Устройство для определения показателей гемодинамики

Номер патента: 1828740

Авторы: Рвачев, Сердюков, Чащин, Щербаков

ZIP архив

Текст

(21) 4672835 (22) 03.04.89 (46) 23,07;93 (71) Специа гическое бю (72) С,С.Рва и В,М,Щерб (56) Патент 1982,Патент лью изо хоза щи нальны ного оп ия пуль менных ови при блока 1 рвссион ателя 4 19 ро- жек 6(54) УС ПОКАЗ (57) Изо технике инвази ления пульсов менных крови а Т р А ЕЛЕИ б етение и может вного опр крови, с ой волны пока пуль- гнала, ления сутстЙ еных блок зателеи ального ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) льное конструкторско-технолоро "Биофизприбор"чев, А.С.Седюков, А.В.ЧащинаковСША М 4328810, кл. А 61 В 5/02 21037, кл, А 61 В 5/ ВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛГИПОДИНАМИКИотносится к медицибыть использовано дледеления показателекорости распростра" перераспредеи венозного о русла конечности. Ц яется повышение пом расширение функци й за счет дополнител орости распростране и амплитудно-вр ерераспределения к ройство содержит дв, два блока 2, 8 ком твия, два преобразо в электрический сиг анжету 3, дистальную 5 тонов Короткова нов Короткова, датчи ыделения пульсового кто 13 блок 14 вкровеносного ебретения явлещенности и овозможносте ьределения ск нсовой волны епараметров иокклюзии, Уста7 управленияиного воздейс в10 давлениянаксимальную мту 9, датчиквыделения то кса, блок 12 вспиковый дете р ыдосцилляций давления, детектор 15вия осцилляций, блок 16 памяти,сравнения, блок 18 измерения вреинтервалов, вычислительный блок 120 отображения информации, 13 ил1828740 г.О Тираж Подписное го комитета по изобретениям и открытиям 5, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5 НТ ССС едактор М. Кузнецоваакаэ 2461ВНИИПИ Государствен113 Производственно-изда аставитель В. Бусыгинхред М,Моргентал льский. комбинат "Пат гКорректорМ. КерецмИзобретение относится к медицинской технике; а именно к уСтройствам для неинвазивного определения показателей кровяного давления, скорости распространения пульсовой волны на периферическом участке артериального русла, а также амплитудно- временных показателей перераспределения крови в периферических сосудах артериального и венозного отделов кровеносного русла конечности,Цель изобретения - повышение помехозащищенности и расширение функциональных возможностей за счет дополнительного определения скорости распространения пульсовой волны и амплитудно-временных параметров перераспределения крови при окклюзии,На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства для определения показателей гемодинамики; на фиг, 2 - первый блок управления; на фиг. 3 - первый блок компрессионного воздействия; на фиг, 4 - второй блок управления на фиг, 5 - вто.- рой блок компрессионного воздействия; на фиг, 6 - блок выделения тонов Короткова; на фиг. 7 - блок выделения пульсового сигнала; на фиг. 8 - детектор отсутствия осцилляций; на фиг. 9 - блок сравнения; на фиг, 10 - блок измерения временных интервалов; на фиг.11 - блок вычислений; на фиг, 12 и 13 - временные диаграммы сигналов, возникающих при проведении измерительного процесса предлагаемым устройством,Предлагаемое устройство для определения показателей гемодинамики (фиг. 1) содержит блок 1 управления, блок 2 компрессионного воздействия, манжету 3, располагаемую проксимально, преобразователь 4 давления в электрический сигнал, датчик 5 тонов Короткова, блок 6 выделения тонов Короткова, блок 7 управления, блок 8 компрессионного воздействия, манжету 9, располагаемую дистально, преобразователь 10 давления в электрический сигнал, датчик 11 пульса, блок 12 выделения пуль- сового сигнала, пиковый детектор 13, блок 14 выделения осцилляций давления, детектор 15 отсутствия осцилляций, блок 16 памяти, блок 17 сравнения, блок 18 измерения временных интервалов, блок 19 вычислений, блок 20 отображения информации и логический элемент ИЛИ 21.Блок 1 управления (фиг. 2) содержит управляемый делитель 22 напряжения, управляемый инвертор 23, электронный ключ 24, интегратор 25 со сбросом. блок 26 сравнения, сумматор 27, источник 28 опорного напряжения, логический элемент ИЛИ 29, четыре триггера 30, 31, 32, 33, блок 34 вычитания и усилитель 35 мощности. Блок 2 компрессионного воздействия., электронных ключа 42 и 43, ПИД-регулятор44 сусилителем мощности, блок 45 времен 10 ной задержки, амплитудный детектор 46 сосбросом, блок 47 памяти, компаратор 48;,два логических элемента И 49 и 50, логический элемент ИЛИ 51 и три триггера 52, 53и 54,15 Блок 8 компрессионного воздействия(фиг, 5) содержит источник 55 давления,пневмореле 56 нормальнозакрытое и электроупрвляемый пневморезистор 57.Блок б выделения тонов Короткова (фиг.20 6) содержит усилитель 58, источник 59 опорного напряжения, компарэтор 60, два формирователя 61 и 62 импульсов, три триггера63, 64 и. 65, логический элемент ИЛИ 66 итриологических элемента И 67, 68 и 69,25 Датчик 11 пульса выполнен на основесветодиодного излучателя 70 и фотодиодного приемника 71,Блок 12 выделения пульсового сигнала(фиг. 7) содержит усилитель 72, источник 7330 опорного напряжения, компаратор 74 иформирователь 75 импульсов. Структурнаясхема блока 14.выделения осцилляций давления аналогична структурной схеме блока12 выделения пульсового сигнала.35 Детектор 15 отсутствия осцилляций(фиг. 8) содержит преобразователь 76 частота-напряжение, источник 77 опорного напряжения, компаратор 78 и формирователь79 импульсов,40 Блок 17 сравнения (фиг. 9) содержит дваделителя 80 и 81 напряжения, два компаратора 82 и 83 и два формирователя 84 и 85импул ьсов.Блок 18 измерения временных интерва 45 лов (фиг, 10) содержит генератор 86 импульсов образцовой частоты, делитель 87частоты, четыре измерителя 88, 89, 90 и 91временных интервалов и блок 92 сравнения.В свою очередь, каждый из измерителей 88,50 89. 90 и 91 временных интервалов содержитлогический элемент И 93, триггер 94 и счетчик 95 импульсов,Блок 19 вычислений (фиг, 11) содержитрегулируемый источник 96 опорного напря 55. жения, цифроуправляемое сопротивление97. резистор 98 и аналого-цифровой преобразователь 99,Предлагаемое устройство для определения показателей гемодинамики работаетследующим образом.10 20 25 35 40 50 Предварительно на плече обследуемого оборачивается окклюзионная плечевая манжета З.,Оатчик 5 тонов Короткова располагается во внутреннем кармане манжеты 3,на ее дистальном крае. Манжета 3 должна быть обернута таким образом, чтобы датчик 5 тонов Короткова располагался над плечевой артерией вблизи локтеаого сгиба.Кроме того, на одном из пальцев той же руки располагается дистальная пальцевая) манжета 5, в которой укреплены светодиод и фотодиод, которые вместе с соответствующим внешним электронным обрамлением представляют соответственно светодиодный излучатель 70 и фотодиодный приемник 71. Пальцевая манжета 9 располагается на второй фаланге пальца таким образом, чтобы светодиод и фотодиод были обращены в сторону к поверхности пальца и на фотодиод попадал проходящий через кровеносные сосуды пальца свет от светодиода,Ручкой регулировки блок 19 вычислений устанавливается значение протяженности ) участков от датчика тонов Короткова 5 до пальцевой манжеты 9 это расстояние предварительно измеряется обыкновенной линейной; достаточная точность измерения 4- 1 см),После подачи требуемых питаюших напряжений на все блоки предла,аемого устройства оно готово к проведению измерительного процесса, который начинается при подаче каждой команды "Пуск" на устройство для определения показателей гемодинамики. При этом пиковый детектор 13, блок 16 выделения тонов Короткова и блок 20 отображения информации устанавливается в свое исходное состояние: на выходе пикового детектора 13 устанавливается напряжение 0 В; индикаторы блока 20 обнуляются; блок 16 выделения тонов Короткова устанавливается в режим ожидания выделения тонов Короткова, Кроме того, в блоке 7 управления формируются сигналы, управляющие блоком 8 компрессионного воздействия. Блок 8 компрессионного воздействия в соответствии с управляющими сигналами обеспечивает линейный подьем давления в пальцевой манжете 9 (фиг. 12 а, участок 1),По мере повышения давления в пальцевой манжете 9 происходит рост амплитуды пульсаций обьемных изменений кровеносных сосудов пальца под манжетой, что регистрируется с помощью датчика 11 пульса (фиг,126, участок 1), В блоке 7 управления производится сопоставления амплитудных значений этих пульсаций, возникающих е соседних циклах сердечных сокращений и выделяется момент появления максимальной мах) амплитуды пульсаций (фиг, 126.,участок 1), .:.ыделение каждого цикла сердечногс сокра.цения осуществляется блоком 12 выделения пульсового сигнала и в виде импульсов эта информация передается в блок 7 управления, Значение максимальной амплитуды пульсаций объемных изменений кровеносных сосудов запоминается в блоке 7 управления и в нем же замыкается следящая система управления давлением в манжете О, которая стаби",изирует кровенвполнение сосудов пальца на уровне запомненной амплитуды.При этом происходит непрерывное изменение давления в манжете 9, постоянно создающее ненагруженное состояние стенки артериальных сосудов пальца (2, 7), Это давление уравновешивает артериальное давление в пальце 2) и через преобразователь 10 давления в электрический сигнал передается на регистр блока 20 отображения информации.Кроме того, пиковым детектором 13 определяется напряжение на выходе преобразователя 10, которое пропорционально максимальному систолическому давлению в сосудах пальца Р сист. в пальце (фиг. 12 в, участок 1); на выходе блока 14 выделения осцилляций давления формируются импульсы с каждой пульсовой волной давления, регистрируемой преобразователем 10,При выделении максимальной амплитуды пульсаций объемных иэмененю кровеносных сосудов пальца в блоке 7 управления формируется команда, поступа,ощая на блок 1 управления. Па этой команде блок 1 управления задает через блс;, 12 компрессионного воздействия бысалый подъем давления н плечевой манжете 3, со - здаваемого блоком 2 компрессионного воздействия (фиг. 12 в, участок), Контроль за изменениями давления в манжете 3 производится блоком 1 управления по сигналам обратной связи от преобразователя 4 дарения в электрический сигнал. В блоке 1 управления производится сравнение уровня достигнутого давления в ь анжете 3 с уровнем Рсист, в пальце, При этом рост давления в манжете 3 и рекрагцается и будет оставаться на постоянном уровне при давлении в манжете равным Рсист, в пальце ф 20 мм рт.ст. (фиг. 12 в, участок 1).При достижении давления в манжете 3 уровня систолического артериального давления в плечевой артерии прекращается поступление крови в периферическую область конечности. В этот момент на выходе блока 14 выделения осцилляций давления прекращаются сигналы, соответствующие пульсовым волнам давления. Детектором 15 отсутствия осцилляций определяется этосостояние кровообращения и формируетсякоманда включающая измеритель 88 временных интервалов блока 18 измерениявременных интервалов,После остановки кровообращения в конечности наблюдается спад кровяного давления в ее артериальном русле (фиг. 12 а,участки И 1 и 1 Ч). Спад происходит за счетперераспределения крови между артериальной, венозной и капиллярной сетью сосудов и обусловлен перепадом кровяногодавления между ними. Характер спада связан с соотношением объемов артериально-.го и венозного русла, их исходнымкровенаполнением, зависит от периферического сопротивления сосудов и асимптотически приближается к уровнювенозного давления. Отмеченный спад ипоследующие изменения кровяного давления регистрируются преобразователем 10 20давления фиг, 12 а, участки 1 И и 1 Ч) и этотпроцесс отображается на регистраторе блока 20.Текущее давление в манжете 9, регистрируемое преобразователем 10, сопоставляется со значением Р сист. в пальце навыходе пикового детектора 13. Это осуществляется в блоке 17 сравнения. В моментвремени, когда регистрируемое на спадедавление достигнет уровня Рсист. в пальце 30на соответствующем выходе блока 17 сравнения формируется команда, останавливающая счет времени в измерителе 88временных интервалов блока 18 измерениявременных интервалов, Зафиксированное 35измерителем 88 временных интервалов блока 18 время г 1 (Фиг. 12 а) представляет собой меру длительности переходногопроцесса перераспределения крови междуартериальным и венозным руслами в конечности после прекращения поступления внее артериальной крови, Измеренное значение х выводится на соответствующийиндикатор блока 20 отображения информации.В блоке 18 измерения временных интервалов выделяется момент времени 3 г 1(фиг. 2 а) от момента прекращения кровообращения в конечности и Формируется сигнал, поступающий на блок 1 управления, 50блок 6 выделения тонов Короткова,блок 16 памяти и на блок 20 отображения информации, При этом на соответствующем .индикаторе блока 20 и в блоке16 памяти фиксируется значение текущего 55давления Рз й (Фиг, 12 а, участки 1 И и 1 Ч) впальцевой манжете 9, которое соответствует кровяному давлению е данный момент вкровеносных сосудах пальца,Кроме того, указанным сигналом от блока 18 определения временных интервалов включается в блоке 1 управления процесс, управляющий через блок 2 компрессионного воздействия спадом давления в плечевой манжете 3(фиг, 12 в, участки 1 Ч и Ч) и разрешается выделение тонов Короткова в блоке 6 выделения тонов Короткова,Блок 1 управления через блок 2 компрессионного воздействия обеспечивает линейное снижение давления в манжете 3.В процессе декомпрессии воздуха в плечевой манжете 3 достигается уровень верхнего артериального давления в плечевой артерии Рсист, пл.арт. (Фиг, 12 в, участки 1 Ч и Ч). Этот момент определяется при возникновении первого тона Короткова, выделяемого блоком 6 выделения тонов Короткова (фиг, 12 д),По соответствующему сигналу от блока 6 выделения тонов Короткова в блоке 20 отображения информации регистрируется давление в плечевой манжете 3 и индицируется в нем как Р сист.пл,арт. и, кроме того, включается счет времени измерителями 89 и 90 временных интервалов блок 18 измерения временных интервалов.Как следствие открытия просвета плечевой артерии, пульсовые волны артериального давления начнут проходить до кровеносных сосудов пальца, что обнаруживается блокам 14 выделения осцилляций давления. Ори этом по сигналу первой выделенной пульсовой волны прекращается счет времени измерителем 89 временных интервалов блока 18 измерения временных интервалов, Зафиксированный временной интервал Ь(фиг. 13) преобразуется в блоке 19 вычисления и отображается на соответствующем индикаторе блока 20 отображения информации в виде скорости (С) распространения пульсовой волны на участке артериального русла от датчика 5 тонов Короткова до пальцевой манжеты 9, Этот измеренный показатель характеризует упруго-вяэкие свойства артериального сосуда 8).По мере прохождения пульсовых волн артериального давления в периферическую область артериальной системы происходит процесс наполнения ее кровью, в результате чего с каждым пульсовым ударом возрастает кровяное давление в сосудах пальца. В момент времени, когда значение пульсирующего давления крови достигнет уровня равного Р з т 1ехр, в блоке 17 сравнения формируется команда, останавливающая счет времени х 2 в измерителе 90 временных интервалов блока 18 измерения вре 1828740менных интервалов. Зафиксированное измерителем 90 временных интервалов блока 18время Г 2 (фиг, 12 а, участок Я представляетсобой меру длительности переходного процесса восстановления артериального давления после процесса его уравновешивания свенозным давлением в конечности. Время цзависит от объема артериального русла конечности, его кровенаполнения в момент началавосстановления кровотока и от периферического сопротивления кровотоку в артериальном русле конечности. Измеренное значениег 2 выводится на соответствующий индикаАр блока 20 отображений информации.По мере проходящего линейного спада 15давления в плечевой манжете 3 возникаетсерия тонов Короткова,: регистрируемыхдатчиком 5 тонов Короткова (фиг, 12 г) и достигается уровень давления, соответствующий нижнему артериальному давлению в 20плечевой артерии (фиг. 12 в, участки Ч, И),При этом в блоке 6 выделения тонов Короткова обнаруживается последний тон (фиг.12 е) и формируется команда об окончанииизмерительного цикла, поступающая на 25блок 20 отображения информации и на логический элемент ИЛИ 21, На индикатореблока 20 отображения информации, отображающем диастолическое давление в плечевой артерии, фиксируется текущее значение 30давления в плечевой манжете 3. Коме того,команда окончания измерительного циклачерез логический элемент ИЛИ 21 передается на блоки 1 и 7, которые обеспечиваютчерез блоки 2 и 8 сброс давления соответственно в пальцевой и плечевой манжетах 9 и3 (фиг. 12, а, в, участок И). Этим заканчивается полный измерительный цикл,Сброс давления в манжетах может бытьпроизведен по команде "сброс" в экстренных случаях на любом из этапов измерительного цикла,По окончании полного измерительногоцикла, проведенного предлагаемым устройством определения показателей гемодинамики в автоматическом режиме, на цифровыхиндикаторах блока 20 отображения зафиксированы:- показатели систолического и диастолического артериального давления в 50разных участках артериального русла руки(Рсист.пл.арт., Рдиаст.пл,арт., Рсист.пал.арт.)1- показатель кровяного давления Рз х 1,достигнутый при уравновешивании артериального и венозного давления в процессе 55перераспределения крови между артериальным и венозным руслом в конечности;- постоянная времени гт уравновешивания артериального и венозного давления при перераспределении крови между артериальным и венозным руслом в конечности после остановки кровообращений в ней;- постоянная времени т 2 ф восстановления кровообращения в артериальном русле конечности после уравновешивания артериального и венозного давлений в ней;- скорость (С) распространения пульсовой волны в артериальном русле конечности на участке от локтевой ямки до пальца,Кроме того, в результате проведенного измерительного процесса, на регистраторе блока 20 отображения информации представлены осциллограммы, отражающие его основные этапы (фиг. 12), Из этих. осциллограмм, при необходимости, могут быть определены частота сердечных сокращений (ЧСС), значения среднего(Рср) и диастолического (РРдиаст.пальца) артериального давления в пальцевых артериях и характерные особенности кривой непрерывного изменения артериального давления в пальце (например, положение инцизурь), время анакротического подъема кривой артериального давления и др,).Ввиду того, что временные показатели перераспределения крови между сосу.дами артериального и венозного русла определялись в период прекращения кровообращения в конечности и исключалась непосредственно связь кровеносной системы конечности из контура центральной гемодинамики, на результаты определеиия показателей т 1 и Рз к 1 не оказывают влияния артефакты, связанные с волнами третьего порядка, дыхательными волна"и артериального давления и шевелениями тела человека," Ниже приводится описание работы отдельных блоков предлагаемого устройства для определения показателей гемодинамики,Блок 1 управления (фиг, 2) функционирует следующим образом,При поступлении на вход 2 блока 1 управления прямоугольного импульса триггеры 30, 31,.32, 33 устанавливаются в единичное состояние, а интегратор 25 со сбросом разблокируется, При этом с помощью управляемого делителя 22 напряжения, управляемого инвертора 23 и интегратора 25 со сбросом обеспечивается линейное нарастание напряжения на выхо-, де интегратора 25 со сбросом, Скорость нарастания напряжения пропорциональна постоянной времени, определяемой время- задающими элементами интегратора 25 и выходным напряжением управляемого делителя 22 напреня.1828740 10 30. напряжением с.помощью блока 40 вычитания, Разностный сигнал с выхода блока 40 40 При подаче питающего напряжения на обмотку нормальнозакрытого пневмореле 37 оно отрывается и воздух от источника 36 под давлением передается к преобразователю 4 давления и манжете 3. Электрический сигнал. подаваемый от усилителя 35 мощности (фиг, 2) на обмотку электроуправляемого пневморезистора 38, управляет шириной зазора между его соплом и заслонкой, Тем самым меняется величина пневмо 15 20 сопротивления для проходящего через него воздуха и соответственно производится управление давлением в манжете 3.При снятии питающего напряжения с обмотки пневмореле 37 оно приходит в исходное состояние (закрывается), При этом исключается пневматическая связь источника 36 давления с манжетой 3 (фиг. 1),Блок 7 упраления (фиг. 4) функционирует следующим образом,При поступлении на устройство 2 управления команды "Пуск" триггер 54 устанавливается в единичиное состояние, а триггер 53 сбрасывается в нулевое состояние. При этом подается питающее напряжение на пневмореле 56 блока 8 (фиг, 5) и разблокируется генератор 39 линейно изменяющегося напряжения: на его выходе начинает линейно повышаться напряжение. Кроме того, на втором входе блока 7 управления также начинается рост напряжения, Таким образом, выделяется замкнутая система автоматического регулирования давления в манжете 9 (фиг, 1), в которой задается линейно изменяющееся давление, В ней напряжение на втором входе блока 7 управления является сигналом обратной связи о величине давления в манжете 9, Это напряжение сопоставляется с задающим проходит через электронный ключ 42, корректируется и усиливается в блоке 44 ПИД- регулятора с усилителем мощности и подается к электроуправляемому пневморезистору 57.По мере повышения напряжения на втором входе блока 7 управления происходит рост амплитуды осцилляций сигнала, поступающего на вход 4 блока 7.На вход 3 блока 7 управления поступают импульсные сигналы с блока 12 выделения пульсового сигнала (фиг, 1), В амплитудном детекторе 46 со сбросом фиксируется амплитудное значение каждой осцилляции и проводится сброс напряжения на его выходе по сигналам, поступающим на вход 3, задержанных в блоке 45 временной задержки,В блоке 47 памяти осуществляется выборка и хранение информации, поступающей на него от амплитудного детектора 46, Выборка проходит по сигналам, поступающим на вход 3 блока 7 управления,Амплитудный детектор 4 б со сбросом и блок 47 памяти. вы пол нен ы по известным схемам (9).В компараторе 48 производится сравнение текущего значения сигнала, поступа 1828740ющего на входе 4 блока 7 управления с выходными сигналами блока 47 памяти,В период, когда при очередной осцилляции на входе 4 блока 7 управления ее амплитуда будет меньше уровня напряжения на выходе блока 41 памяти, компаратор 48 не сработает. При этом сигнал на входе 3 блока 7 управления пройдет через логический элемент И. 50 и установит триггер 53 в единичное состояние. Тогда электронный ключ 42 установится в непроводящее состояние, а электронный ключ 43 - в проводящее и, кроме того, через логический элемент И 49 прекратится прохождение сигналов, поступающих на входе 3 блока 1 управления.С этого момента функционирует замкнутая система автоматического регулирования, отслеживающая за постоянством сигнала на четвертом входе блока 7 управления и стабилизирующего его на уровне выходного сигнала блока 47 памяти. В ней разностный сигнал между входными напряжениями на вычитающем блоке 41 проходит через электронный ключ 43, корректируется и усиливается в блоке 44 ПИД-регулятора с усилителем мощности и подается на электроуправляемый пневморезистор. Сигналом обратной связи на этот сформированный сигнал являются изменения сигнала на входе 4 блока 7 управления.С приходом от элемента 21 на блок 7управления команды "Сброс" триггеры 53 и 54 сбрасываются в нулевое состояние. При этом снимается питающее напряжение, поступающее к пневмореле 57, блокируется работа генератора 39 линейно изменяющегося напряжения (на его выходе устанавли Вается уровень напряжения ОВ) и заслонказлектроуправляемого пневмореэистора 57 максимально открывается, благодаря чему происходит быстрое уменьшение напряжения на входе 2 блока 7 управления (как следствие спада давления в манжете 9).Блок 8 компрессионного воздействия(фиг. 5) функционирует следующим образом.При подаче питающего напряжения наобмотку нормальнозакрытого пневмореле 56 оно открывается, и воздух от источника 55 давления под давлением передается к преобразователю 10 давления и манжете 9.Электрический сигнал, подаваемый от блока 44 (фиг, 4) нэ обмотку злектроуправляемого пневморезистора 57 управляет шириной зазора между его соплом и заслонкой. Тем самым меняется величина пневмосопротивления для проходящего через него воздуха и соответственно производится изменение давления В манжете 9.455055 ходе 2 блока 6. В момент, когда с приходом на вход 2 блока 6 выделения тонов Короткова очередного импульса триггер 64 окажется в сброшенном состоянии, на выходелогического элемента И 69 формируется импульсный сигнал, обеспечивающий сбростриггера 63 и передачу его через выход 1 блока 6,Работа блока 6 выделения тонов Короткова будет теперь заблокирована Вплоть до поступления следующей команды разрешения на вход 4 блока 6,Блок 12 выделения пульсового сигнала(фиг. 7) функционирует следующим образом,Сигналы от фоодиодного приемника 71датчика 11 пульса поступают на усилитель 72 блока 12 выделения пульсового сигнала, Здесь они проходят частотную фильтрацию При снятии питающего напряжения собмотки пневмореле 56 оно приходит В исходное состояние закрывается). При этомисключается пневматическая связь источ 5 ника 55 давления с манжетой 9 (фиг, 1),Блок 6 выделения тонов Короткова (фиг.2) функционирует следующим образом.Сигналы от датчика 5 тонов Кроткова,предварительно усиленные в нем, поступа 10 ют на вход 1 блока 6 выделения тонов Короткова. Здесь они проходят частотнуюфильтрацию и усиливаются в усилителе 58,частотная характеристика фильтра которогосоответствует спектральным характеристи 15 кам тонов Короткова. Компаратором 60 производится сравнение уровней напряжениясигналов с выхода усилителя 58 и с выходаисточника 59 опорного напряжения. Припревышении сигналов с выхода усилителя20 58 установленного порогового значениясработает компэратор 60 и формирователь61, на выходе которого при этом возникаютпрямоугольные импульЪы заданной длительности,25 При поступлении команды "Пуск" наблок 6 выделения тонов Короткова триггеры63 и 65 сбрасываются и блок 6 будет находиться в режиме ожидания разрешения, Сприходом на вход 4 блока 6 разрешающей30 команды триггер 63 устанавливается в единичное состояние и все сигналы с Выходаформирователя 61 импульсов будут проходить на выход 3 блока 6 и устанавливатьтриггер 64 в единичное состояние. Первый .35 из импульсов на входе 2 блока 6 выделениЯ тонов КороткоВа, ПОЯВИВшийся послепервого импульса на выходе логическогоэлемента И 67, установит триггер 65 в единичное состояние и по переднему фронту40 этого перепада формирователь 62 имульсовсформирует прямоугольный импульс на вы5ь10 15 20 25 30 35 40 45 50 и усиливаются. Частотная характеристика фильтра соответствует спектральным характеристикам пульсового сигналаКомпаратором 74 производится сравнение уровней напряжения сигналов с выхода усилителя 72 и с выхода источника 73.опорного напряжения, При превышении сигналов с выхода усилителя 72 установленного порогового значения сработает компаратор 74 и формирователь 75, на выходе которого при этом возникают прямоугольные импульсы заданной длительности,Пиковый детектор 13 со сбросом обеспечивает детектирование максимального входного сигнала, При поступлении на вход 2 пикового детектора сигнала "Пуск" производится обнуление информации, накопленной на нем.Детектор 15 отсутствия осцилляций(фиг. 8) функционирует следующим образом.Прямоугольные импульсы, поступающие от блока 14 выделения осцилляций давления на детектор 15 отсутствия пульса, преобразуются преобразователем 76 частота-напряжение В компараторе 78 производится сравнение уровней напряжения с выходов преобразователя 76 и источника 77 опорного напряжения. Когда сигнал на выходе преобразователя 76 станет меньше порогового уровня напряжения на выходе источника 77, срабатывает компаратор 78 и на выходе формирователя 79 формиру.- ется прямоугольный импульс.Блок 16 памяти выполнен по схеме выборки и хранения информации, поступающей на его вход 2; управляющим входом является вход 1. При поступлении сигнала на вход 1 в блоке 16 запоминается текущая информация и сохраняется до следующего разрешающего сигнала.Блок 17 сравнения иг. 9) работает следующим образом.В блоке 17 сравнения компараторами 82 и 83 сравниваются уровни напряжений сигналов соответственно от делителя 80 напряженияя и входа 2 блока 17 и от делителя 81 напряжения и входа 1 блока 17, причем выходом делителя 80 напряжения является вход 3 блока 17, ходом делителя 81 напряжения является вход 2 блока 17. При срабатывании компараторов 82 и 83 на выходах соответственно формирователя 84 и 85 импульсов формируется прямоугольный импульс,Блок.18 измерения временных интервалов (фиг. 10) работает следующим образом. Импульсы образцовой частоты поступают от генератора 86 на первые входы измерителей временныхинтервалов 88. 89, 90 и на делитель 87 частоты,8 делителе 87 производится деление частоты на три и его выход соединен с первым входом измерителя 91 временных интервалов.При поступлении на вторые входы измерителей 88, 89, 90, 91 временных интервалов соответствующего разрешающего импульса соответствующий триггер 94 устанавливается в единичное состояние, а счетчик 95 числа импульсов обнуляется. При этом начинается счет импульсов в счетчике, который продолжается до появления на соответствующем третьем входе измерителя временных интервалов импульса конца сче-, та. Импульс конца счета измерителя 91 временных интервалов определяется при равенстве кодовых комбинаций на выходах измерителей 88 и 91,При использовании предлагаемого. устройства обеспечивается комплексное определение в одном измерительном цикле показателей гемодинамики; показателей кровяного давления и скорости распостранения пульсовой волны на периферическом участке артериального русла, временных показателей перераспределения крови в периферических сосудах артериального и венозного русла.Кроме того, предлагаемое устройство для определения показателей гемодинамики позволяет исключить влияние на результат измерений артефактов, связанных с шевелениями пациента во время измерений, волнами третьего порядка и дыхательными волнами артериального давления.Таким образом предлагаемое устройство для определения показателей гемодинамики обеспечивает расширение функциональных возможностей и повышение помехоустойчивости.Изобретение создано в связи с выполнением служебного задания.Формула изобретения Устройство для определения показателей гемодинамики. содержащее последовательно соединенные датчик пульса и блок выделения пульсового сигнала, последовательно соединенные первый блок управления и первый блок компрессионного воздействия, первый и второй преобразователи давления в электрический сигнал, проксимальную манжету, соединенную с первым преобразователем давления в электрический сигнал, дистальную манжету, соединенную с вторым преобразователем давления в электрический сигнал, и последовательно соединенные вычислительный блок и блок отобрлжения информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности и расширения функциональных возможностей за счет дополнительного определения скорости распространения пульсовой волны и амплитудно-временных параметров перераспределения крови при окклюзии, в него введены последовательно соединенные второй блок управления и второй блок компрессионного воздействия, подключенный к дистальной манжете, последовательно соединенные датчик тонов Короткова, блок выделения тонов Короткова и элемент ИЛИ, второй вход которого подключен к шине "Сброс", а выход - к первым входам первого блока управления и второго блока управления, второй выход которого соединен с вторым входом первого блока управления, второй вход - с выходом второго преобразователя давления в электрический сигнала третий вход - с выходом блока выделения пульсового сигнала, Вход которого подключен к четвертому входу второго блока управления, последовательно соединенные блок вьделения осцилляций давления, детектор отсутствия осцилляций, блок измерения временных интервалов, блок памяти и блок сравнения, выходы которого подключены к соответствующим второму и третьему входам блока измерения временных интервалов, вторые выходы которого соединены с входами вычислительного блока, третьи и четвертые ВЫХОДЫ С СООТВЕТСТВУЮЩИМИ ВТОРЫМИ И третьими входами блока Отображения информации, четвертый вход - с вторым входом блока выделения тонов Короткова и с 5 выходом блока выделения осцилляций давления, а пятый вход - с четвертым входом блока отображения информации и с вторым выходом блока выделения тонов Короткова, третий выход которого 10 подключен к пятому вздору блока отображения информации, третий вход - к шине "Пуск", а четвертый вход - к первому выходу блока измерения временных интервалов, к шестому входу блока отображения инфор мации и к третьему входу первого блокауправления, и пиковый детектор, первый вход которого соединен с Вторыми входами второго блока управления, блока памяти и блока сравнения, с входом блока выделения 20 осцилляций давления и с седьмым входомблока отображения информации, второй вход - с пятым входом второго блока управления и с шиной "Пуск", а выход - с четвертым входом первого блока управления, с 25 третьим входом блока сравнения и с восьмым входом блока отображения информации, девятый вход которого подключен к шине "Пуск", десятый вход - к шине "Сброс", а одиннадцатый вход - к выходу ЗО первого преобразователя давления в электрический сигнал и к пятому входу первого блока управления,

Смотреть

Заявка

4672835, 03.04.1989

СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ БЮРО "БИОФИЗПРИБОР"

РВАЧЕВ СЕРГЕЙ СЕРГЕЕВИЧ, СЕРДЮКОВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ, ЧАЩИН АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ, ЩЕРБАКОВ ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: A61B 5/02

Метки: гемодинамики, показателей

Опубликовано: 23.07.1993

Код ссылки

<a href="https://patents.su/13-1828740-ustrojjstvo-dlya-opredeleniya-pokazatelejj-gemodinamiki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для определения показателей гемодинамики</a>

Похожие патенты