SU874027A1 - Способ определени сократительной способности сердца и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕдаЛЕНИЯ СОКРАТИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ СЕРДЦА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

I

Изобретение относитс  к медицине, а именно к функциональней диагностике заболеваний сердечно-сосудистой системы и может быть использовано в палатах интенсивной терапии и реанимации.

Известен способ определени  сократительной способности сердца, который заключаетс  в наложении электродов на область грудной клетки и регистрации тетрапол рной грудной реограммы. Одновременно провод т, катетеризацию аорты, измер ют и регистрируют пульсовую кривую давлени  крови в ней. Далее, через каждые 10 м в течение всего времени изгнани  , одновременно определ ют произведение значени  давлени  (Ра) в аорте на величину основной реограммы (uZ), а также величину первой производной ( ) Путем экстрапол ции зависимости 4| f(Ра-Д1)на орь ординат определ ют значение показател  V Yjjjy сократительной способности сердца 11 .

Известно также устройство дл  исследовани  сократительной способности сердца, которое содержит четырехэлектродный реограф с блоком вычислени  первой производной, измеритель артериального давлени , блок обработки и регистрирующий прибор 12,.

Недостатком известного способа  в10 л етс  то, что дл  его осуществлени  необходима катетеризаци  аорты, что не позвол ет дпительно и безопасно дл  пациента измер ть показатели сократительной способности сердца.

IS

Недостатком известного способа  вл етс  низка  точность определени  количественного показател  сократительной способности сердца. Перечис20 ленные недостатки известных способа и устройства затрудн ют процесс диагностировани , ограничивают область их использовани . 3 Цель изобретени  - проведение атрд матичного исследовани  без катетери зации артериальной системы, а также повышение точности определени  количес венного показател  сократительной способности сердца при атравматичных исследовани х. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  сократительной способности сердца путем проведени  тетрапол рной реограф грудного отдела и измерени  давлени  крови в артериальной системе, с последующим вычислением первой производ ной peoгpaм в l и количественного показател  сократительной способности сердца в период изгнани  крови, одно временно с реографией грудного отдел провод т сихронную реографию дуги ао ты, а измерение давлени  прово д т бескровным измерением плечевого артериального давлени , приравнивают полученные значени  систоли .некого и диастолическогс давлени  крови максимальному и минимальному значению реограммы дуги аорты и вычисл ют количественный показатель сократительной способности сердца. При 31ом в устройстве дл  исследовани  сократительной способности сердца, содержащем четырехэлектродный реограф с блоком вычислени  первой производной, измеритель артериального давлени , блок обработки и регистрирующей прибор, имеютс  последовательно соединенные двухэлектро ный реограф, блок тарировки, схема задержки и первый измеритель амплитуды , выход которого соединен со вхо дом блока обработки, последовательно соединенные блок формировани  синхроимпульсов ч параллельно включенные второй и третий измеритель амплитуды, вторые входы которых соединены с выходами четырехэлектродного реографа, а выходы с блоком обработки , причем вход блока формировани  синхроимпульсов соединен с выходом четырехэлектродного реографа, и блок ввода значений давлени , вход которого соединен с выходом измерител  артериального давлени i а выход со вторым входом блока тарировки , При этом блок тарировки выполнен в виде усилител , охваченного схемой управл емой обратной св зи. Кроме того, блок ввода значений давлени  выполнен в виде двух парал 7 лельыых каналов, включающих в себ  последовательно соединенные схему установки напр жени , аналого-цифровой преобразователь и цифровой индикатор и суммирующий усилитель входы которого соединены с выходами схем установки напр жени , а выход с управл ющим входом схемы управл емой обратной св зи блока тарировки. При этом, блок формировани  синхроимпульсов выполнен в виде последовательно соединенных схемы нормировани , первого порогового компаратора, схемы выделени  максимума и второго порогового компаратора, причем вторые входы схемы нормировани , схемы выделени  максимума и второго порогового компаратора соединены параллельно и соединены с выходом четырехэлёктродного реографа. При этом, электроды двухэлектродного реографа выполнены в виде концентрических плоских электродов - центрального дискового и наружного кольцевого , разделенных зазором, заполненным эластичным изол ционным материалом, причем площади центрального и кольцевого электрода и зазора между ними относ тс  как 1:20:1. На фиг. I изображена структурна  схема устройства дл  исследовани  сократительной способности сердца; на фиг. 2 - структурные схемы блока тарировки и блока ввода значений давлени ; на фиг. 3 - электроды двухэлектродного реографа, вид сверху на фиг. 4 то же;, вид сбоку в сечении; на фиг. 5кривые тетрапол рной грудной реограммы и ее первой производной и фокусирующа  реограмма аорты, калиброванна  значени ми систолического и диастолического давлени . Устройство содержит четырехэлектродкый реограф с блоком вьгчислени  первой производной, который включает в себ  систему четырех электродов 1 преобразователь 2 импеданс-напр жение , блок 3 задержки и дифференциатор 4. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные двухэлектродный реограф, включающий в себ  систему фокусирующих электродов 5 и фокусируюи,лй преоб| азователь 6 импеданс -напр х1ение , блок 7 тарировки, схему 8 задержки и первый измеритель 9 амплитуды, выход которого соединен сь входом блока 10 обработки. К выхоам четырехэлектродного реографа подлючен , блок формировани  синхроимпульсов , вьтолненный в виде последовательно соединенных схемы 1I нормировани , первого порогового компаратора 12, схемы 13 выделени  максимума и isTOpoго порогового компаратора 14. Причем вторые входы схемы 11 нормировани , схемы 13 вьщелени  максимума и второго порогового компаратора 14 соединены параллельно и подключены к выходу четырехэлектродного реографа. Блок фор- ю мировани  синхроимпульсов последова-. тельно соединен с параллельно включенными вторым и третьим измерител ми 15 и 16 амплитуды, вторые входы которых соединены с выходами четырехэлектродного реографа. Выходы измерителей 15 и 16 амплитуды соединены с блоком 10 обработки, выход которого подключен к регистрирующему прибору 17. Кроме того, устройство содержит блок 18 ввода значений давлений, вход которого соединен с выходом измерител  19 артериального давлени , а выход - со BToptiM входом блока 7 тарировки . Блок 18 ввода значений давлени  (фиг. 2) выполнен в виде двух параллельных каналов, включающих в себ  последовательно соединенные схему . 20и 21 установки давлени , аналогоцифровой преобразователь 22 и 23, циф ровой индикатор 24 и 25 и суммирующий усилитель 26. Блок 7 тарировки выполнен в виде усилител  27, охвачен ного схемой 28 управл емой обратной св зи. Выходы суммирующего усилител  26. соединены с выходами схем 20 и 21установки напр жени , а выход с управл ющим входом схемы управл емой обратной св зи. Электроды 5 двухэлектродного реогр фа выполнены в виде концентрических плоских электродов - центрального дис кового электрода 29 и наружного Кольцевого электрода 30, разделенных зазором 31, заполненным эластичным изол ционным материалом. Причем площади центрального и кольцевого электродов 29 и 30 и зазора между ними относ тс  как 1:20:1. Способ осуществл ют следующим образом . При определении сократительной спо собности сердца на область дуги аорты накладывают дополнительные фокусирующи электроды и регистрируют реограмму аорты, измер ют систолическое и диастолическое давление крови и калибру ют реограмму аорты измеренным давлени

ем. После проведенных измерений расчитывают реографический показатель сократительной способности сердца.

Claims (2)

1. По. результатам регистрации трех , кривых,.показанных на фиг. 5 определ етс  реографический показатель сократительной способности сердца V., Дл  этого синхронно на трех указанных кривых определ ют их текущее значение . Дл  вычислени  показател  V достаточно измерить текущие Значени  кривых в период медленного изгнани  крови, то есть начина  с момента времени , соответствующего максимальному. значению первой производной тетрапол рной грудной реограммь (например дл  кривых с , « , в ), измер ютс  три группы значений (А , 11 3 1Ъ Ъу Р этом в каждый момент времени определ ют две координаты у (э фиг. 5 значени  А, . A/i-j, и (произведени  AQx( Aji, . Aojj)) гДе и 2т- значение тетрапол рной грудной реограммы, Ом- значение первой производной тетрапо-г л рной реограммы. Ом/с (дифференциальна  реограмма), Д Z Ч - значение фокусирующей реограммы аорты, калиброванное в единицах давлени , мм рт. ст. Измерени  достаточно производить в трех точках соответствующих, например 0,8; 0,5; О,.2, от величины дифференциальной реограммы. Тогда значени  показател  определ ютс  из уравнени  пр мой, проход щей через две измеренные точки, при условии Vmo.4 (|гг(Уа- y-j Если расчет производить дл  двух других точек, то ...х У1-т|5гЛй-Уа) (2) По результатам дву5Г измерений можно определить относительную погрешность определени  показател  методом экстрапол ции. , (1} /2.) Q° Обычно 31та погрешность не превьопаёт 3-5%. Устройство дл  исследовани  сократительной способности работает следующим образом. . Электрический сигнал с cиcтe   l электродов 5 поступает на преобразователь 6 импеданс-напр жение и даlee на блок тарировки. В этом блоке 7 дроизводитс  тарировка величины реограммь аорты значени ми систолического и диастолического давлений, ввод тс  в блок 3 из блока 8 ввода значений систолического и диа«столического давлений Значени  сисг толического и диастолического давлений ввод тс  в схемы 20, 21 установ ки давлений. Эти значени  отображаютс  с помощью аналого-цифровых преобразователей 22 и 23 на цифровых индикаторах 24 и 25. Уровни напр жени  на выходах схем 20 и 21, соответствующие измеренным давлени м, подаютс  одновременно на входы суммирующего усилител  26, на выходе которого выдел етс  сигнал, равный разности входных сигналов. Полученный сигнал из усилител  26 подаетс  на управл ющий вход схемы 28 обратной св зи, тем самым управл   коэффициентом усилени  усилител  27. Тарированный таким образом сигнал реограммы аорты поступает на схему 8 задержки, котора  предназначена дл  компенсации временных сдвигов между дифференциатором 4 и блбком 7 тарировки. Сигнал с выхода схемы 8 задержки поступает ,на вход измерител  9 амплитуды, который , например, выполнен в виде пикового детектора. Одновременно электрический сигнал с системы электродов 1поступает на вход преобразовател  2 импеданс-напр жение, с выхода которого сигнал грудной реограммы поступает на схему 3 задержки, котора  предназначена дп  компенсации временного сдвига между дифференциатором 4 и преобразователем 2. С выхода 3 задержки сигнал грудной реограьош поступает на второй измеритель 15 амплитуд, который аналогичен первому измерителю 9 амплитуды. Одновременно сигнал с выхода преобразовател  2 поступает на дифференциатор 4, на выходе которого получаетс  сигнал дифференциальной реограммы. С выхода дифференциатора 4 сигнал дифференциаль ой реограммы поступает на тре гий измеритель 6 амплитуды, который аналогичен измерител м 9 и 15. Сигналы с трех и:змерителей 9, 15, 16 амплитуд поступают в блок 10 обработки , где определ етс  показатель сократительной способности сердца и далее на регистрирующий прибор 17, в качестве которого может быть исполь зован цифровой индикатор или перьевой самописец и т.п. Дп  того чтобы измерени  проводиЛись в определенные моменты времени фазы медленного изгнани  крови, измерители 9, 15, 16 амплитуд открываютс  дл  измерений специальными синхроимпульсами, которые вырабатываютс  блоком формировани  синхроимпульсов , который работает следующим образом. Сигнал дифференциальной реограммы с выхода дифференциатора 4 подаетс  одновременно на схему 11 нормировани  дифференциальной реограммы, затем на схему 13 нормировани  поступает на первый компаратор 12, который вьщает импульс, когда сигнал нормированной дифференциальной реограммы достигнет 2/3 своей величины. Этот импульс запускает схему 13 выделени  максимума,на выходе которой выдел етс  импульс, когда дифференциальна  реограмма достигает своего максимального значени . Импульс с выхода схемы 13 выделени  максимума открывает второй компаратор 14, на который подаетс  сигнал дифференциальной реограммы . На выходе компаратора 14 вырабатываютс  синхроимпульсы, которые подаютс  на измерители 9, 15, 16 амплитуд , открыва  их дл  измерений. Таким образом, данный способ и устройство дл  исследовани  сократительной способности сердца обеспечивают высокую точность определени  количественного показател  сократительной способности сердца и не требуют катетеризации артериальной системы , исключа  веро тность травми- , ровани . Формула изобретени  1. Способ определени  сократительной способности сердца путем проведени  тетрапрл рной реографии грудного отдела и измерени  Давлени  крови в артериальной системе, с последующим вычислением первой производной ре граммы и количественного показател  сократительной способности сердца в период изгнани  крови, о тличающийс  тем, что, с целью проведени  атравматичного исследовани  без катетеризации артериальной системы, одновременно с реографией грудиого отдела провод т синхронную реографию дуги аорты, а измерение давлени  крови провод т бесг кровным измерением плечевого артериального давлени , приравнивают полученные значени  систолического и :аиастолического давлени  крови максимальному и минимальному значению реограммы дуги аорты и вычисл ют количественный пoкaзkтeль сократительной способности сердца. 2.Устройство дл  исследовани  со кратительной способности сердца, содержащее четырехэлектродный реограф с блоком вычислени  первой производной , измеритель артериального давлени , блок обработки и регистрирующий прибор, отличающ с   тем, 4TOj с целью повышени  точности определени  количественного показател  сократительной способности сердца при атравматичных исследовани х , в нем имеютс  по следоват.ельно соединенные двухэлектродный реограф , блок тарировки, схема задержки и первый измеритель амплитуды, вы ход которого соединен со входом блока обработки, последовательно сое диненные блок формировани  синхроимпульсов и параллельно включенные вто рой и третий Измеритель амплитуды, вторые входы которых соединены с вых дами четырехэлектродного реографа, а выходы с блоком обработки, причем вход блока формировани  сигасроимпульсов соединен с выходом четырехэлектродного реографа, и блок, ввода значений давлени , вход которого сое динен с выходом измерител  артериаль ного давлени , а выход со вторым вхо дом блока тарировки. 3.Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что блок тарировки выполнен в виде усилител , 0x7 ваченного схемой управл емой обратной св зи. 4.Устройство по п, 2, отличающеес  тем, что блок ввода значений давлени  выполнен в виде двух параллельных каналов, включающи в себ  последовательно соединенные 710 схему установки напр жени , аналогоцифровой преобразователь и цифровой индикатор и суммирующий усилитель, входы которого соединены с выходами схем установки напр жени , а выход с управл ющим входом схемы управл емой обратной св зи блока тарировки. 5.Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что блок формировани  синхроимпульсов выполнен в виде последовательно соединенных схемы нормировани , первого порогового компаратора., схемы вьщелени  максимума и второго порогового компаратора , причем вторые входы схемы нормировани , схемы выделени  максимума и второго порогового компаратора соединены параллельно и соединены с выходом четырехэлектродного реографа . 6.Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что электроды двухэлектродного реографа выполнены в виде концентрических плоских электродов - центрального дискового и наружного кольцевого, разделенных зазором , заполненным эластичным изол ционным материалом, причем плрщада цен-i рального и. кольцевого э лектрода и зазора между ними относ тс  как i:20:t. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Siegel J., Fabian M.,Lankau Ch., Levine M,, Cole A.Nahmad M. СПпГса and experimental use of troracic .impedance plethyxmoqraphy in quantifying myocurdial .-contractil ity.. Surgery , 1970, N 67, № 6, p-. 907-917.
2. 2.В.Ф, Подгорный и др. Автоматизаци  определени  сердечного выброса методом 4-х электродной реокардиографии . - Медицинска  техника, 1979, № 2, с. 14-17.