соответствует положению точки 4 на кривой МТ (с некоторой коррекцией). За амплитуду пульсового импульса, непосредственно участвующего в формировании данных «колокола», принимают разность значений сигнала ООС в точке 3 и точке 1 с учетом коррекции дрейфа α. Дрейф сигнала связан с тем, что в измерительной манжете давление изменяется в течение времени одной ступени даже в отсутствии пульсовых импульсов (переходный процесс, перераспределение давления в системе и т.д.).

Базовые точки на кривой МТ должны быть определены с возможно большей точностью, так как это влияет на точность расчета амплитуд пульсовых импульсов. Априорную информацию используют для дополнительного отфильтровывания артефактов и коррекции положения базовых точек. Для точного нахождения точки начала пульсовой волны (точка 1) осуществляют анализ величин (2-1) и (1-1). Их отношение должно быть меньше заданной величины, в нашем случае меньше 0.2. Для определения точки 3 используют соотношение между (3-2) и (1-2). Оно должно быть не более заданной величины, например 2.5. Значения сигналов пульсовых импульсов в точке перегиба (разность значений в точке 2 и точке 1) не может отличаться более чем на 25% для двух последовательных пульсовых импульсов на одной ступени стравливания. Это также используют для дополнительного отсеивания артефактов.

После расчета амплитуд двух пульсовых импульсов их значения осредняют и среднее значение заносят в массив «колокола» наряду со средним значением абсолютного давления в манжете на данной ступени стравливания. Анализ сигналов на очередной ступени давления заканчивают.

Строят график огибающей обнаруженных пульсовых импульсов всех ступеней - «колокол» (полный алгоритм построения «колокола» и его анализ описан ниже), и осуществляют его предварительный анализ на возможность завершения измерений, т.е. на наличие минимально необходимого количества точек огибающей для вычисления параметров АД.

Если анализ «колокола» показывает, что количество точек недостаточно, то включают клапан ступенчатого стравливания 2 и осуществляют анализ осцилляторных сигналов на следующей ступени.

Если анализ «колокола» показывает, что количество точек достаточно для вычисления P_SYS, P_DIA и P_MEAN, то устройство управления 12 приступает к их расчету и выдаче результатов на блок индикации 13 (устройство визуализации).

Алгоритм построения «колокола», его аппроксимация полиномом и расчет параметров АД поясняются на фиг.4 и 5.

Строят график амплитуд сигнала обнаруженных импульсов всех ступеней (от каждой ступени берется полусумма от двух обнаруженных пульсовых импульсов). Строят огибающую вершин импульсов, которую затем аппроксимируют полиномом 2-4-ой степени по критерию минимума среднеквадратической ошибки. Характерная особенность состоит в том, что аппроксимируют экспериментальный «колокол» отдельными частями: вершина колокола и два его склона - систолического и диастолического. Опыт исследований показал, что для получения необходимой точности при вычислении параметров АД в этом случае достаточно аппроксимировать «колокол» полиномом 2-ой степени.

1-ый этап построения «колокола. Расчет P_MEAN.

Находят максимальное значение амплитуд объемного осцилляторного сигнала и по точкам («точка» - вершина пульсового импульса), расположенным в окрестности этой величины строят аппроксимирующий полином 2-ой степени. В качестве точек служат вершины пульсовых импульсов, амплитуды которых превышают 0,9 от найденного максимального значения, но не менее двух точек в каждую сторону от вершины.

Величину давления, соответствующую максимальному значению полинома - А_МАХ, принимают за среднее давление - P_MEAN.

2-ой этап построения «колокола». Расчет P_SYS.

Строят аппроксимирующий полином 2-ой степени систолического склона, т.е. для Р>P_MEAN. Для построения аппроксимирующего полинома необходимо предварительно определить его граничные точки. В качестве одной из граничных точек аппроксимации берут первую от вершины «колокола» точку, амплитуда в которой меньше 0,375 от максимума, либо, если такой точки нет, то последнюю точку склона кривой. В качестве другой граничной точки берут вторую от вершины точку систолического склона. Однако, если в этой точке амплитуда «колокола» меньше 0,75 от максимума и при этом следующая от вершины точка имеет амплитуду меньше 0,5 от максимума, то в качестве второй граничной точки берут ближайшую к вершине точку.

Систолическое давление - P_SYS рассчитывают как точку на оси давления, в которой значение полинома равно К₁А_МАХ. Величина К₁ подбирается экспериментально и в данном случае равна 0,5.

3-ий этап построения «колокола». Расчет P_DIA.

Строят аппроксимирующий полином 2-ой степени диастолического склона, т.е. для Р<P_MEAN. Вычисляют граничные точки полинома. В качестве одной из граничных точек аппроксимации берут первую от вершины «колокола» точку, амплитуда в которой меньше 0,5625 от максимума, либо, если такой точки нет, то последнюю точку склона кривой. В качестве другой граничной точки берут вторую от вершины точку диастолического склона. Однако, если в этой точке амплитуда «колокола» меньше 0,9 от максимума и при этом следующая от вершины точка имеет амплитуду меньше 0,75 от максимума, то в качестве второй граничной точки берут ближайшую к вершине точку.

Диастолическое давление - P_DIA рассчитывают как точку на оси давления, в которой значение полинома равно К₂А_МАХ. Величина К₂ подбирается экспериментально и в данном случае равна 0,75.

На этом процесс измерения заканчивают.

Заявителем были проведены исследования патентуемого способа измерения артериального давления и одного из возможных вариантов его аппаратной реализации в медицинской практике (в частности, во Всероссийском Кардиологическом Центре), которые подтвердили высокую эффективность разработанного способа измерения АД. Апробация разработанного способа измерения АД подтвердила достижение повышенной точности и помехозащищенности измерений АД, что позволяет повысить информативность и качество диагностики, обеспечить большую достоверность и объективность оценки состояния сердечно-сосудистой системы пациента.

Claims (3)

1. Способ измерения артериального давления, включающий размещение надувной измерительной манжеты на конечности пациента, накачку манжеты до заданного начального уровня давления, ступенчатый сброс давления в манжете в виде снижающихся плато давлений, удержание давления на каждом из плато на период измерения и регистрации значения давления плато и амплитуды осцилляторного сигнала в измерительной манжете, сохранение в памяти результатов измерений, повторение измерений и регистрации значений до момента достижения давления на плато определенного установленного значения, построение кривой изменения накопленных амплитуд осцилляторного сигнала в форме «колокола», с последующей аппроксимацией полиномами 2÷4-ой степени его информационно важных частей - вершины, систолического и диастолического склонов, и расчет действительных параметров артериального давления по результатам построения «колокола», отличающийся тем, что для повышения методической и инструментальной точности и помехозащищенности при измерении параметров артериального давления на каждом плато давления дополнительно регистрируют объемные осцилляторные сигналы и синхронные с ними корректирующие сигналы, при условии обнаружения на каждом плато как минимум двух идентичных объемных осцилляторных сигналов осуществляют их буферизацию, коррекцию формы, компенсацию дрейфа сигналов и анализ артефактов, после чего по результатам анализа корректирующих сигналов вычисляют значения амплитуд объемных осцилляторных сигналов и совместно со значениями давлений плато заносят в массив для построения «колокола», причем на каждом плато давлений производят анализ «колокола» на возможность завершения процедуры измерения параметров артериального давления.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью обнаружения и коррекции различных фаз и базовых точек объемного осцилляторного сигнала, в качестве корректирующего, синхронного с объемным осцилляторным сигналом, регистрируют комбинированный сигнал, представляющий взвешенную сумму тахосигнала и его производной - модифицированный тахосигнал.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что огибающую амплитуд объемных осцилляторных сигналов, соответствующую ее информационно важным частям, аппроксимируют полиномами 2÷4-ой степени по критерию минимума среднеквадратической ошибки, при этом на каждом очередном плато давления производят предварительный анализ «колокола» на возможность завершения процедуры измерения параметров артериального давления по критерию минимально необходимого количества точек огибающей.

Images