RU2469641C2 - Устройство для определения показателя эластичности артериальных сосудов - Google Patents
Устройство для определения показателя эластичности артериальных сосудов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469641C2 RU2469641C2 RU2011109300/14A RU2011109300A RU2469641C2 RU 2469641 C2 RU2469641 C2 RU 2469641C2 RU 2011109300/14 A RU2011109300/14 A RU 2011109300/14A RU 2011109300 A RU2011109300 A RU 2011109300A RU 2469641 C2 RU2469641 C2 RU 2469641C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- fourier
- microcontroller
- digital converter
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для определения показателя эластичности артериальных сосудов. Устройство для определения показателя эластичности артериальных сосудов содержит инфракрасный диод 1, фотоприемник 2, преобразователь ток - напряжение 3, усилитель напряжения 4, фильтр верхних частот 5, аналого-цифровой преобразователь 9, микроконтроллер 10, а также дополнительно содержит электроды ЭКГ 6, усилитель ЭКГ сигнала 7, селектор R зубца 8, два Фурье процессора 11 и 12, блок вычитания 13. Электроды ЭКГ подключены к входам усилителя ЭКГ сигнала, выход усилителя ЭКГ сигнала подключен к входу селектора R зубца, выход селектора R зубца подключен ко второму входу аналого-цифрового преобразователя, при этом выход фильтра верхних частот подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входу микроконтроллера, первый выход микроконтроллера подключен к входу первого Фурье процессора, второй выход микроконтроллера подключен к входу второго Фурье процессора, выход первого Фурье процессора подключен к первому входу блока вычитания, выход второго Фурье процессора подключен ко второму входу блока вычитания. Применение изобретения позволит увеличить точность и достоверность определения показателя эластичности артериальных сосудов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для определения показателя эластичности артериальных сосудов. Данное устройство может найти применение в кардиологических системах скрининг-диагностики пациентов для определения показателя эластичности артериальных сосудов как фактора прогностической оценки ранней предрасположенности к сердечно-сосудистым заболеваниям.
Известно устройство для плетизмографии, включающее тензодатчик, регулируемый источник постоянного тока, преобразователь напряжение - ток, усилитель тока, усилитель разности, источник опорного напряжения (Патент RU 95103800, A61B 5/02, 27.11.1996).
Известно устройство и способ для измерения гемодинамических параметров, состоящее из датчика давления, детектора сигнала, измерительного усилителя, фильтра нижних частот, аналого-цифрового преобразователя и контроллера (Патент RU 2338458, A61B 5/022, 27.08.2006).
Недостатком известных устройств является низкая точность определения диагностического показателя, обусловленная использованием датчиков, погрешность которых сильно зависит от расположения чувствительного элемента датчика относительно артериального сосуда.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для неинвазивного определения функции эндотелия (Патент RU 2309668, A61B 5/0295, 10.11.2007), выбранное в качестве прототипа, включающее инфракрасный диод, фотоприемник, преобразователь ток - напряжение, усилитель напряжения, фильтр верхних частот, аналого-цифровой преобразователь, компрессор, датчик давления, микроконтроллер. Согласно изобретению устройство состоит из сенсорного блока и электронного блока, при этом сенсорный блок включает в себя канал регистрации пульсовых кривых с периферических артерий и канал давления. Электронный блок определяет давление в манжете, соответствующее максимальной амплитуде плетизмографического сигнала до и после проведения пробы с активной гиперемией и определяет на основе этих данных диагностический показатель функции эндотелия.
Недостатком известного устройства является низкая точность определения диагностического показателя функции эндотелия, обусловленная погрешностью определения амплитуды плетизмографического сигнала.
В основу изобретения поставлена задача - увеличить точность и достоверность определения показателя эластичности артериальных сосудов.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для определения показателя эластичности артериальных сосудов, содержащем инфракрасный диод, фотоприемник, преобразователь ток - напряжение, усилитель напряжения, фильтр верхних частот, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, согласно изобретению в устройство дополнительно введены: электроды ЭКГ, усилитель ЭКГ сигнала, селектор R зубца, два Фурье процессора, блок вычитания, причем электроды ЭКГ подключены к входам усилителя ЭКГ сигнала, выход усилителя ЭКГ сигнала подключен к входу селектора R зубца, выход селектора R зубца подключен ко второму входу аналого-цифрового преобразователя, при этом выход фильтра верхних частот подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входу микроконтроллера, первый выход микроконтроллера подключен к входу первого Фурье процессора, второй выход микроконтроллера подключен к входу второго Фурье процессора, выход первого Фурье процессора подключен к первому входу блока вычитания, выход второго Фурье процессора подключен ко второму входу блока вычитания.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства для определения показателя эластичности артериальных сосудов.
Устройство для определения показателя эластичности артериальных сосудов содержит следующие блоки: инфракрасный диод 1, фотоприемник 2, преобразователь ток - напряжение 3, усилитель напряжения 4, фильтр верхних частот 5, электроды ЭКГ 6, усилитель ЭКГ сигнала 7, селектор R зубца 8, аналого-цифровой преобразователь 9, микроконтроллер 10, первый Фурье процессор 11, второй Фурье процессор 12, блок вычитания 13.
В схеме инфракрасный диод 1 управляется импульсами тока, формируемыми в микроконтроллере 10, излучение с инфракрасного диода 1 попадает на участок биологической ткани, содержащей артериальный сосуд. Излучение, прошедшее сквозь биологические ткани, поступает на фотоприемник 2, выход фотоприемника 2 подключен к входу преобразователя ток - напряжение 3, выход преобразователя ток - напряжение 3 подключен к входу усилителя напряжения 4, выход усилителя напряжения 4 подключен к входу фильтра верхних частот 5, выход фильтра верхних частот 5 подключен к первому каналу аналого-цифрового преобразователя 9, электроды ЭКГ 6 подключены к входам усилителя ЭКГ сигнала 7, выход усилителя ЭКГ сигнала 7 подключен к входу селектора R зубца 8, выход селектора R зубца 8 подключен ко второму каналу аналого-цифрового преобразователя 9, выход аналого-цифрового преобразователя 9 подключен к входу микроконтроллера 10, первый выход микроконтроллера 10 подключен к входу первого Фурье процессора 11, второй выход микроконтроллера 10 подключен к входу второго Фурье процессора 12, выход первого Фурье процессора 11 подключен к первому входу блока вычитания 13, выход второго Фурье процессора 12 подключен ко второму входу блока вычитания 13.
Устройство работает следующим образом.
Инфракрасный диод 1 управляется импульсами тока, формируемыми в микроконтроллере 10, излучение с инфракрасного диода 1 попадает на участок биологической ткани, содержащей артериальный сосуд. Прошедшее сквозь биологические ткани излучение поступает на фотоприемник 2. Фотоприемник 2 преобразует ослабленное биологическими тканями излучение в фототок, который далее преобразуется в напряжение с помощью преобразователя ток - напряжение 3, полученное напряжение поступает на усилитель напряжения 4, с выхода которого усиленный сигнал поступает на фильтр верхних частот 5 для выделения пульсирующей артериальной составляющей. Затем сигнал артериальной пульсации поступает на первый вход аналого-цифрового преобразователя 9, где происходит его оцифровка. ЭКГ сигнал посредством системы электродов 6 поступает на вход усилителя ЭКГ сигнала 7, в котором происходит усиление и фильтрация сигнала, далее сигнал поступает на вход селектора R зубца 8, где происходит формирование импульсного сигнала, передний фронт которого определяет временное положение R зубца, далее этот сигнал поступает на второй вход аналого-цифрового преобразователя 9, где происходит его оцифровка. Данные с выхода аналого-цифрового преобразователя 9 поступают на микроконтроллер 10, где происходит формирование последовательности R-R интервалов и межпульсовых интервалов. Массив R-R интервалов поступает на первый Фурье процессор, осуществляющий процедуру быстрого преобразования Фурье и формирующий значение общей спектральной мощности ряда R-R интервалов в интервале частот 0-0,5 Гц, а массив межпульсовых интервалов поступает на второй Фурье процессор, осуществляющий процедуру быстрого преобразования Фурье и формирующий значение общей спектральной мощности ряда межпульсовых интервалов в интервале частот 0-0,5 Гц. Блок вычитания 13 вычисляет диагностический показатель эластичности артериальных сосудов как разность между значением общей спектральной мощности межпульсовых интервалов и общей спектральной мощности ряда R-R интервалов.
Введение новых элементов и их взаимосвязь позволяет увеличить точность и достоверность определяемого диагностического показателя эластичности артериальных сосудов. Селектор R зубца определяет временное положение R зубца ЭКГ сигнала, микроконтроллер формирует массив значений R-R интервалов и межпульсовых интервалов, что позволяет определить диагностический показатель эластичности артериальных сосудов с большей точностью в силу того, что временные параметры сигнала являются более помехоустойчивыми к различным физиологическим артефактам, чем амплитудные параметры, используемые в устройстве-прототипе. Первый Фурье процессор определяет общую спектральную мощность вариабельности R-R интервалов, которая оценивает исключительно состояние регуляции сердечного ритма. Второй Фурье процессор определяет общую спектральную мощность вариабельности межпульсовых интервалов, которая содержит диагностическую информацию о состоянии эластичности артериальных сосудов и о состоянии регуляции сердечного ритма. Введение блока вычитания обеспечивает возможность определения показателя эластичности артериальных сосудов как разность между значением общей спектральной мощности межпульсовых интервалов и общей спектральной мощности ряда R-R интервалов с большей точностью и достоверностью.
Claims (1)
- Устройство для определения показателя эластичности артериальных сосудов, содержащее инфракрасный диод, фотоприемник, преобразователь ток-напряжение, усилитель напряжения, фильтр верхних частот, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены: электроды ЭКГ, усилитель ЭКГ сигнала, селектор R зубца, два Фурье процессора, блок вычитания, причем электроды ЭКГ подключены к входам усилителя ЭКГ сигнала, выход усилителя ЭКГ сигнала подключен к входу селектора R зубца, выход селектора R зубца подключен ко второму входу аналого-цифрового преобразователя, при этом выход фильтра верхних частот подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входу микроконтроллера, первый выход микроконтроллера подключен к входу первого Фурье процессора, второй выход микроконтроллера подключен к входу второго Фурье процессора, выход первого Фурье процессора подключен к первому входу блока вычитания, выход второго Фурье процессора подключен ко второму входу блока вычитания.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109300/14A RU2469641C2 (ru) | 2011-03-11 | 2011-03-11 | Устройство для определения показателя эластичности артериальных сосудов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109300/14A RU2469641C2 (ru) | 2011-03-11 | 2011-03-11 | Устройство для определения показателя эластичности артериальных сосудов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011109300A RU2011109300A (ru) | 2012-09-20 |
| RU2469641C2 true RU2469641C2 (ru) | 2012-12-20 |
Family
ID=47077035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011109300/14A RU2469641C2 (ru) | 2011-03-11 | 2011-03-11 | Устройство для определения показателя эластичности артериальных сосудов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2469641C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU173957U1 (ru) * | 2017-01-10 | 2017-09-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Устройство для определения показателя эластичности артериальных сосудов |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2076629C1 (ru) * | 1991-05-24 | 1997-04-10 | Институт физиологии им.И.П.Павлова РАН | Способ и устройство для селекции r-зубца кардиосигнала |
| JP2007007078A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Hiroshima Univ | 血管状態測定装置、制御プログラム、記録媒体 |
| RU2302074C2 (ru) * | 2005-06-01 | 2007-06-27 | Гарри Романович Аванесян | Способ частотной коррекции и автоматическое устройство для его реализации |
| RU2308876C2 (ru) * | 2005-12-02 | 2007-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "НИИ "Экран" | Устройство многокомпонентной диагностики сердечной деятельности человека по пульсу |
| RU2309668C1 (ru) * | 2006-02-20 | 2007-11-10 | Александр Сергеевич Парфенов | Способ неинвазивного определения функции эндотелия и устройство для его осуществления |
| US20080200823A1 (en) * | 2005-03-21 | 2008-08-21 | Ok Kyung Cho | Mobile Diagnosis Device |
-
2011
- 2011-03-11 RU RU2011109300/14A patent/RU2469641C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2076629C1 (ru) * | 1991-05-24 | 1997-04-10 | Институт физиологии им.И.П.Павлова РАН | Способ и устройство для селекции r-зубца кардиосигнала |
| US20080200823A1 (en) * | 2005-03-21 | 2008-08-21 | Ok Kyung Cho | Mobile Diagnosis Device |
| RU2302074C2 (ru) * | 2005-06-01 | 2007-06-27 | Гарри Романович Аванесян | Способ частотной коррекции и автоматическое устройство для его реализации |
| JP2007007078A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Hiroshima Univ | 血管状態測定装置、制御プログラム、記録媒体 |
| RU2308876C2 (ru) * | 2005-12-02 | 2007-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "НИИ "Экран" | Устройство многокомпонентной диагностики сердечной деятельности человека по пульсу |
| RU2309668C1 (ru) * | 2006-02-20 | 2007-11-10 | Александр Сергеевич Парфенов | Способ неинвазивного определения функции эндотелия и устройство для его осуществления |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| UEDA K. Analysis of arterial pulse propagation time variability for studying wave transmitting properties of arteries. Japanese Journal of Anesthesiology, 1995, 44(3), pp.388-395 (реферат на сайте www.scopus.com). * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU173957U1 (ru) * | 2017-01-10 | 2017-09-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Устройство для определения показателя эластичности артериальных сосудов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011109300A (ru) | 2012-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4934372A (en) | Method and apparatus for detecting optical pulses | |
| JP3286313B2 (ja) | 光パルス検出方法および装置 | |
| US5862805A (en) | Apparatus and method for measuring the variability of cardiovascular parameters | |
| KR101210828B1 (ko) | 다중 생체 신호 측정을 이용하여 손목혈압의 정확도를 향상시키는 방법 및 장치 | |
| EA013620B1 (ru) | Мобильный диагностический прибор | |
| JP2013510678A (ja) | 複合型生理学的センサのシステムおよび方法 | |
| US20170172443A1 (en) | Method, device, system and computer programme for filtering an rr series obtained from a cardiac signal with automatic checking of the quality of the rr series | |
| CN103381094A (zh) | 胎儿脉搏血氧饱和度监测系统及方法 | |
| US20140180043A1 (en) | Methods and systems for determining signal quality of a physiological signal | |
| CN110897631A (zh) | 孕产实时监测装置及方法 | |
| Johnson et al. | Performance measures on blood pressure and heart rate measurement from PPG signal for biomedical applications | |
| CN111386071A (zh) | 生物体信息计测装置、生物体信息计测程序以及生物体信息计测方法 | |
| CN210408412U (zh) | 便携式动态心血管参数采集设备 | |
| US11020056B2 (en) | Method and device for automatic quality control of an RR series obtained from a cardiac signal | |
| Besleaga et al. | Non-invasive detection of mechanical alternans utilizing photoplethysmography | |
| RU2004112563A (ru) | Способ пульсометрической оценки функционального состояния и характера вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы человека | |
| RU182802U1 (ru) | Устройство для контурного анализа пульсовой волны | |
| RU2469641C2 (ru) | Устройство для определения показателя эластичности артериальных сосудов | |
| Singha et al. | Noninvasive heart rate and blood glucose level estimation using photoplethysmography | |
| EP3434182B1 (en) | System for monitoring the blood supply to the transplanted organ | |
| Ribeiro et al. | A practical approach to health status monitoring based on heart rate and respiratory rate assessment | |
| RU2536282C2 (ru) | Устройство для регистрации артериальной пульсации крови | |
| Reguig | Photoplethysmogram signal analysis for detecting vital physiological parameters: An evaluating study | |
| JPH09215664A (ja) | 自律神経機能評価装置 | |
| RU2731414C1 (ru) | Способ комплексной оценки состояния артериального русла |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130312 |