RU2774574C1 - Способ нагнетания манжеты для измерения артериального давления при нарушениях сердечного ритма - Google Patents

Способ нагнетания манжеты для измерения артериального давления при нарушениях сердечного ритма Download PDF

Info

Publication number
RU2774574C1
RU2774574C1 RU2021128239A RU2021128239A RU2774574C1 RU 2774574 C1 RU2774574 C1 RU 2774574C1 RU 2021128239 A RU2021128239 A RU 2021128239A RU 2021128239 A RU2021128239 A RU 2021128239A RU 2774574 C1 RU2774574 C1 RU 2774574C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cuff
pressure
blood pressure
found
pulsation
Prior art date
Application number
RU2021128239A
Other languages
English (en)
Inventor
Евгений Владимирович Круглов
Original Assignee
Евгений Владимирович Круглов
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Владимирович Круглов filed Critical Евгений Владимирович Круглов
Application granted granted Critical
Publication of RU2774574C1 publication Critical patent/RU2774574C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к области медицины и может использоваться для определения артериального давления (АД) у людей с аритмиями. Предложенный способ нагнетания манжеты для измерения АД при нарушениях сердечного ритма предусматривает исключение из результата измерения участков сигналов, зарегистрированных в период неравномерности пульсаций артерии, что достигается прекращением стравливания и началом нагнетания давления при обнаружении неравномерности за счет такой работы компрессора, чтобы частота возникающих шумов лежала вне спектра полезного сигнала и эти шумы могли быть отфильтрованы. На графике пульсаций артерии отыскивается первая точка совмещения, определяемая как максимум последней пульсации до начала неравномерности, и соответствующий ей момент времени. Давление в манжете нагнетается до уровня, зафиксированного в этот момент времени, и поддерживается таковым до восстановления равномерности пульсаций артерии. Отыскивается вторая точка совмещения, определяемая как максимум пульсации артерии при поддерживаемом давлении. Участки сигналов с неравномерностью пульсаций между найденными двумя точками исключаются, а регистрируемые сигналы до и после исключаемого периода совмещаются. Изобретение обеспечивает возможность автоматического измерения АД у людей с аритмиями при упрощении его реализации, а также повышается точность измерения АД и снижаются шумы. 4 ил.

Description

Название изобретения
Способ нагнетания манжеты для измерения артериального давления при нарушениях сердечного ритма
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области медицины и может использоваться для определения артериального давления у людей с аритмиями.
Уровень техники
Измерение артериального давления (АД) может осуществляться несколькими неинвазивными методами. Наиболее популярными являются аускультативный и осциллометрический методы. Оба они сводятся к тому, что на конечность обследуемого накладывается пережимная измерительная манжета, в которую нагнетается воздух до полного передавливания артерии. Затем давление в манжете постепенно стравливается. При измерении давления аускультативным методом фиксируется два показания давления в манжете, соответствующие первой и пятой фазе тонов Короткова. При измерении давления осциллометрическим методом определяется максимум пульсаций давления в манжете, который соответствует среднему АД. Систолическое и диастолическое АД рассчитывается исходя из этого значения по математическим алгоритмам.
Однако на практике возникают сложности с измерением АД у отдельных групп людей. Так, при неравномерных сокращениях сердца пульсации в манжете при измерении осциллометрическим методом также будут неравномерными, что затрудняет или вовсе делает невозможным верное определение максимума пульсаций. Наличие аускультативного провала, т. е. резкое ослабление и исчезновения тонов Короткова, может служить причиной серьезной недооценки систолического АД (Приложение №2 к Приказу Минздрава РФ от 24.01.2003 №4 «О мерах по совершенствованию организации медицинской помощи больным с артериальной гипертонией в Российской Федерации»).
Во избежание подобных сложностей при измерении АД специалистом проводится пальпаторная оценка степени неравномерности сокращений сердца. Во внимание берутся результаты, полученные при равномерном пульсе. При необходимости стравливание давления приостанавливается, специалист пережидает период неравномерности и продолжает измерение. Однако для автоматических приборов измерения АД в домашних условиях требуется минимальное участие человека, поскольку пациент измеряет АД самостоятельно и не обладает необходимыми медицинскими знаниями и навыками.
Существующие автоматические приборы измерения АД позволяют выявить аритмию, но не проводят в этом случае измерения и фиксируют ошибку. В данном случае производители предлагают пациенту измерить АД повторно. Однако в случае регулярной аритмии ошибка измерения будет повторяться, и АД не будет измерено. Кроме того при повторном измерении значение АД искажается, поэтому проводить последовательно несколько измерений крайне нежелательно.
Известен способ обеспечения линейности кривой нагнетания путем введения управления компрессором (обратная связь) (см. Парашин В.Б., Симоненко М.Н. Технико-метрологические аспекты измерения артериального давления осциллометрическим методом // Медицинская техника. 2010, №1 (259), с. 22-26). Однако описанный способ приводит к значительным искажениям сигнала, а именно наложению на сигнал периодических колебаний низкой частоты.
Известны способ измерения артериального давления по тонам Короткова и система измерения артериального давления и оценки сердечно-сосудистой системы (патент CN110840429A. Korotkoff sound-based blood pressure measurement method and blood pressure measurement and cardiovascular system evaluation system // 28.02.2020) (прототип). Реализация способа основана на анализе пульсовой волны и корректировке скорости стравливания давления в манжете. Однако управление стравливанием осуществляется при помощи нескольких клапанов. Недостатком подобного способа регулирования давления в манжете является неизбежное снижение давления в манжете при возникновении потребности это давление зафиксировать, поскольку клапан априори может стравливать давление или же удерживать его, но не нагнетать, а интеллектуального управления насосом в процессе измерения АД в данном способе не предусмотрено.
Раскрытие изобретения
Технический результат предложенного изобретения состоит в получении возможности автоматического измерения АД у людей с аритмиями при упрощении его реализации, а также в повышении точности измерения АД и снижении шумов.
Указанный технический результат достигается за счет того, что из результата измерения исключаются участки сигналов, зарегистрированные в период неравномерности пульсаций артерии, путем совмещения сигналов до и после исключаемого участка, что делает получаемые сигналы пригодными для типового анализа и повышает точность измерения АД за счет его измерения за один раз. Для исключения указанных участков в момент обнаружении неравномерности пульсаций артерии давление в манжете прекращает стравливаться и начинает нагнетаться за счет работы компрессора. При этом работа компрессора осуществляется таким образом, чтобы частота возникающих шумов лежала вне спектра полезного сигнала, и эти шумы могли быть отфильтрованы, что снижает зашумленность результата измерений. Снижение уровня шумов достигается также за счет того, что совмещение регистрируемых сигналов до и после исключаемого участка производится по двум отыскиваемым на графике пульсации артерии точкам: точке максимума последней пульсации до начала неравномерности и точке максимума пульсации артерии после восстановления равномерности пульсации артерии. Для обеспечения непрерывности сигналов и возможности определения частоты пульса без учета нарушений ритма давление в манжете после обнаружения неравномерности пульсаций нагнетается до уровня, зафиксированного в момент времени, соответствующий первой точке совмещения и поддерживается таковым до обнаружения второй точки совмещения.
Нагнетание манжеты осуществляется исключительно за счет управляемой работы компрессора и не требует использования дополнительных клапанов.
Краткое описание чертежей:
Фигура 1 — Петля регулирования давления в манжете
Фигура 2 — Распределение регистрируемых сигналов по частоте
Фигура 3 — Типовой вид измерительного процесса
Фигура 4 — Диаграмма измерительного процесса при единичном нарушении
Осуществление изобретения:
Способ нагнетания манжеты для измерения артериального давления при нарушениях сердечного ритма реализуется следующим образом.
На фигуре 1 представлена петля регулирования давления в манжете. После надевания манжета 1 накачивается компрессором 4 , управляемым системой управления 3 , при одновременной регистрации сигнала датчиком давления 2 . В пневматическом тракте имеется отверстие постоянного диаметра, через которое происходит постоянный отток воздуха из манжеты 1 . Однако производительность компрессора 4 такова, что позволяет нагнетать давление в манжету 1 . Система управления 3 удерживает компрессор 4 включенным до достижения необходимого уровня давления в манжете, отслеживаемого ей по датчику давления 2, а также в период поддержания заданного давления при выявлении неравномерности пульсаций артерии.
При этом система управления 3 управляет компрессором 4 таким образом, чтобы частота возникающих шумов (вызванных работой компрессора и итеративным регулированием) лежала вне спектра полезного сигнала, и эти шумы могли быть отфильтрованы. Распределение регистрируемых сигналов по частоте показано на фигуре 2. Полезные сигналы, подлежащие выделению, лежат в областях 1 — изменение давления при накачке и декомпрессии и 2 — пульсации артерии; сторонние шумы, в том числе возникающие при работе компрессора, лежат в области 3 .
Фильтрация сигнала системой управления продемонстрирована на фигуре 3, где представлен типовой вид измерительного процесса и показаны компоненты регистрируемого сигнала. Сигнал на фигуре 3а является регистрируемым сигналом, и в нем присутствуют все три компоненты, лежащие в областях частот 1 , 2 и 3 . На фигуре 3б представлен сигнал с отфильтрованными сторонними шумами, в том числе возникающими при работе компрессора. На фигуре 3в показан график накачки и декомпрессии, т. е. составляющая сигнала, лежащая в области 1 без пульсации артерии. А на фигуре 3г представлен отфильтрованный сигнал пульсации артерии, лежащий в области частот 2 . Точка A на графиках соответствует началу измерительного процесса, точка B — давлению в манжете, после достижения которого начинается стравливание. Представленные на фигуре 3 графики соответствуют типовому процессу измерения артериального давления, пригодному для анализа типовыми алгоритмами. Основная задача изобретения заключается в приведении измерительных процессов, искаженных нарушениями сердечного ритма, к указанному виду.
Нарушения сердечного ритма, возникшие во время измерения АД, портят характер сигнала и делают сигнал непригодным для анализа. Поскольку для анализа типовыми алгоритмами необходим целостный график пульсаций артерии с равномерным пульсом, участок графика с неравномерными пульсациями необходимо исключить, совместив регистрируемые сигналы до и после исключаемого участка.
Диаграмма измерительного процесса при возникновении нарушения сердечного ритма в процессе регистрации данных, демонстрирующая осуществление изобретения, представлена на фигуре 4.
Система управления, отслеживая показания датчика давления, осуществляет нагнетание давления в манжете. В точке B накачка прекращается и начинается стравливание давления. Фильтрация регистрируемого сигнала осуществляется системой управления в реальном времени. В момент времени T1 , соответствующий точке C графика, происходит обнаружение неравномерности пульсаций, а также фиксируется значение давления P1 . Поскольку нарушение ритма начинается до момента его обнаружения, требуется отыскать первую точку совмещения e` , определяемую как максимум последней пульсации до начала неравномерности, и соответствующий ей момент времени T1` . Давление в манжете прекращает стравливаться и нагнетается за счет работы компрессора до уровня P1` , зарегистрированного в точке E` в момент времени T1` (участок CD ). Это давление должно поддерживаться в манжете до восстановления равномерности пульсации артерии и продолжения стравливания давления в точке E (участок DE ). Для определения момента времени T2 требуется найти вторую точку совмещения e , определяемую как максимум пульсации артерии в текущий момент времени при давлении P1` после восстановления равномерности пульсации артерии. В момент времени T2 , соответствующий второй точке совмещения e , определяемой как максимум пульсации артерии после восстановления равномерности пульсаций, система управления возобновляет стравливание давления и продолжает измерительный процесс в штатном режиме. Такой подход позволяет определить и исключить из регистрируемых сигналов участок между моментами времени T1` и T2 , соответствующий периоду неравномерных пульсаций артерии, а сигналы до и после исключаемого участка совместить. В общем случае интервалов, подобных T1`...T2 , может быть в течение измерения несколько, но независимо от их числа кривые, полученные после их исключения, будут пригодны для анализа стандартными алгоритмами.
Выбор максимума пульсации в качестве точки совмещения обусловлен тем, что он соответствует ударному выбросу, т. е. мощному ударному фронту, распространяющемуся по артерии, и, как следствие, вызывающему максимальное изменение давления в манжете, выражающееся в виде четкого максимума на графике пульсаций. В то время как минимумы выражены нечетко и могут даже раздваиваться по физиологическим причинам. Совмещение сигналов в точках максимума пульсаций также не изменяет количества импульсов и, как следствие, делает возможным определение частоты пульса без учета нарушения ритма.

Claims (1)

  1. Способ нагнетания манжеты для измерения артериального давления при нарушениях сердечного ритма, предусматривающий исключение из результата измерения участков сигналов, зарегистрированных в период неравномерности пульсаций артерии, отличающийся тем, что при обнаружении неравномерности пульсаций артерии давление в манжете прекращает стравливаться и начинает нагнетаться за счет работы компрессора, осуществляемой таким образом, чтобы частота возникающих шумов лежала вне спектра полезного сигнала и эти шумы могли быть отфильтрованы, на графике пульсации артерии отыскивается первая точка совмещения, определяемая как максимум последней пульсации до начала неравномерности, и соответствующий ей момент времени, давление в манжете нагнетается до уровня, зафиксированного в найденный момент времени, и поддерживается таковым до восстановления равномерности пульсации артерии, после чего отыскивается вторая точка совмещения как максимум пульсации артерии в текущий момент времени, в момент обнаружения такой точки стравливание давления из манжеты возобновляется, участки сигналов между двумя найденными моментами времени исключаются, а сигналы до и после исключаемого участка совмещаются.
RU2021128239A 2021-09-27 Способ нагнетания манжеты для измерения артериального давления при нарушениях сердечного ритма RU2774574C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2774574C1 true RU2774574C1 (ru) 2022-06-21

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110840429A (zh) * 2019-12-10 2020-02-28 云鸿创新信息科技(武汉)有限公司 基于柯氏音的血压测量方法及血压测量和心血管系统评估系统

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110840429A (zh) * 2019-12-10 2020-02-28 云鸿创新信息科技(武汉)有限公司 基于柯氏音的血压测量方法及血压测量和心血管系统评估系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Парашин В.Б., Симоненко М.Н. Технико-метрологические аспекты измерения артериального давления осциллометрическим методом // Медицинская техника. 2010, N1 (259), с. 22-26. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6050951A (en) NIBP trigger in response to detected heart rate variability
US6485429B2 (en) Method and a device for non-invasive measurement of the blood pressure and for detection of arrhythmia
US6120459A (en) Method and device for arterial blood pressure measurement
US7544168B2 (en) Measuring systolic blood pressure by photoplethysmography
US6491638B2 (en) Circulation-condition monitoring apparatus
RU2502463C2 (ru) Устройство измерения информации о кровяном давлении, способное получать показатель для определения степени артериосклероза
US5215096A (en) Method and apparatus for automatic blood pressure monitoring
US20070106163A1 (en) Non-invasive blood pressure monitor with improved performance
US20110152650A1 (en) Adaptive pump control during non-invasive blood pressure measurement
US8282567B2 (en) Method and system for determination of pulse rate
US6440080B1 (en) Automatic oscillometric apparatus and method for measuring blood pressure
EP3203901B1 (en) Non-invasive blood pressure monitor, a method of operating the same, and a computer program implementing said method
US11723543B2 (en) Non-invasive system and method for measuring blood pressure variability
US8992431B2 (en) Method, apparatus and computer program for non-invasive blood pressure measurement
WO2017129495A1 (en) Pulse rate measurement module and method
JP3643564B2 (ja) 自律神経機能評価装置
US20160213332A1 (en) Measuring apparatus and measuring method
WO2008156377A1 (en) Method and apparatus for obtaining electronic oscillotory pressure signals from an inflatable blood pressure cuff
JP3921775B2 (ja) 血圧監視装置
RU2774574C1 (ru) Способ нагнетания манжеты для измерения артериального давления при нарушениях сердечного ритма
EP1127538B1 (en) Automated blood pressure monitoring
JP2001299707A (ja) 検出した心拍数細変動に対応する非観血的血圧測定の開始
US5303711A (en) Non-invasive continuous blood pressure monitoring system
WO2023072730A1 (en) Device, system and method for calibrating a blood pressure surrogate for use in monitoring a subject's blood pressure
JP3662683B2 (ja) 心拍出量推定装置