RU2343826C1 - Cardiovascular system evaluator (versions) - Google Patents

Cardiovascular system evaluator (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2343826C1
RU2343826C1 RU2007121004/14A RU2007121004A RU2343826C1 RU 2343826 C1 RU2343826 C1 RU 2343826C1 RU 2007121004/14 A RU2007121004/14 A RU 2007121004/14A RU 2007121004 A RU2007121004 A RU 2007121004A RU 2343826 C1 RU2343826 C1 RU 2343826C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pneumatic
cuff
pressure
output
microprocessor
Prior art date
Application number
RU2007121004/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Ильич Гурфинкель (RU)
Юрий Ильич Гурфинкель
Андрей Анатольевич Дергачев (RU)
Андрей Анатольевич Дергачев
Владимир Александрович Острожинский (RU)
Владимир Александрович Острожинский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АКТУАЛЬНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "АКТУАЛЬНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АКТУАЛЬНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ"
Priority to RU2007121004/14A priority Critical patent/RU2343826C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2343826C1 publication Critical patent/RU2343826C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: medical equipment.
SUBSTANCE: evaluator contains compressor, air release valve, two obstructive cuffs - brachial and antebrachial, pressure sensor and pulse waves detector with output filters, analog-to-digital converter and control unit connected to PC. Cuffs are fixable on one patient's hand and interconnected through adjustable air valve. According to the first version, brachial cuff is connected with pressure sensor recording constant and variable within Korotkoff's sounds range. The second version implies application of isolated pressure sensor and acoustic detector of Korotkoff's sounds. Antebrachial cuff is pneumatically connected with acoustic detector of Korotkoff's sounds. Control unit contains microprocessor, switchboard and PC interface.
EFFECT: higher accuracy of cardiovascular system evaluation.
13 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при определении состояния сердечно-сосудистой системы.The invention relates to medical equipment and can be used to determine the state of the cardiovascular system.

Известно, что достаточно полную информацию о состоянии сердечно-сосудистой системы можно получить из одновременного измерения аускультативным методом артериального давления (АД) и параметров пульсовой волны. Рутинным способом определения скорости распространения пульсовой волны (СРПВ) является регистрация посредством сфигмографа запаздывания Δt периферического пульса по началу подъема кривой на сфимограммах сонной и лучевой артерий. Расчет скорости проводится по формуле V=L/Δ t, где L - расстояние между датчиками сфигмографа, которые устанавливаются на плечо и нижнюю треть предплечья. Пневматическая манжета может устанавливаться в любом месте (см., например, Диагностическая и терапевтическая техника, п/р проф. В.С.Маята, М., Медицина, 1969. с.243-246). Такие измерения позволяют прогнозировать различные параметры сердечно-сосудистой системы, например провести определение эндотелийзависимой вазодилатации артерий путем оценки изменений СРПВ на фоне реактивной гиперемии (см., например, RU 2265391). В этом способе определяют СРПВ в покое по стандартной методике. Затем пережимают плечевую артерию манжеткой манометра для измерения АД на 3 мин. Давление увеличивают не менее чем на 50 мм рт.ст. от систолического АД. Сразу после выпуска воздуха из манжетки манометра определяют СРПВ после восстановления кровотока в артерии. Сообщается, что в норме отмечается достоверное снижение СРПВ, в среднем, на 21,2%. У больных с ИБС изменения СРПВ выражены в значительно меньшей степени и составили 3,9%, у части пациентов с ИБС наблюдают повышение СРПВ.It is known that sufficiently complete information about the state of the cardiovascular system can be obtained from the simultaneous measurement of blood pressure (BP) and pulse wave parameters by the auscultatory method. A routine way to determine the propagation speed of a pulse wave (PWV) is to register, using a sphygmograph, the delay Δt of a peripheral pulse at the beginning of the rise of the curve on the sphygmograms of the carotid and radial arteries. The speed calculation is carried out according to the formula V = L / Δ t, where L is the distance between the sphygmograph sensors, which are installed on the shoulder and the lower third of the forearm. The pneumatic cuff can be installed anywhere (see, for example, Diagnostic and therapeutic equipment, prof. V.S. Mayat, M., Medicine, 1969. S. 243-246). Such measurements make it possible to predict various parameters of the cardiovascular system, for example, to determine the endothelium-dependent vasodilation of arteries by assessing changes in PWV against reactive hyperemia (see, for example, RU 2265391). In this method, the PWR alone is determined by a standard method. Then the brachial artery is squeezed by the cuff of the manometer to measure blood pressure for 3 minutes. The pressure is increased by at least 50 mm Hg. from systolic blood pressure. Immediately after release of air from the cuff of the manometer, the PWV is determined after restoration of blood flow in the artery. It is reported that in the norm there is a significant decrease in PWV, on average, by 21.2%. In patients with coronary heart disease, changes in PWV are significantly less pronounced and amounted to 3.9%; in some patients with coronary heart disease, an increase in PWV is observed.

Описано большое число технических решений, касающихся аппаратурной реализации устройств для регистрации параметров АД и СРПВ. Отечественными исследованиями было показано, что регистрация АД по тонам Короткова оказывается точнее по отношению к осциллометрическому методу (Иванов С.Ю., Лившиц Н.И. Точность измерения артериального давления по тонам Короткова в сравнении с осциллометрическим методом, Вестник аритмологии, №40, 15/10/2005 с.55-58).A large number of technical solutions are described relating to the hardware implementation of devices for recording the parameters of blood pressure and PWR. Domestic studies have shown that registration of blood pressure according to Korotkov’s tones is more accurate in relation to the oscillometric method (Ivanov S.Yu., Livshits NI. Accuracy of blood pressure measurement according to Korotkov’s tones in comparison with the oscillometric method, Bulletin of Arrhythmology, No. 40, 15 / 10/2005 p. 55-58).

Так, известно устройство (ЕР 0487726, TOMITA MITSUEI, 03.06.1992) для оценки параметров кровотока посредством регистрации передних и задних фронтов пульсовой волны и расчета по формуле. Устройство имеет одну секционированную надувную манжету, подключенную к воздушному насосу, и средства регистрации тонов Короткова, обрабатываемые компьютером. Однако это устройство, несмотря на кажущуюся простоту (измерительные секции установлены по обе стороны компрессионной секции единственной плечевой манжеты) вряд ли сможет обеспечить приемлемую точность ввиду малой измерительной базы L, равной ширине манжеты, а, кроме того, недоказательности связи СРПВ с величиной давления в аорте.Thus, a device is known (EP 0487726, TOMITA MITSUEI, 03.06.1992) for assessing blood flow parameters by registering the leading and trailing edges of the pulse wave and calculating by the formula. The device has one sectioned inflatable cuff connected to an air pump, and computer processing means for recording Korotkov tones. However, this device, despite its apparent simplicity (measuring sections are installed on both sides of the compression section of a single shoulder cuff), is unlikely to provide acceptable accuracy due to the small measuring base L, equal to the width of the cuff, and, in addition, the unproven connection of the PWV with the pressure in the aorta .

В другом изобретении (DE 19960452, RENTSCH WOLFGANG, 23.01.2001) для измерения параметров сердечно-сосудистой системы на конечностях пациента устанавливаются два комплекта спаренных манжет. Диагностика атеросклеротических осложнений оценивается по разнице СРПВ в нескольких зонах на плече и верхней части бедра. Устройство использует четыре самостоятельных компрессора и системы управления ими, что в целом усложняет конструкцию, а необходимость установки манжеты на бедре неудобна при проведении скрининговых исследований.In another invention (DE 19960452, RENTSCH WOLFGANG, 01/23/2001) two sets of paired cuffs are installed on the patient's limbs to measure the parameters of the cardiovascular system. Diagnosis of atherosclerotic complications is estimated by the difference in PWV in several zones on the shoulder and upper thigh. The device uses four independent compressors and their control systems, which generally complicates the design, and the need to install the cuff on the thigh is inconvenient when conducting screening studies.

Известно также устройство (ЕР 0824009, SHINODA MASAYUKI, 18.02.1998) для определения состояния сердечно-сосудистой системы. Устройство содержит первый и второй датчики пульсовой волны, один из которых устанавливается на плече, а второй - на запястье, которые подключены к фазоизмерительным средствам. Контактный датчик на запястье содержит полупроводниковый чип, прижимаемый к радиальной артерии посредством избыточного давления, создаваемого через эластичную диафрагму, находящуюся в корпусе. Корпус пристегивается ремешком. При диагностике используется предварительно установленная зависимость между параметрами периферического кровообращения и величиной сдвига фаз между первой и второй пульсовыми волнами, синхронизованными с сердцебиением пациента. Недостаток - сложность конструкции, т.к. используются два компрессора и схемы управления ими и сложная схема управления и регистрации сигналов.A device is also known (EP 0824009, SHINODA MASAYUKI, 02/18/1998) for determining the state of the cardiovascular system. The device contains the first and second pulse wave sensors, one of which is mounted on the shoulder, and the second on the wrist, which are connected to phase measuring devices. The wrist contact sensor contains a semiconductor chip pressed against the radial artery by means of overpressure created through an elastic diaphragm located in the housing. The case is fastened with a strap. In the diagnosis, a pre-established relationship between the parameters of peripheral blood circulation and the phase shift between the first and second pulse waves synchronized with the patient's heartbeat is used. The disadvantage is the complexity of the design, because two compressors and their control circuits and a complex control and recording circuit are used.

Известно устройство для диагностики атеросклеротических изменений артерий (US 6733460 В2 OGURA TOSHIHIKO, 11.05.2004). Устройство содержит четыре пневматических канала. Каждый канал содержит манжету, связанную с датчиком давления, клапаном и компрессором, блок управления и вычислительное устройство на основе компьютера. Для диагностики используется сравнение амплитуд пульсовых волн на руках и ногах, поскольку известно, что амплитуда их разная для верхних и нижних конечностей, что, однако, требует наработки критериев «нормы» и «патологии». Кроме того, устройство использует самостоятельные пневматические системы для каждой конечности с системами управления, что сложно и слишком громоздко для скрининг-исследований.A device for the diagnosis of atherosclerotic changes in arteries (US 6733460 B2 OGURA TOSHIHIKO, 05/11/2004). The device contains four pneumatic channels. Each channel contains a cuff associated with a pressure sensor, a valve and a compressor, a control unit and a computer-based computing device. For diagnostics, a comparison of the amplitudes of pulse waves on the arms and legs is used, since it is known that their amplitude is different for the upper and lower extremities, which, however, requires the elaboration of the criteria for “norm” and “pathology”. In addition, the device uses independent pneumatic systems for each limb with control systems, which is difficult and too cumbersome for screening studies.

Описано устройство для измерения гемодинамических параметров (RU 2006108107 A, ИЙЕШ Миклош, 27.08.2006). Предназначено для измерения гемодинамических характеристик, в частности показателя размеров аорты (Alx) и/или длительности выброса (ED) посредством неинвазионного, окклюзивного измерения АД. Устройство включает осциллометрический измеритель АД на основе окклюзионной манжеты - датчика давления, помещенной на плечевую артерию, а также блоки, определяющие величины гемодинамических параметров, с высокой частотой дискретизации, по меньшей мере, 200 выборок за один сердечный цикл. Арифметический временной блок обеспечивает расчет СРПВ по осциллометрическим данным из временного сдвига основной волны и первой отраженной волны с использованием расстояния между грудным углублением и лобковой костью, измеренного на пациенте. Главный недостаток, присущий этому методу, как другим осциллометрическим, - амплитуда пульсовой волны зависит не только от АД, характеристик сосуда и протекающей по нему крови, но еще и от упругих свойств мягких тканей, окружающих сосуд и способных демпфировать волну.A device for measuring hemodynamic parameters is described (RU 2006108107 A, IESh Miklosh, 08.27.2006). Designed to measure hemodynamic characteristics, in particular, aortic size index (Alx) and / or ejection duration (ED) through non-invasive, occlusive blood pressure measurements. The device includes an oscillometric blood pressure meter based on an occlusal cuff - a pressure sensor placed on the brachial artery, as well as blocks that determine the values of hemodynamic parameters, with a high sampling rate of at least 200 samples per cardiac cycle. The arithmetic time block provides the calculation of PWVP based on oscillometric data from the time shift of the main wave and the first reflected wave using the distance between the chest cavity and pubic bone, measured on the patient. The main drawback inherent in this method, like other oscillometric methods, is that the amplitude of the pulse wave depends not only on blood pressure, the characteristics of the vessel and the blood flowing through it, but also on the elastic properties of the soft tissues surrounding the vessel and capable of damping the wave.

Наиболее близким аналогом является устройство для определения параметров сердечно-сосудистой системы с регистрацией АД и СРПВ (ЕР 1393670 А2, NARIMATSU et al., 03.03.2004). Устройство образовано двумя каналами, аналогичными по технической реализации, содержит две манжеты, каждая из которых связана через управляемые клапаны с индивидуальными компрессорами. В каждой магистрали установлены датчики давления и пульсовой волны, электрические фильтры для выделения переменной и постоянной составляющих сигнала, подключенные через АЦП к компьютеру. К недостаткам данного устройства следует отнести необходимость размещения одной из манжет на голени, что затрудняет использование при скрининге, а также сложность устройства, обусловленная наличием двух компрессоров и систем управления ими.The closest analogue is a device for determining the parameters of the cardiovascular system with the registration of blood pressure and PWV (EP 1393670 A2, NARIMATSU et al., 03.03.2004). The device is formed by two channels, similar in technical implementation, contains two cuffs, each of which is connected through controlled valves to individual compressors. In each line, pressure and pulse wave sensors, electric filters to isolate the variable and constant components of the signal, connected through the ADC to the computer, are installed. The disadvantages of this device include the need to place one of the cuffs on the lower leg, which makes it difficult to use during screening, as well as the complexity of the device due to the presence of two compressors and their control systems.

Задачей изобретения является создание устройства для определения параметров сердечно-сосудистой системы с более рациональной схемой построения и конструкцией, позволяющее проводить скрининговые обследования с использованием манжет, одеваемыми только на одну руку пациента, и не требующего раздевания пациента.The objective of the invention is to provide a device for determining the parameters of the cardiovascular system with a more rational construction scheme and design, allowing screening using cuffs worn on only one arm of the patient, and not requiring undressing of the patient.

Устройство для определения параметров сердечно-сосудистой системы в первом варианте включает связанные пневмомагистралями с компрессором и пневмоклапаном стравливания две окклюзионные манжеты, одна из которых плечевая, датчики давления и пульсовой волны с выходными фильтрами, аналого-цифровой преобразователь и блок управления, связанный с компьютером. Окклюзионные манжеты выполнены с возможностью закрепления на одной руке пациента и пневматически связаны между собой через управляемый пневмоклапан, причем манжета меньшей ширины предназначена для размещения на предплечье и пневматически связана с датчиком пульсовой волны, выполненным в виде датчика тонов Короткова. Плечевая манжета связана с датчиком давления, выполненным с возможностью регистрации постоянной и переменной в диапазоне тонов Короткова составляющих давления, блок управления содержит микропроцессор, коммутатор и интерфейс для связи с компьютером. При этом управляющие выходы микропроцессора подключены к компрессору, приводам пневмоклапанов и управляющему входу коммутатора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к информационному входу микропроцессора, причем выходные фильтры датчиков подключены к входам коммутатора, а компрессор и пневмоклапан стравливания установлены в пневмомагистрали плечевой манжеты.The device for determining the parameters of the cardiovascular system in the first embodiment includes two occlusive cuffs connected by pneumatic lines with a compressor and a pneumatic bleed valve, one of which is a shoulder, pressure and pulse wave sensors with output filters, an analog-to-digital converter, and a control unit connected to a computer. Occlusive cuffs are made with the possibility of fastening on one arm of the patient and are pneumatically connected to each other through a controlled pneumatic valve, and the cuff of smaller width is designed to be placed on the forearm and pneumatically connected to a pulse wave sensor made in the form of a Korotkov tone sensor. The shoulder cuff is connected to a pressure sensor configured to detect constant and variable pressure components in the Korotkov tone range, the control unit contains a microprocessor, a switch, and an interface for communicating with a computer. The control outputs of the microprocessor are connected to the compressor, pneumatic valve actuators and the control input of the switch, the output of which through an analog-to-digital converter is connected to the information input of the microprocessor, the output filters of the sensors are connected to the inputs of the switch, and the compressor and the pneumatic bleed valve are installed in the pneumatic line of the shoulder cuff.

Устройство может характеризоваться тем, что датчик давления, связанный с плечевой манжетой, имеет выходные фильтры для выделения сигналов постоянной и переменной в диапазоне тонов Короткова составляющих давления.The device may be characterized in that the pressure sensor associated with the shoulder cuff has output filters for extracting constant and variable signals in the range of Korotkov tones of the pressure components.

Во втором варианте выполнения устройство имеет датчики давления и тонов Короткова, подключенные соответственно к выходным фильтрам для раздельного выделения постоянной и переменной в диапазоне тонов Короткова составляющих давления.In the second embodiment, the device has Korotkov’s pressure and tone sensors connected respectively to output filters to separate the constant and variable components of the pressure in the range of Korotkov’s tones.

Устройство может характеризоваться также тем, что содержит средство для измерения расстояния между закрепленными на руке манжетами, выход которого подключен к входу коммутатора.The device can also be characterized in that it contains means for measuring the distance between the cuffs fixed on the arm, the output of which is connected to the input of the switch.

Устройство может характеризоваться также и тем, что управление пневмоклапаном обеспечивает стравливание по линейному закону, и тем, что выходные фильтры содержат средства для усиления выходного электрического сигнала.The device can also be characterized by the fact that the control of the pneumatic valve provides bleeding according to a linear law, and the fact that the output filters contain means for amplifying the output electrical signal.

Устройство может характеризоваться и тем, что блок управления выполнен с возможностью выбора режимов однократного или многократного измерения артериального давления, измерения артериального давления и скорости распространения пульсовой волны при проведении пробы с гиперемией.The device can be characterized by the fact that the control unit is configured to select the modes of single or multiple measurement of blood pressure, blood pressure and pulse wave velocity propagation during the test with hyperemia.

Устройство может характеризоваться, кроме того, тем, что датчик тонов Короткова представляет собой электроакустический преобразователь, установленный в корпусе с зазором по одну сторону звукопрозрачной мембраны, герметично закрепленной в корпусе, вторая сторона которой сообщена с пневмомагистралью.The device can be characterized, in addition, by the fact that the Korotkov tone sensor is an electro-acoustic transducer installed in the housing with a gap on one side of the soundproof membrane sealed in the housing, the second side of which is connected to the pneumatic line.

Технический результат изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет увеличения режимов измерения параметров, возможность автоматизации измерений, удобство при проведении скрининга, а также повышение отношения сигнал/шум при приеме тонов Короткова.The technical result of the invention is the expansion of the functionality of the device by increasing the measurement modes of the parameters, the ability to automate measurements, the convenience of screening, as well as increasing the signal-to-noise ratio when receiving Korotkov tones.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где на фиг.1 представлена блок-схема первого варианта устройства; фиг.2 - блок-схема второго варианта; фиг.3 - конструкция датчиков;The invention is illustrated in the drawings, where Fig. 1 is a block diagram of a first embodiment of a device; figure 2 is a block diagram of a second embodiment; figure 3 - design of sensors;

фиг.4 - алгоритм функционирования блока управления;figure 4 - algorithm of the operation of the control unit;

фиг.5 - алгоритм функционирования блока управления при измерении АД рутинным образом и на фоне гиперемии;figure 5 - algorithm of the functioning of the control unit when measuring blood pressure in a routine manner and against a background of hyperemia;

фиг.6 - алгоритм функционирования блока управления при многократном измерении АД;6 is a diagram of the functioning of the control unit with multiple measurement of blood pressure;

фиг.7 - алгоритм функционирования блока управления при измерении СРПВ;Fig.7 - the algorithm of the functioning of the control unit when measuring PWV;

фиг.8 - внешний вид устройства в сборе;Fig.8 is an external view of the device assembly;

фиг.9 - вид дисплейного интерфейса для измерения СРПВ.Fig.9 is a view of a display interface for measuring PWV.

Устройство по первому варианту (фиг.1) содержит компрессор 10, связанный пневмомагистралью 12 с первой окклюзионной манжетой 14, предназначенной для установки на плечевую артерию. В пневмомагистрали 12 установлен датчик 18 давления, клапан 20 стравливания с электромагнитным приводом 22. Датчик 18 давления выполнен с возможностью регистрации постоянной и переменной в диапазоне тонов Короткова составляющих давления. Через пневмоклапан 23 с электромагнитным приводом 24 пневмомагистраль 12 по пневмомагистрали 25 соединена с второй окклюзионной манжетой 26. Манжета 26 предназначена для установки на предплечье и имеет меньшую ширину, чем манжета 14. Обе манжеты 14, 26 предназначены для закрепления на одной, преимущественно левой, руке пациента. В пневмомагистрали 25 установлен датчик 28 пульсовой волны, выполненный в виде датчика тонов Короткова.The device according to the first embodiment (Fig. 1) comprises a compressor 10 connected by a pneumatic line 12 to a first occlusal cuff 14 intended for installation on the brachial artery. A pressure sensor 18 is installed in the pneumatic line 12, a bleed valve 20 with an electromagnetic actuator 22. The pressure sensor 18 is configured to register a constant and a variable pressure component in the range of Korotkov tones. Through a pneumatic valve 23 with an electromagnetic actuator 24, a pneumatic line 12 is connected via a pneumatic line 25 to a second occlusal cuff 26. The cuff 26 is designed to be mounted on the forearm and has a smaller width than the cuff 14. Both cuffs 14, 26 are designed to be fixed on one, mainly left, arm the patient. In the pneumatic highway 25, a pulse wave sensor 28 is installed, made in the form of a Korotkov tone sensor.

Управление устройством осуществляется от блока 30 управления, в состав которого входит коммутатор 31, к входам которого через выходные фильтры 32, 33 подключены выходы датчика 18, а через фильтр 34 - датчик 28. Фильтр 32 выделяет постоянную (медленно меняющуюся) составляющую сигнала с датчика 18, обусловленную давлением в пневмомагистрали, а фильтры 33, 34 выделяют только переменную составляющую сигнала (акустический сигнал), обусловленную тонами Короткова. Фильтры 32, 33, 34 конструктивно могут быть объединены с усилителями выходного электрического сигнала.The device is controlled from the control unit 30, which includes a switch 31, to the inputs of which the outputs of the sensor 18 are connected through the output filters 32, 33, and the sensor 28 is connected through the filter 34. The filter 32 emits a constant (slowly changing) component of the signal from the sensor 18 due to pressure in the pneumatic line, and the filters 33, 34 emit only the variable component of the signal (acoustic signal), due to the tones of Korotkov. Filters 32, 33, 34 can be structurally combined with amplifiers of the output electrical signal.

Блок 30 включает микропроцессор 35. Его выходные интерфейсы 351, 352, 353 связи подключены шинами 36, 37, 38 соответственно к управляющим входам блоков 10, 22 и 24. Интерфейс 354 по шине 39 подключен к управляющему входу коммутатора 31.Block 30 includes a microprocessor 35. Its output communication interfaces 351, 352, 353 are connected by buses 36, 37, 38, respectively, to the control inputs of blocks 10, 22, and 24. An interface 354 via bus 39 is connected to the control input of the switch 31.

Выход коммутатора 31 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 40, выход которого по шине 42 подключен к входному интерфейсу 355 микропроцессора 35. Интерфейс 356 по шине 44 через интерфейс 45 двухсторонней связи подключен к персональному компьютеру ПК 50. Интерфейс 357 служит для выдачи сигнала тактовой частоты для работы АЦП 40.The output of the switch 31 is connected to the input of an analog-to-digital converter (ADC) 40, the output of which via the bus 42 is connected to the input interface 355 of the microprocessor 35. The interface 356 via bus 44 through the interface 45 of two-way communication is connected to the personal computer PC 50. The interface 357 serves to issue clock signal for the operation of the ADC 40.

Для измерения расстояния L - базы между центрами манжет 14 и 26 используется линейка 59 со шкалой 60, информационный выход которой связан по шине 61 с одним из входов коммутатора 31. Возможен ввод численного значения L, измеренного рулеткой, посредством клавиатуры ПК 50 или выполнение манжет на фиксированной базе.To measure the distance of the L base between the centers of the cuffs 14 and 26, a ruler 59 with a scale 60 is used, the information output of which is connected via bus 61 to one of the inputs of the switch 31. It is possible to enter the numerical value of L, measured by a tape measure, using the PC 50 keyboard or execute cuffs on fixed base.

На фиг.2 показан второй вариант выполнения устройства с двумя раздельными датчиками: датчиком 18 постоянной составляющей давления и акустическими датчиками 66, 28 тонов Короткова, установленными в пневмомагистралях 12 и 25, соответственно. При этом для повышения точности измерений целесообразно использовать однотипные датчики 28 и 66 с одинаковыми характеристиками. Датчики 28 и 66 подключены к коммутатору 31 через выходные фильтры 33, 34 в полосе пропускания сигнала тонов Короткова, а датчик 18 давления - через выходной фильтр 32 для выделения только сигналов постоянной составляющей давления.Figure 2 shows a second embodiment of the device with two separate sensors: a sensor 18 of the constant pressure component and acoustic sensors 66, 28 of Korotkov tones installed in the pneumatic lines 12 and 25, respectively. Moreover, to improve the accuracy of measurements, it is advisable to use the same type of sensors 28 and 66 with the same characteristics. The sensors 28 and 66 are connected to the switch 31 through the output filters 33, 34 in the passband of the Korotkov tone signal, and the pressure sensor 18 through the output filter 32 to isolate only the signals of the constant pressure component.

На фиг.3 представлен принцип конструктивного выполнения датчиков 28, 66. Датчик включает корпус 70 с открытой горловиной 72. В корпусе 70 герметично установлена резиновая звукопрозрачная мембрана 74, которая разобщает пневмомагистраль 12/25 от измерительной полости 75 датчика. В полости 75 под атмосферным давлением установлен микрофон - электроакустический преобразователь 76, обеспечивающий прием тонов Короткова в полосе звуковых частот до десятка - сотен Гц. Такая конструкция позволяет повысить помехоустойчивость датчиков.Figure 3 shows the principle of constructive implementation of the sensors 28, 66. The sensor includes a housing 70 with an open neck 72. A soundproofed rubber membrane 74 is sealed in the housing 70, which divides the pneumatic line 12/25 from the measuring cavity 75 of the sensor. A microphone is installed in the cavity 75 under atmospheric pressure — an electro-acoustic transducer 76 that provides reception of Korotkov tones in the frequency band of sound frequencies up to a dozen to hundreds of Hz. This design improves the noise immunity of the sensors.

Устройство позволяет осуществлять измерения в различных режимах: измерение АД рутинным образом (режим А), измерение АД на фоне гиперемии (режим В), измерение АД многократно (режим С), измерение СРПВ (режим D). Блок-схема алгоритма функционирования устройства в целом представлена на фиг.4, а для указанных режимов - на фиг.5-7.The device allows measurements in various modes: measuring blood pressure in a routine manner (mode A), measuring blood pressure against hyperemia (mode B), measuring blood pressure multiple times (mode C), measuring PWV (mode D). A block diagram of the algorithm of the functioning of the device as a whole is presented in figure 4, and for these modes in figure 5-7.

Подготовка к работе включает следующие действия.Preparation for work includes the following steps.

Оператор надевает манжету 14 на плечо, а манжету 26 - на предплечье той же руки пациента. Измеряется расстояние L между центрами манжет и его величина вводится в ПК 50, которым активируется программное обеспечение устройства. Ниже рассмотрено функционирование патентуемого устройства отдельно для каждого из режимов.The operator puts the cuff 14 on the shoulder, and the cuff 26 on the forearm of the same arm of the patient. The distance L between the centers of the cuffs is measured and its value is entered into the PC 50, which activates the device software. The following describes the operation of the patented device separately for each of the modes.

1. Измерение АД (режим А).1. Measurement of blood pressure (mode A).

Органами управления программы, выведенными на дисплей ПК 50, включается режим измерения АД (фиг.4,5). Устанавливается необходимый уровень накачки давления. Запуск режима измерения АД осуществляется кликом в кнопку Старт, после чего в микропроцессор 35 подается команда Старт. Микропроцессор 35 подает на электромагнитные приводы 22 и 24 максимальное напряжение, в результате чего пневмоклапаны 20 и 23 полностью закрываются. На компрессор 10 подается питание, он начинает накачивать манжету 14.The program controls displayed on the PC 50 display, the blood pressure measurement mode is activated (Fig. 4,5). The required pressure level is set. The measurement of blood pressure is started by clicking on the Start button, after which the Start command is sent to the microprocessor 35. The microprocessor 35 supplies the maximum voltage to the electromagnetic actuators 22 and 24, as a result of which the pneumatic valves 20 and 23 are completely closed. The compressor 10 is supplied with power, it begins to pump the cuff 14.

Микропроцессор 35 подает на коммутатор 31 код управления, в результате чего коммутатор подключает сигнал с выхода датчика давления 18 к входу АЦП 40. Микропроцессор 35 от интерфейса 357 подает на АЦП 40 тактовую частоту для оцифровки в нем входного сигнала.The microprocessor 35 supplies a control code to the switch 31, as a result of which the switch connects the signal from the output of the pressure sensor 18 to the input of the ADC 40. The microprocessor 35 from the interface 357 supplies the clock to the ADC 40 to digitize the input signal therein.

Коды с выхода АЦП 40 через входной интерфейс 355 поступают в микропроцессор, далее через интерфейсы 356 и 45 - в ПК50. Коды с выхода АЦП, характеризующие величину давления Д в манжете 14, анализируются, сравниваются с заданным пользователем уровнем Дмах накачки.Codes from the output of the ADC 40 through the input interface 355 enter the microprocessor, then through interfaces 356 and 45 to the PC50. Codes from the output of the ADC, characterizing the pressure D in the cuff 14, are analyzed, compared with a user-specified level of pump Dmax.

При достижении Дмах из ПК50 поступает команда на прекращение накачки и микропроцессор 35 отключает компрессор 10. Далее микропроцессор 35 подает на привод 22 коды управления для приоткрывания клапана 20 стравливания, вследствие чего обеспечивается стравливание. Коды, характеризующие давление, непрерывно поступают в ПК50, где они анализируются по заложенной программе управления обеспечением стравливания давления по линейному закону. ПК50 через микропроцессор 35 корректирует скорость стравливания так, чтобы стравливание осуществлялось по линейному закону. Последнее повышает точность измерения АД по отношению к стравливанию по нелинейному закону, когда с падением величины Д скорость стравливания постепенно уменьшается.When Dmax is reached, the PC50 receives a command to stop pumping and the microprocessor 35 turns off the compressor 10. Next, the microprocessor 35 sends control codes to the actuator 22 to open the bleed valve 20, as a result of which bleeding is ensured. The codes characterizing the pressure are continuously supplied to PK50, where they are analyzed according to the inherent control program for pressure relief according to the linear law. PC50 through the microprocessor 35 adjusts the bleed rate so that the bleed is carried out according to a linear law. The latter increases the accuracy of measuring blood pressure with respect to etching according to a nonlinear law, when with a decrease in the value of D the etching rate gradually decreases.

В процессе стравливания микропроцессор получает коды от АЦП40, характеризующие сигналы с выхода датчика 18, и передает их в ПК50. На фоне сигналов, характеризующих текущее давление Д в манжете 14, присутствуют сигналы тонов Короткова, характеризующие значения АД. В ПК50 принятые коды фильтруются, из них выделяются сигналы тонов Короткова, которые запоминаются для дальнейшей обработки. График изменения давления от времени Д=f(T) и вид сигнала тонов Короткова выводятся на дисплей ПК (фиг.9). После уменьшения давления до минимального уровня (Д=Дмин) ПК50 передает в микропроцессор команду на выключение компрессора 10 и полное открывание клапана 20, после чего обрабатывает полученные сигналы тонов Короткова.In the process of bleeding, the microprocessor receives codes from the ADC40, characterizing the signals from the output of the sensor 18, and transmits them to the PC50. Against the background of signals characterizing the current pressure D in the cuff 14, there are signals of Korotkov tones characterizing the values of blood pressure. In PC50, the received codes are filtered, the signals of Korotkov tones are allocated from them, which are stored for further processing. A graph of pressure versus time D = f (T) and the type of signal of Korotkov tones are displayed on the PC display (Fig. 9). After reducing the pressure to the minimum level (D = Dmin), the PK50 sends a command to the microprocessor to turn off the compressor 10 and fully open the valve 20, after which it processes the received signals of Korotkov tones.

Обработка сигналов осуществляется следующим образом. Запомненные сигналы подвергаются цифровой фильтрации с целью подавления помех. В полученных сигналах отыскиваются максимумы тонов Короткова, определяется частота их следования для определения пульса. Далее, выделяют максимум на огибающей и находят точки, соответствующие систолическому АДсист и диастолическому АДдиаст давлению. Обычно за такие точки принимаются точки огибающей, соответствующие уровню 0,5 от величины максимума Umax и лежащие слева (Uсист) и справа (Uдиаст) от максимума на огибающей. По данным графика закона изменения давления в манжете, хранящегося в массиве чисел в памяти ПК, считывается значение давления Д в точках, соответствующих найденным двум точкам на первом графике. Также проводится измерение временных интервалов между максимумами.Signal processing is as follows. Stored signals are digitally filtered to suppress interference. In the received signals, the maxima of the Korotkov tones are sought, the frequency of their repetition is determined to determine the pulse. Next, select the maximum on the envelope and find the points corresponding to systolic blood pressure and diastolic blood pressure. Usually, envelope points corresponding to the level of 0.5 of the maximum value Umax and to the left (Usist) and to the right (Udiast) of the maximum on the envelope are taken as such points. According to the graph of the law of the change in pressure in the cuff stored in the array of numbers in the PC’s memory, the pressure D is read at the points corresponding to the two points found on the first graph. It also measures the time intervals between the highs.

Полученные данные выводятся на дисплей ПК. Там же для иллюстрации процесса измерения также отображаются два курсора в виде вертикальных линий, показывающие линии пересечения графика тонов Короткова в точках АДсист и АДдиаст, что позволяет визуально контролировать ход измерений.The received data is displayed on the PC display. To illustrate the measurement process, two cursors are also displayed in the form of vertical lines showing the intersection lines of the Korotkov tone graph at the points ADsist and ADdiast, which allows you to visually monitor the progress of measurements.

2. Измерение АД на фоне гиперемии (режим В).2. Measurement of blood pressure against hyperemia (mode B).

Измерения проводятся аналогично, как и в режиме А (см. фиг.5), за тем дополнением, что измерение АД проводится с задержкой от 30 до 240 сек, после накачки манжеты 14. Время задержки устанавливается путем выбора необходимой позиции в меню программы ПК50 в разделе «Вид работы, Проба с гиперемией, сек».The measurements are carried out similarly as in mode A (see Fig. 5), with the addition that the measurement of blood pressure is carried out with a delay of 30 to 240 seconds after pumping the cuff 14. The delay time is set by selecting the required position in the PC50 program menu in section "Type of work, Test with hyperemia, sec."

3. Измерение АД многократно (режим С).3. Measurement of blood pressure repeatedly (mode C).

Измерения проводятся аналогично, как и в режиме А, за тем исключением, что измерение АД проводится несколько раз подряд (см. фиг.6). Число n измерений задается в интервале от 2 до 10. Рекомендуемое число m измерений - три. Интервал между измерениями задается в интервале времени t=5-60 сек в позиции меню «задержка для многократного измерения АД, сек». Рекомендуемое время задержки t=20 сек. По окончании измерений формируется таблица результатов.The measurements are carried out in the same way as in mode A, with the exception that the measurement of blood pressure is carried out several times in a row (see Fig.6). The number n of measurements is set in the range from 2 to 10. The recommended number m of measurements is three. The interval between measurements is set in the time interval t = 5-60 seconds in the menu item "delay for multiple measurements of blood pressure, sec." Recommended delay time t = 20 sec. At the end of the measurements, a table of results is formed.

4. Измерение СРПВ (режим D).4. Measurement of PWV (mode D).

Пациенту надевают манжету 14 на плечо и манжету 26 на предплечье одной руки, Органами управления программы на дисплее ПК50 включается режим измерения СРПВ. Устанавливается необходимый уровень накачки давления Днак для режима измерения СРПВ и время измерения. Запуск режима измерения осуществляется кликом в кнопку Старт, после чего в микропроцессор подается команда Старт. После этого в ПК50 и микропроцессоре производятся операции, описанные выше для режима А, за тем отличием, что клапан 23 находится в открытом состоянии до достижения в обеих манжетах установленного уровня давления Д=Днак. Уровень накачки устанавливается автоматически по результатам измерения величины АД или оператором с помощью регулятора «Накачка», имеющегося в форме программы. Далее микропроцессор 35 подает команду на закрытие клапана 23, а на коммутатор 31 - команды, обеспечивающие поочередное подключение к входу АЦП40 сигналов с выходов фильтров 32, 33 от датчика 18 (фиг.1) или датчиков 18, 66 (фиг.2), а также сигналов с выхода фильтра 34 от датчика 28. Клапан 23 предотвращает проникновение акустических сигналов - тонов Короткова из одной манжеты в другую в процессе измерения, что уменьшает искажение формы сигналов и повышает точность измерений. При этом в варианте, показанном на фиг.2, при прочих равных условиях, отношение сигнала к помехам и шуму в 2-3 раза лучше, чем в варианте, показанном на фиг.1. В АЦП40 сигналы периодически поочередно оцифровываются с тактовой частотой, выдаваемой микропроцессором. Коды с выхода АЦП поступают через интерфейс 355 в микропроцессор, далее через интерфейс 45 в ПК50. Коды каждого из трех сигналов подвергаются цифровой фильтрации для подавления помех и сохраняются в памяти ПК на все заданное время измерения. Одновременно производится отсчет текущего времени Ттек. По истечении заданного времени Тизм измерения, т.е. когда Ттек=Тизм, прием кодов прекращается, формируется команда на открытие клапанов 20, 23, микропроцессор подает сигналы управления на приводы 24 и 22. В процессе измерения и записи сигналов с датчиков 28, 66 выделяются акустические сигналы - тоны Короткова, возникающие в обеих манжетах 14,26 в виде коротких импульсов (длительностью несколько десятков миллисекунд).The patient is put on a cuff 14 on the shoulder and a cuff 26 on the forearm of one hand. By the program controls on the PC50 display, the PWV measurement mode is activated. The required level of pressure pumping Dnak is established for the measurement mode of the superconducting liquid crystal and the measurement time. The measurement mode is started by clicking on the Start button, after which the Start command is sent to the microprocessor. After that, the operations described above for mode A are performed in the PC50 and the microprocessor, with the difference that the valve 23 is in the open state until the set pressure level D = Dnak is reached in both cuffs. The pump level is set automatically according to the results of measuring the blood pressure or by the operator using the "Pump" controller, available in the form of a program. Next, the microprocessor 35 sends a command to close the valve 23, and to the switch 31 - commands that provide alternate connection to the input of the ADC40 signals from the outputs of the filters 32, 33 from the sensor 18 (figure 1) or sensors 18, 66 (figure 2), and also signals from the output of the filter 34 from the sensor 28. The valve 23 prevents the penetration of acoustic signals - Korotkov tones from one cuff into another during the measurement, which reduces the distortion of the waveform and improves the accuracy of measurements. Moreover, in the embodiment shown in FIG. 2, ceteris paribus, the signal-to-noise and noise ratio is 2-3 times better than in the embodiment shown in FIG. 1. In the ADC40, the signals are periodically alternately digitized with a clock frequency issued by the microprocessor. Codes from the ADC output go through the 355 interface to the microprocessor, then through the 45 interface to the PC50. The codes of each of the three signals are digitally filtered to suppress noise and stored in the PC memory for the entire specified measurement time. At the same time, the current time Ttek is counted. After the specified time, the measurement Tizm, i.e. when Ttek = Tism, the reception of codes is stopped, a command to open valves 20, 23 is formed, the microprocessor sends control signals to the actuators 24 and 22. During the measurement and recording of signals from sensors 28, 66, acoustic signals are extracted - Korotkov tones arising in both cuffs 14.26 in the form of short pulses (a duration of several tens of milliseconds).

Характеристики датчиков подбираются таким образом, что датчик 18 имеет меньшую полосу пропускания, которая лежит в более низкочастотной области, чем у датчиков 28, 66. Вследствие этого, фильтром 33 от датчика 18 выделяются сигналы тонов Короткова с большей длительностью - сотни миллисекунд, которые используются для дополнительной синхронизации процесса обработки сигналов от датчиков 28, 66.The characteristics of the sensors are selected in such a way that the sensor 18 has a lower passband that lies in the lower frequency region than the sensors 28, 66. As a result, the filter 33 from the sensor 18 produces signals of Korotkov tones with a longer duration - hundreds of milliseconds, which are used for additional synchronization of the processing of signals from sensors 28, 66.

В процессе записи сигналы отображаются в виде графиков на дисплее ПК50 для контроля хода измерений. В процессе первой записи чувствительность усилителей сигналов датчиков устанавливается таким образом, чтобы амплитуда сигналов попадала в заданный допуск (1-2 вольта на входе АЦП). Ручки регулировки уровня сигнала при измерении СРПВ вынесены на переднюю панель блока 30 управления (фиг.8). Далее измерение СРПВ повторяется.During recording, the signals are displayed in the form of graphs on the PC50 display to monitor the measurement progress. During the first recording, the sensitivity of the amplifiers of the sensor signals is set so that the amplitude of the signals falls within the specified tolerance (1-2 volts at the ADC input). Knobs for adjusting the signal level during the measurement of PWV are placed on the front panel of the control unit 30 (Fig. 8). Next, the measurement of PWV is repeated.

По окончании записи осуществляется обработка сигналов, которая состоит в нахождении положения переднего фронта импульсов пульсовой волны в обеих манжетах, определении величины ΔТ запаздывания этих импульсов и расчете величины по формуле: СРПВ=L/ΔТ, где L - расстояние между центрами манжет 14 и 26. Сигналы датчиков 18 или 18, 66, а также датчика 28 анализируются в интервалах, когда импульсы тонов Короткова от датчика 18 имеют положительную полярность. У каждого из сигналов отыскивается максимум, от него отсчитываются уровни 0,25 и 0,75. Слева от максимума на сигналах находят точки, соответствующие указанным уровням. Далее на прямой, проходящей через эти точки, для каждого сигнала находят середину между точками. Найденные таким образом точки середины на прямой являются точками отсчета положения переднего фронта импульсов тонов Короткова во времени. Далее определяются интервалы ΔТ между соседними импульсами сигналов двух датчиков для всего интервала измерения. Количество значений ΔТ получается равным числу сигналов тонов Короткова, полученных в процессе измерения. Все полученные значения усредняются. После расчета значение СРПВ (м/сек) выводится на дисплей ПК (см. фиг.9).At the end of the recording, signal processing is carried out, which consists in finding the position of the leading edge of the pulse wave pulses in both cuffs, determining the ΔT delay value of these pulses and calculating the value using the formula: СРП = L / ΔТ, where L is the distance between the centers of the cuffs 14 and 26. The signals of the sensors 18 or 18, 66, as well as the sensor 28 are analyzed at intervals when the pulses of the Korotkov tones from the sensor 18 have a positive polarity. Each of the signals is searched for a maximum, levels 0.25 and 0.75 are counted from it. To the left of the maximum on the signals are the points corresponding to the indicated levels. Next, on the line passing through these points, for each signal, the middle between the points is found. The midpoints found in this way on the straight line are the reference points of the position of the leading edge of the Korotkov tone pulses in time. Next, the intervals ΔТ between adjacent pulses of the signals of two sensors are determined for the entire measurement interval. The number of ΔТ values is obtained equal to the number of Korotkov tone signals received during the measurement process. All values obtained are averaged. After calculation, the value of PWV (m / s) is displayed on the PC display (see Fig. 9).

По результатам исследования формируется протокол, в который входят сведения о пациенте и измеренные параметры сердечно-сосудистой системы. Автоматизированное составление протоколов сокращает время обслуживания пациентов.According to the results of the study, a protocol is formed that includes information about the patient and the measured parameters of the cardiovascular system. Automated reporting reduces patient care time.

Исследования показали, что устройство позволяет осуществлять измерения в различных режимах: измерение АД рутинным образом, измерение АД многократно, измерение АД и СРПВ при проведении пробы с гиперемией. Последнее позволяет провести оценку также эндотелиальной дисфункции, которой придается большое значение в формировании артериальной гипертензии. Вначале определяется первое значение СРПВ на отрезке плечевая артерия - лучевая артерия, затем на несколько минут манжетой 14 пережимается плечевая артерия, после чего сразу же определяется второе значение СРПВ. Сопоставление измеренных значений дает возможность определить степень эластичности исследуемых артерий. Одновременно с этим с помощью малой манжеты 26 производится регистрация степени нарастания амплитуды пульсовых волн, которая сравнивается с исходной амплитудой (до пробы с гиперемией).Studies have shown that the device allows measurements in various modes: measuring blood pressure in a routine manner, measuring blood pressure many times, measuring blood pressure and PWV during a test with hyperemia. The latter also allows an assessment of endothelial dysfunction, which is of great importance in the formation of arterial hypertension. First, the first value of PWV is determined on the segment of the brachial artery - radial artery, then the brachial artery is pinched for 14 minutes with the cuff 14, after which the second value of the PWV is immediately determined. Comparison of the measured values makes it possible to determine the degree of elasticity of the studied arteries. At the same time, with the help of a small cuff 26, the degree of increase in the amplitude of pulse waves is recorded, which is compared with the initial amplitude (before the test with hyperemia).

В таблице приводятся результаты сравнения одних и тех же показателей между группой здоровых добровольцев и группами пациентов с артериальной гипертонией (АГ) и группой пациентов, страдающих стабильной стенокардией.The table shows the results of comparing the same indicators between a group of healthy volunteers and groups of patients with arterial hypertension (AH) and a group of patients suffering from stable angina pectoris.

Здоровые - АГHealthy - AH Здоровые - СтенокардияHealthy - Angina pectoris ПараметрParameter Ср.Wed Ст.Art. Ср.Wed Ст.Art. РR Ср.Wed Ст.Art. Ср.Wed Ст.Art. РR зн.characters откл.off зн.characters откл.off зн.characters откл.off зн.characters откл.off СРПВSRPV 7,57.5 0,30.3 10,410,4 2,12.1 <0,001<0.001 7,57.5 0,30.3 9,99.9 0,80.8 <0,005<0.005 ЧССHeart rate 70,970.9 3,13,1 71,271.2 12,912.9 <0,941<0.941 70,970.9 3,13,1 69,269.2 2,22.2 <0,428<0.428 САДGARDEN 119,7119.7 2,32,3 146,6146.6 15,415.4 <0,001<0.001 119,7119.7 2,32,3 123,5123.5 4,54,5 <0,814<0.814 ДАДDBP 70,670.6 2,42,4 88,988.9 11,611.6 <0,001<0.001 70,670.6 2,42,4 74,974.9 4,04.0 <0,304<0,304 ФВPV 64,564.5 2,52.5 57,557.5 4,84.8 <0,03<0.03 64,564.5 2,52.5 54,954.9 1,81.8 <0,01<0.01 D аортыD aorta 3,03.0 0,10.1 3,53,5 0,40.4 <0,03<0.03 3,03.0 0,10.1 3,73,7 0,10.1 <0,002<0.002 ФЭНДFAND 80,280.2 11,111.1 38,038,0 25,125.1 <0,005<0.005 80,280.2 11,111.1 43,843.8 8,48.4 <0,04<0.04

Исследование статистической достоверности проводилось с использованием пакета программ SPSS по U-тесту Манна-Уитни. При сравнении результатов исследования по группам достоверными считались результаты, где р<0.05.The study of statistical reliability was carried out using the SPSS software package on the Mann-Whitney U-test. When comparing the results of the study by groups, the results were considered reliable, where p <0.05.

Как видно из приведенных результатов, статистически значимыми в обеих группах сравнения оказались значения СРПВ, функции эндотелия (ФЭНД), диаметра аорты (Dаорты), фракции выброса (ФВ), отражающей насосную функцию сердца. Два последних показателя определялись во время эхокардиографии аппаратом «Акусон секвойя» (США).As can be seen from the above results, the values of PWV, endothelial function (FEND), aortic diameter (D-aorta), ejection fraction (EF) reflecting the pumping function of the heart were statistically significant in both comparison groups. The last two indicators were determined during echocardiography with the Akuson Sequoia apparatus (USA).

Таким образом, результаты исследования скорости пульсовой волны, функции эндотелия, систолического и диастолического артериального давления у здоровых добровольцев, пациентов с артериальной гипертонией и стенокардией, с использованием данного устройства, показывают статистически значимые различия в группе здоровых людей и в группах пациентов, что позволяет использовать патентуемое устройство для неинвазивной, точной диагностики состояния сердечно-сосудистой системы у здоровых и пациентов, страдающих сердечно-сосудистой патологией.Thus, the results of a study of the pulse wave velocity, endothelial function, systolic and diastolic blood pressure in healthy volunteers, patients with arterial hypertension and angina pectoris using this device show statistically significant differences in the group of healthy people and in the groups of patients, which makes it possible to use the patented device for non-invasive, accurate diagnosis of the state of the cardiovascular system in healthy and patients suffering from cardiovascular disease th.

Измерения проводятся с достаточной точностью и минимальным разбросом результатов в одном цикле измерений без снятия одежды пациентом. Автоматическое измерение АД и СРПВ через заданные интервалы времени обеспечивает мониторинг этих показателей в условиях отделений реанимации и интенсивной терапии, а также операционных, поскольку резкие изменения значений СРПВ, АД и пульса могут сопровождать те или иные медикаментозные воздействия. С целью своевременного оповещения персонала об изменениях указанных параметров устройство может быть оснащено средствами тревожной сигнализации.Measurements are carried out with sufficient accuracy and a minimum dispersion of results in one measurement cycle without removing the patient’s clothing. Automatic measurement of blood pressure and PWV at predetermined time intervals provides monitoring of these indicators in intensive care units, as well as operating rooms, since sudden changes in the values of PWV, blood pressure and heart rate can accompany certain medical effects. In order to timely notify personnel about changes in these parameters, the device can be equipped with alarm equipment.

Реализация устройства может быть осуществлена с использованием доступных компонентов пневмоавтоматики, электроники и информатики. В качестве чувствительных элементов датчиков давления могут быть использованы электроакустические преобразователи, например, микрофоны марок НМО1001А, НМО1003А фирмы «JL WORLD», работающие в полосе частот от 30-50 Гц до 16КГц, или аналогичные. В качестве микроконтроллера - микросхема ATmega8535 фирмы Atmel, в качестве пневмоклапанов - клапаны TDS-V05B фирмы Nissei, компрессора -DZ 22155 А фирмы ELEC.CO.The implementation of the device can be carried out using the available components of pneumatic, electronics and computer science. As sensitive elements of pressure sensors, electroacoustic transducers can be used, for example, microphones of the НМ1001А, НМО1003А brands manufactured by JL WORLD, operating in the frequency band from 30-50 Hz to 16 KHz, or similar. Atmel is an ATmega8535 chip as a microcontroller, Nissei valves TDS-V05B, and DEC 22155 A compressor ELEC.CO as pneumatic valves.

Электрические фильтры с усилением выходного сигнала могут быть выполнены с применением операционных усилителей, например, типа ОР177 фирмы Analog Devices. Для измерения расстояния между манжетами могут быть использованы цифровые рулетки DIGICON 216-452, Bosch РМВ 300L или аналогичные.Electrical filters with amplification of the output signal can be performed using operational amplifiers, for example, type OP177 from Analog Devices. To measure the distance between the cuffs, digital roulettes DIGICON 216-452, Bosch PMB 300L or similar can be used.

Claims (13)

1. Устройство для определения параметров сердечно-сосудистой системы, включающее связанные пневмомагистралями с компрессором и пневмоклапаном стравливания две окклюзионные манжеты, одна из которых плечевая, датчики давления и пульсовой волны с выходными фильтрами, аналого-цифровой преобразователь и блок управления, связанный с компьютером, отличающееся тем, что окклюзионные манжеты выполнены с возможностью закрепления на одной руке пациента и пневматически связаны между собой через управляемый пневмоклапан, причем манжета меньшей ширины предназначена для размещения на предплечье и пневматически связана с датчиком пульсовой волны, выполненным в виде датчика тонов Короткова, плечевая манжета связана с датчиком давления, выполненным с возможностью регистрации постоянной и переменной в диапазоне тонов Короткова составляющих давления, блок управления содержит микропроцессор, коммутатор и интерфейс для связи с компьютером, при этом управляющие выходы микропроцессора подключены к тактирующему входу аналого-цифрового преобразователя, компрессору, приводам пневмоклапанов и управляющему входу коммутатора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к информационному входу микропроцессора, причем выходные фильтры датчиков подключены к соответствующим информационным входам коммутатора, а компрессор и пневмоклапан стравливания установлены в пневмомагистрали плечевой манжеты.1. Device for determining the parameters of the cardiovascular system, including two occlusal cuffs connected by pneumatic lines with a compressor and a pneumatic bleed valve, one of which is a shoulder, pressure and pulse wave sensors with output filters, an analog-to-digital converter and a control unit connected to a computer, characterized the fact that the occlusal cuffs are made with the possibility of fixing on one arm of the patient and are pneumatically connected to each other through a controlled pneumatic valve, and the cuff is smaller than Irina is designed to be placed on the forearm and pneumatically connected to a pulse wave sensor made in the form of a Korotkov tone sensor, the shoulder cuff is connected to a pressure sensor configured to register a constant and variable pressure component in the Korotkov tone range, the control unit contains a microprocessor, a switch and an interface for communication with a computer, while the control outputs of the microprocessor are connected to the clock input of the analog-to-digital converter, compressor, pneumatic actuators Gentry and switch control input, the output of which via an analog-digital converter connected to the data input of the microprocessor, wherein the output filters of sensors connected to respective data inputs of the switch, and a compressor bleed air valve installed in pnevmomagistrali brachial cuff. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик давления, связанный с плечевой манжетой, имеет выходные фильтры для выделения сигналов постоянной и переменной в диапазоне тонов Короткова составляющих давления.2. The device according to claim 1, characterized in that the pressure sensor associated with the shoulder cuff has output filters for extracting constant and variable signals in the range of Korotkov tones of the pressure components. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик тонов Короткова представляет собой электроакустический преобразователь, установленный в корпусе с зазором по одну сторону звукопрозрачной мембраны, герметично закрепленной в корпусе, вторая сторона которой сообщена с пневмомагистралью.3. The device according to claim 1, characterized in that the Korotkov tone sensor is an electro-acoustic transducer installed in the housing with a gap on one side of the soundproof membrane sealed in the housing, the second side of which is connected to the pneumatic line. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит средство для измерения расстояния между закрепленными на руке манжетами, выход которого - соединен с соответствующим информационным входом коммутатора.4. The device according to claim 1, characterized in that it contains means for measuring the distance between the cuffs fixed on the arm, the output of which is connected to the corresponding information input of the switch. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управление пневмоклапаном обеспечивает стравливание по линейному закону.5. The device according to claim 1, characterized in that the control of the pneumatic valve provides bleeding according to a linear law. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходные фильтры содержат средства для усиления выходного электрического сигнала.6. The device according to claim 1, characterized in that the output filters contain means for amplifying the output electrical signal. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления выполнен с возможностью выбора режимов однократного или многократного измерения артериального давления, измерения артериального давления и скорости распространения пульсовой волны при проведении пробы с гиперемией.7. The device according to claim 1, characterized in that the control unit is configured to select the modes of single or multiple measurement of blood pressure, blood pressure and pulse wave propagation velocity during hyperemia tests. 8. Устройство для определения параметров сердечно-сосудистой системы, включающее связанные пневмомагистралями с компрессором и пневмоклапаном стравливания две окклюзионные манжеты, одна из которых плечевая, датчики давления и пульсовой волны с выходными фильтрами, аналого-цифровой преобразователь и блок управления, связанный с компьютером, отличающееся тем, что окклюзионные манжеты выполнены с возможностью закрепления на одной руке пациента и пневматически связаны между собой через управляемый пневмоклапан, причем манжета меньшей ширины предназначена для размещения на предплечье и пневматически связана с датчиком пульсовой волны, выполненным в виде датчика тонов Короткова, плечевая манжета связана с датчиками давления и тонов Короткова, подключенными соответственно к выходным фильтрам для раздельного выделения постоянной и переменной в диапазоне тонов Короткова составляющих давления, блок управления содержит микропроцессор, коммутатор и интерфейс для связи с компьютером, при этом управляющие выходы микропроцессора подключены к тактирующему входу аналого-цифрового преобразователя, компрессору, приводам пневмоклапанов и управляющему входу коммутатора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к информационному входу микропроцессора, причем выходные фильтры датчиков подключены к соответствующим информационным входам коммутатора, а компрессор и пневмоклапан стравливания установлены в пневмомагистрали плечевой манжеты.8. A device for determining the parameters of the cardiovascular system, including two occlusal cuffs connected by pneumatic lines with a compressor and a pneumatic bleed valve, one of which is a shoulder, pressure and pulse wave sensors with output filters, an analog-to-digital converter and a control unit connected to a computer, characterized the fact that the occlusal cuffs are made with the possibility of fixing on one arm of the patient and are pneumatically connected to each other through a controlled pneumatic valve, the cuff being smaller than Irina is designed to be placed on the forearm and is pneumatically connected to a pulse wave sensor made in the form of a Korotkov tone sensor, the shoulder cuff is connected to pressure sensors and Korotkov tones connected respectively to output filters to separate the constant and variable components of pressure in the Korotkov tone range, block The control contains a microprocessor, a switch and an interface for communication with a computer, while the control outputs of the microprocessor are connected to a clock input of analog-to-digital a transducer, a compressor, pneumatic valve actuators and a control input of the switch, the output of which is connected through an analog-to-digital converter to the information input of the microprocessor, and the output filters of the sensors are connected to the corresponding information inputs of the switch, and the compressor and the bleed pneumatic valve are installed in the pneumatic line of the shoulder cuff. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что датчик тонов Короткова представляет собой электроакустический преобразователь, установленный в корпусе с зазором по одну сторону звукопрозрачной мембраны, герметично закрепленной в корпусе, вторая сторона которой сообщена с пневмомагистралью.9. The device according to claim 8, characterized in that the Korotkov tone sensor is an electro-acoustic transducer installed in the housing with a gap on one side of the soundproof membrane sealed in the housing, the second side of which is connected to the pneumatic line. 10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что содержит средство для измерения расстояния между закрепленными на руке манжетами, выход которого соединен с соответствующим информационным входом коммутатора.10. The device according to claim 8, characterized in that it contains means for measuring the distance between the cuffs fixed on the arm, the output of which is connected to the corresponding information input of the switch. 11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что управление пневмоклапаном обеспечивает стравливание по линейному закону.11. The device according to claim 8, characterized in that the control of the pneumatic valve provides bleeding according to a linear law. 12. Устройство по п.8, отличающееся тем, что выходные фильтры содержат средства для усиления выходного электрического сигнала.12. The device according to claim 8, characterized in that the output filters contain means for amplifying the output electrical signal. 13. Устройство по п.8, отличающееся тем, что блок управления выполнен с возможностью выбора режимов однократного или многократного измерения артериального давления, измерения артериального давления и скорости распространения пульсовой волны при проведении пробы с гиперемией. 13. The device according to claim 8, characterized in that the control unit is configured to select the modes of single or multiple blood pressure measurement, blood pressure measurement and pulse wave propagation velocity during hyperemia tests.
RU2007121004/14A 2007-06-06 2007-06-06 Cardiovascular system evaluator (versions) RU2343826C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121004/14A RU2343826C1 (en) 2007-06-06 2007-06-06 Cardiovascular system evaluator (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121004/14A RU2343826C1 (en) 2007-06-06 2007-06-06 Cardiovascular system evaluator (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2343826C1 true RU2343826C1 (en) 2009-01-20

Family

ID=40375875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007121004/14A RU2343826C1 (en) 2007-06-06 2007-06-06 Cardiovascular system evaluator (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2343826C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451484C2 (en) * 2010-07-08 2012-05-27 Федеральное бюджетное учреждение науки "Саратовский научно-исследовательский институт сельской гигиены" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН Саратовский НИИСГ Роспотребнадзора) Method of measuring blood vessel elastance
WO2014081348A1 (en) 2012-11-23 2014-05-30 Gurfinkel Yury Il Ich Method and device for assessing the risk of cardiovascular complications
RU2750745C1 (en) * 2020-09-23 2021-07-02 Общество с ограниченной ответственностью «Оптические медицинские диагностические системы» (ООО «ОДС-мед») Method and device for measuring the pulse wave propagation velocity when measuring blood pressure by oscillometric method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ШАХОВ Э.К. и др. Моделирование процесса измерения артериального давления. Вычислительные системы и технологии обработки информации. Межвузовский сб. научных трудов. Вып.2(28). - Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2003, с.18-29. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451484C2 (en) * 2010-07-08 2012-05-27 Федеральное бюджетное учреждение науки "Саратовский научно-исследовательский институт сельской гигиены" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН Саратовский НИИСГ Роспотребнадзора) Method of measuring blood vessel elastance
WO2014081348A1 (en) 2012-11-23 2014-05-30 Gurfinkel Yury Il Ich Method and device for assessing the risk of cardiovascular complications
RU2750745C1 (en) * 2020-09-23 2021-07-02 Общество с ограниченной ответственностью «Оптические медицинские диагностические системы» (ООО «ОДС-мед») Method and device for measuring the pulse wave propagation velocity when measuring blood pressure by oscillometric method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SMALL Survey of automated noninvasive blood pressure monitors
US7137955B2 (en) Methods and systems for distal recording of phonocardiographic signals
US6027452A (en) Rapid non-invasive blood pressure measuring device
US5094244A (en) Apparatus and process for determining systolic blood pressure, diastolic blood pressure, mean arterial blood pressure, pulse rate, pulse wave shape, respiratory pattern, and respiratory rate
CA1333096C (en) Noninvasive continuous monitor of arterial blood pressure waveform
KR20060123339A (en) Apparatus and method for measuring hemodynamic parameters
US6309359B1 (en) Method and apparatus for noninvasive determination of peripheral arterial lumenal area
CN102711599A (en) Suprasystolic measurment in fast blood-pressure cycle
JP2016507297A (en) Apparatus, system, and method for monitoring blood pressure
US8414500B2 (en) Arteriosclerosis diagnostic device
JP2003144400A (en) Automatic oscillometric device and method for measuring blood pressure
Shukla et al. Noninvasive cuffless blood pressure measurement by vascular transit time
JP4764674B2 (en) Blood pressure pulse wave inspection device
US6669645B2 (en) Autonomic-nerve-function evaluating apparatus
WO2008156377A1 (en) Method and apparatus for obtaining electronic oscillotory pressure signals from an inflatable blood pressure cuff
US6669646B1 (en) Arteriosclerosis evaluating apparatus
RU2343826C1 (en) Cardiovascular system evaluator (versions)
US20030069490A1 (en) Pulse-wave-characteristic-point determining apparatus, and pulse-wave-propagation-velocity-related-information obtaining apparatus employing the pulse-wave-characteristic-point determining apparatus
JP2010207344A (en) Blood pressure/blood velocity state determination device and method for determining the same
JPH0579325B2 (en)
Pratiwi et al. A review of equipment and signal processing of the automated auscultation for blood pressure measurement
KR20020013820A (en) Pulse wave velocity measurement system using heart sounds and pulse wave
CN211560080U (en) Noninvasive blood pressure continuous detector
CN103717143A (en) Method and device for detecting occlusion/reopening of an artery and system for measuring systolic blood pressure
Sorvoja et al. Blood pressure measurement method using pulse-transit-time

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090607

RZ4A Other changes in the information about an invention
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200607