RU2742453C1

RU2742453C1 - Tonometer with liquid-pneumatic measuring device

Info

Publication number: RU2742453C1
Application number: RU2020126352A
Authority: RU
Inventors: Лев Исаакович Головенчиц
Original assignee: Лев Исаакович Головенчиц
Priority date: 2020-08-04
Filing date: 2020-08-04
Publication date: 2021-02-05

Abstract

FIELD: medical technology.

SUBSTANCE: automatic tonometer with a liquid-pneumatic measuring device includes a cuff with two flexible air tubes, a microcompressor, an electromagnetic bleed valve, a microphone, a controller and a measuring device. The measuring device consists of a sealed vessel, the upper part of which is connected to one of the flexible air tubes coming from the cuff, and the lower part of the reservoir is connected to the lower part of two vertically installed capillaries, along which two scales are located, through tee and two normally open solenoid valves. The upper parts of the vertically installed capillaries have expansions, the volume of which can be fixedly changed and connected to the atmosphere through two normally closed solenoid valves. The working medium in the measuring device is colored water which is poured into sealed vessel in such an amount that there is air cavity above its surface.

EFFECT: eliminating a subjective error.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано как медицинскими работниками, так и самими пациентами при проверках артериального давления.The invention relates to medical equipment and can be used both by medical workers and by the patients themselves when checking blood pressure.

Известны автоматические тонометры для измерения артериального давления, которые фиксируют результаты измерений, например:Known automatic blood pressure monitors, which record the measurement results, for example:

тонометр Армед YE-6608, производства компании «Армед», Россия;tonometer Armed YE-6608, manufactured by the company "Armed", Russia;

тонометр AND NA-1300, производства AND Company, LTD, Япония.tonometer AND NA-1300, manufactured by AND Company, LTD, Japan.

Указанные автоматические измерители артериального давления (автоматические тонометры) состоят из: манжеты, которая соединяется гибкой воздушной трубкой с электронным блоком; электронного блока, который создает в манжете повышенное давление воздуха, стравливает созданное давление, получает от манжеты, заполненной сжатым воздухом сигналы, воспринимаемые как тона Короткова или пульсовая волна, обрабатывает эти сигналы с помощью программы и определяет величины систолического и диастолического артериального давления и частоту пульса. Выводит полученную информацию на дисплей. Процесс измерения артериального давления с помощью указанных автоматических тонометров происходит следующим образом. Манжета одевается на руку человека и на электронном блоке нажимается кнопка включения на работу. При этом включается микрокомпрессор, который находится в электронном блоке и по гибкой воздушной трубке подает сжатый воздух в манжету. В манжете повышается давление воздуха, она сжимает руку и подает на вход электронного блока сигналы о появлении, пропадании тонов Короткова или пульсовой волны. Эта информация обрабатывается программным обеспечением в результате чего в определенный момент останавливается микрокомпрессор и открывается стравливающий клапан.These automatic blood pressure meters (automatic tonometers) consist of: a cuff, which is connected by a flexible air tube to an electronic unit; the electronic unit, which creates an increased air pressure in the cuff, releases the created pressure, receives signals from the cuff filled with compressed air, perceived as Korotkoff tones or a pulse wave, processes these signals using the program and determines the values of systolic and diastolic blood pressure and pulse rate. Displays the received information on the display. The process of measuring blood pressure using these automatic blood pressure monitors is as follows. The cuff is put on the person's hand and the start button is pressed on the electronic unit. This turns on the microcompressor, which is located in the electronic unit and supplies compressed air to the cuff through a flexible air tube. The air pressure rises in the cuff, it squeezes the hand and sends signals to the input of the electronic unit about the appearance or disappearance of Korotkoff tones or a pulse wave. This information is processed by the software, as a result of which at a certain moment the microcompressor stops and the bleed valve opens.

При уменьшении давления в манжете продолжается анализ программным обеспечением возникновения и прекращения сигналов о тонах Короткова или пульсовой волны и на основе этого сигнала высчитываются величины систолического, диастолического артериального давления и частоты пульса и выводятся на дисплей. Существенным недостатком указанных автоматических тонометров является возникновение при их работе постепенных отказов за счет элементов электронной измерительной схемы, сбоями в алгоритме программного обеспечения, которое управляет процессом измерения и как следствие возможность получения неправильных результатов при измерении артериального давления. Выявить эти постепенные отказы можно только при проверке (поверке) автоматического тонометра, которые можно сделать только в специальных организациях, но не на рабочем месте. Кроме того, эта услуга платная, что создает дополнительные трудности для проведения частых проверок (поверок).When the pressure in the cuff decreases, the software continues to analyze the occurrence and termination of signals about Korotkoff tones or a pulse wave, and on the basis of this signal, the values of systolic, diastolic blood pressure and pulse rate are calculated and displayed. A significant disadvantage of these automatic blood pressure monitors is the occurrence of gradual failures during their operation due to the elements of the electronic measuring circuit, failures in the software algorithm that controls the measurement process and, as a consequence, the possibility of obtaining incorrect results when measuring blood pressure. These gradual failures can only be detected when checking (verifying) an automatic tonometer, which can only be done in special organizations, but not at the workplace. In addition, this service is paid, which creates additional difficulties for conducting frequent checks (verifications).

Известен также тонометр механический с жидкостно-пневматическим измерительным устройством (патент №2713316, Россия), измерительные устройства которого, практически, не подвержены постепенным отказам. Однако при его использовании может возникать субъективная ошибка из-за запаздывания реакции человека, который должен одномоментно реагировать на сигналы о появлении и пропадании тонов Короткова и зрительно фиксировать показания по шкале.Also known is a mechanical tonometer with a liquid-pneumatic measuring device (patent No. 2713316, Russia), the measuring devices of which are practically not subject to gradual failures. However, when using it, a subjective error may occur due to a delay in the reaction of a person who must immediately respond to signals about the appearance and disappearance of Korotkov's tones and visually record the readings on the scale.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание тонометра с жидкостно-пневматическим измерительным устройством и фиксацией результата измерений (в дальнейшем - тонометр), в котором используется измерительная система тонометра механического с жидкостно-пневматическим измерительным устройством, не имеющая, практически, постепенных отказов и имеются устройства, которые фиксируют результат измерения артериального давления. Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемый тонометр, также, как и известный содержит манжету с двумя гибкими воздушными трубками и жидкостно-пневматическое измерительное устройство.The problem solved by the present invention is to create a tonometer with a liquid-pneumatic measuring device and fixing the measurement result (hereinafter - a tonometer), in which the measuring system of a mechanical tonometer with a liquid-pneumatic measuring device is used, which practically does not have gradual failures and there are devices that record the result of blood pressure measurement. The problem is solved due to the fact that the proposed tonometer, as well as the known one, contains a cuff with two flexible air tubes and a liquid-pneumatic measuring device.

Но в отличие от известного, в предлагаемом тонометре добавлен второй измерительный канал в измерительном устройстве. На входе измерительных каналов устанавливаются нормально открытые электромагнитные клапаны, а на выходе измерительных каналов устанавливаются нормально закрытые электромагнитные клапаны. Одна из гибких воздушных трубок манжеты соединена с электромагнитным стравливающим клапаном. В состав тонометра дополнительно включены микрофон, микрокомпрессор и контроллер, вход которого соединен с микрофоном, а выходы с нормально закрытыми и нормально открытыми электромагнитными клапанами, с электромагнитным стравливающим клапаном и микрокомпрессором.But unlike the known one, the proposed tonometer adds a second measuring channel in the measuring device. Normally open solenoid valves are installed at the inlet of the measuring channels, and normally closed solenoid valves are installed at the outlet of the measuring channels. One of the flexible air tubes of the cuff is connected to a solenoid bleed valve. The tonometer additionally includes a microphone, a microcompressor and a controller, the input of which is connected to the microphone, and the outputs with normally closed and normally open solenoid valves, with an electromagnetic bleed valve and a microcompressor.

На фиг. 1 представлена схема тонометра, а на фиг. 2 его электрические соединения.FIG. 1 shows a diagram of a tonometer, and FIG. 2 its electrical connections.

Манжета 1, с помощью гибкой воздушной трубки 2, соединена с микрокомпрессором 3 и с помощью гибкой воздушной трубки 4 соединена со стравливающим клапаном 5. С помощью гибкой воздушной трубки 6, манжета соединена с верхней частью герметичного сосуда 7. Нижняя часть сосуда 7, через тройник 8, соединена со входами нормально открытых электромагнитных клапанов 9 и 10. Выходные части клапанов 9 и 10 соединены с нижней частью вертикально расположенных измерительных капилляров 11 и 12, изготовленных из полимерных трубок. Параллельно каждому, измерительному капилляру 11 и 12, соответственно расположены шкалы 13 и 14. Сосуд 7, примерно, наполовину заполнен окрашенной жидкостью 15, например подкрашенной водой, которая через тройник 8 и нормально открытые электромагнитные клапаны 9 и 10 заполняет нижнюю часть измерительных капилляров 11 и 12. Верхние части измерительных капилляров 11 и 12 соединены с емкостями 16 и 17, которые имеют возможность фиксировано менять свой внутренний объем. Верхние части емкостей 16 и 17 соединены с нормально закрытыми электромагнитными клапанами 18 и 19, которые в открытом состоянии соединяют внутренние полости емкостей 16 и 17 и измерительных капилляров 11 и 12 с атмосферой.The cuff 1, using a flexible air tube 2, is connected to the microcompressor 3 and using a flexible air tube 4 is connected to the bleed valve 5. Using a flexible air tube 6, the cuff is connected to the upper part of the sealed vessel 7. The lower part of the vessel 7, through a tee 8 is connected to the inputs of normally open solenoid valves 9 and 10. The outlet parts of the valves 9 and 10 are connected to the lower part of the vertically arranged measuring capillaries 11 and 12 made of polymer tubes. Scales 13 and 14 are located in parallel to each measuring capillary 11 and 12, respectively. The vessel 7 is approximately half filled with a colored liquid 15, for example, tinted water, which through a tee 8 and normally open solenoid valves 9 and 10 fills the lower part of the measuring capillaries 11 and 12. The upper parts of the measuring capillaries 11 and 12 are connected to the containers 16 and 17, which have the ability to fixedly change their internal volume. The upper parts of the containers 16 and 17 are connected to the normally closed solenoid valves 18 and 19, which in the open state connect the inner cavities of the containers 16 and 17 and the measuring capillaries 11 and 12 to the atmosphere.

В состав тонометра входят также контроллер 20 и микрофон 21. Электрические соединения тонометра, указанные на фиг. 2, следующие.The tonometer also includes a controller 20 and a microphone 21. The electrical connections of the tonometer shown in FIG. 2 are as follows.

Микрофон 21 соединен со входом контроллера 20. С выходом контроллера 20 соединены микрокомпрессор 3, стравливающий клапан 5, нормально открытые клапаны 9 и 10 и нормально закрытые электромагнитные клапаны 18 и 19. Работа тонометра происходит следующим образом. Одевают на предплечье руки манжету 1 и с нижней стороны манжеты 1 закрепляют на руке микрофон 21. Нажимают на контроллере 20 кнопку «Пуск». При этом на (2-3) с открываются нормально закрытые электромагнитные клапаны 18 и 19 и уравнивают давление внутри емкостей 16 и 17 и измерительных капилляров 11 и 12 с атмосферным давлением. После этого поступает команда на включение микрокомпрессора 3, который начинает нагнетать воздух в манжету 1. Давление воздуха в манжете 1 повышается и одновременно повышается давление воздуха в верхней части герметичного сосуда 7, которая соединена с манжетой 1. Подкрашенная жидкость 15, из нижней части сосуда 7, через тройник 8 и нормально открытые электромагнитные клапаны 9 и 10 поступает в нижние части измерительных капилляров 11 и 12 и перемещается вверх по ним. При это происходит сжатие воздуха в верхних частях измерительных капилляров 11 и 12. Микрофон 21, закрепленный на руке, фиксирует появление и пропадание тонов Короткова и посылает информацию об этом в контроллер 20. После прекращения тонов Короткова микрокомпрессор 3 работает еще в течение (3-4) с после чего останавливается и одновременно открывается стравливающий клапан 5. Давление воздуха в манжете 1 начинает снижаться и одновременно снижается давление в верхней части сосуда 7. Сжатый в верхних частях измерительных капилляров 11 и 12 воздух начинает вытеснять из них подкрашенную жидкость 15 и ее уровень в измерительных капиллярах 11 и 12 начинает снижаться. При фиксации микрофоном 21 появления тонов Короткова и передаче этой информации в контроллер 20, последний выдает команду на закрытие нормально открытого электромагнитного клапана 9 и тем самым фиксируется уровень подкрашенной жидкости 15 в измерительном капилляре 11.Microphone 21 is connected to the input of the controller 20. The output of the controller 20 is connected to a microcompressor 3, a bleed valve 5, normally open valves 9 and 10 and normally closed solenoid valves 18 and 19. The tonometer operates as follows. The cuff 1 is put on the forearm of the hand and the microphone 21 is fixed on the hand from the lower side of the cuff 1. Press the "Start" button on the controller 20. In this case, normally closed solenoid valves 18 and 19 open at (2-3) s and equalize the pressure inside the containers 16 and 17 and the measuring capillaries 11 and 12 with atmospheric pressure. After that, a command is sent to turn on the microcompressor 3, which begins to pump air into the cuff 1. The air pressure in the cuff 1 rises and at the same time increases the air pressure in the upper part of the sealed vessel 7, which is connected to the cuff 1. Colored liquid 15 from the lower part of the vessel 7 , through the tee 8 and normally open solenoid valves 9 and 10, it enters the lower parts of the measuring capillaries 11 and 12 and moves up along them. When this occurs, air is compressed in the upper parts of the measuring capillaries 11 and 12. Microphone 21, fixed on the hand, records the appearance and disappearance of Korotkov tones and sends information about this to controller 20. After the termination of Korotkov tones, microcompressor 3 operates for another (3-4 ) after which the bleed valve stops and simultaneously opens 5. The air pressure in the cuff 1 begins to decrease and at the same time the pressure in the upper part of the vessel decreases 7. The air compressed in the upper parts of the measuring capillaries 11 and 12 begins to displace the colored liquid 15 from them and its level in measuring capillaries 11 and 12 begins to decrease. When the microphone 21 detects the appearance of Korotkoff tones and transfers this information to the controller 20, the latter issues a command to close the normally open solenoid valve 9 and thereby fixes the level of the colored liquid 15 in the measuring capillary 11.

Зафиксированный уровень подкрашенной жидкости 15 в измерительном капилляре 11 по шкале 13 покажет величину систолического артериального давления. При дальнейшем снижении давления воздуха в манжете 1, микрофон 21 зафиксирует прекращение тонов Короткова и передает эту информацию в контроллер 20. Контроллер 20 дает команду на закрытие нормально закрытого электромагнитного клапана 10 и тем самым фиксирует уровень подкрашенной жидкости 15 в измерительном капилляре 12. Зафиксированный уровень подкрашенной жидкости 15 в измерительном капилляре 12 по шкале 14 покажет величину диастолического артериального давления. Измерение артериального давления закончено. После ознакомления с полученной информацией нажимают на контроллере 20 кнопку «Сброс». При этом контроллер 20 дает команду на открытие электромагнитных клапанов 9 и 10 и с задержкой в (10-15) с на закрытие стравливающего клапана 5. Задержка нужна для выравнивания давления внутри манжеты 1 с атмосферным давлением. Тонометр готов к новому измерению.The fixed level of the colored liquid 15 in the measuring capillary 11 on the scale 13 will show the value of the systolic blood pressure. With a further decrease in air pressure in the cuff 1, the microphone 21 will record the termination of Korotkoff tones and transmit this information to the controller 20. The controller 20 gives a command to close the normally closed solenoid valve 10 and thereby fixes the level of the colored liquid 15 in the measuring capillary 12. The fixed level of the colored liquid 15 in the measuring capillary 12 on the scale 14 will show the value of the diastolic blood pressure. The blood pressure measurement is complete. After reviewing the information received, press the "Reset" button on the controller 20. In this case, the controller 20 gives a command to open the solenoid valves 9 and 10 and with a delay of (10-15) s to close the bleed valve 5. The delay is needed to equalize the pressure inside the cuff 1 with atmospheric pressure. The tonometer is ready for a new measurement.

Каждый тонометр после изготовления должен пройти калибровку. С этой целью между входом в сосуд 7 и гибкой воздушной трубкой 6 устанавливают технологический тройник. К свободному штуцеру тройника подключают образцовый манометр с ручным стравливающим клапаном. На контроллере нажимают кнопку «Калибровка». После этого нажимают кнопку «Пуск». При этом на (2-3) с открываются нормально закрытые электромагнитные клапаны 18 и 19 и выравнивают давление воздуха в измерительных капиллярах 11 и 12 с атмосферным. После этого включается микрокомпрессор 3. После того как образцовый манометр пройдет отметку 300 мм.рт.ст., вручную выключают микрокомпрессор 3. Манипулируя открыванием и закрыванием ручного стравливающего клапана, устанавливают по образцовому манометру точную величину 300 мм.рт.ст. Фиксируют уровень подкрашенной жидкости 15 в измерительных капиллярах 11 и 12 по шкалам 13 и 14. Меняя величину внутреннего объема емкостей 16 и 17 добиваются установки уровня подкрашенной жидкости 15 в измерительных капиллярах 11 и 12 на нужных максимальных отметках шкал 13 и 14. После этого калибруются все промежуточные значения шкал.Each tonometer must be calibrated after manufacture. For this purpose, a technological tee is installed between the inlet to the vessel 7 and the flexible air tube 6. A standard pressure gauge with a manual bleed valve is connected to the free fitting of the tee. Press the "Calibration" button on the controller. After that press the "Start" button. In this case, normally closed solenoid valves 18 and 19 open at (2-3) s and equalize the air pressure in the measuring capillaries 11 and 12 with atmospheric pressure. After that, the microcompressor 3 is turned on. After the exemplary pressure gauge passes the 300 mm Hg mark, the microcompressor 3 is manually turned off. Manipulating the opening and closing of the manual bleed valve, set the exact value of 300 mm Hg according to the exemplary pressure gauge. The level of the colored liquid 15 in the measuring capillaries 11 and 12 is recorded on the scales 13 and 14. By changing the value of the internal volume of the containers 16 and 17, the level of the colored liquid 15 in the measuring capillaries 11 and 12 is set at the required maximum marks of the scales 13 and 14. After that, all are calibrated. intermediate values of the scales.

Claims

Automatic tonometer with a liquid-pneumatic measuring device, consisting of a microphone, a controller, a cuff, which has two flexible air tubes, one of which is connected to a microcompressor and an electromagnetic bleed valve, and the second to a measuring device consisting of a sealed vessel, partially filled tinted liquid, to the upper part of which one of the flexible air tubes of the cuff is connected, and the lower part through a tee and two normally open solenoid valves is connected to the lower ends of two vertically arranged polymer measuring capillaries, parallel to which two scales are installed, and the upper ends of the polymer measuring capillaries have expansions, which can fixedly change their internal volume and which in turn are connected to two normally closed solenoid valves, upon opening of which the internal cavities of the expansions and polymer measuring capillaries are connected to atmosphere.