Устройство для измерения внутричерепного артериального давления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) А 6 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯИАЛЬНОГО ДАВЛЕкомпрессии,о к голове па 16 ник сжатого воэпневматическикомпрессии,гистратор,я тем, что,ельство СССР2, 1957.а 1 шо 1 укцг ВацтгепГеэ, К 1 хп,й. 192,ости иэмерения двухканальным,торой входыенно к выходамчика пульсаций. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП 4 И 21) 3547691/28-13(56) 1. Авторское свидеУ 106445, кл. А 61 В 5/2. Наоет Н. Рде орЬгпашоргарЬ 1 е а 1 з МегЬойе1 цпе без СеМгп Кгегэ 1МЬ 1. АпйепЬе 111, 1963,8. 827-896.(54) (57) 1. УСТРОЙСТ ВНУТРИЧЕРЕПНОГО АРТЕ НИЯ, содержащее блок средство крепления е циента, а также источ духа и блок манометр соединенные с блоком датчик пульсаций и р отличающее с целью повышения точ регистратор выполнен причем его первый и в подключены соответств блока манометра и дат1088704 2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок компрессии выполнен в виде открытойорбитальной капсулы с поперечным сечением, превышающим максимально возможные размеры глазницы, причем профиль торца открытой части соответствует конфигурации окологлазничнойобласти и снабжен уплотнителем изэластичного материала с герметичнымпокрытием,3. Устройство по пп. 1 и 2, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что средствокрепления содержит шарнирно соединенные между собой в замкнутый контурфронтальную штангу с прикрепленнымк ней блоком компрессии, тыльнуюштангу, две продольные телескопические штанги регулируемой длины, втулки и опорный диск, жестко закрепленные на тыльной штанге, а также дискподголовник с амортизирующей прокладкой, стержни, торцами прикрепленныек нему с противоположной стороны иподвижно размещенные в направляющихканалах втулок, последовательно механически соединенные торец в торецпневматическую камеру предварительной герметизации, укрепленную.наопорном диске, и камеру саморегулируемой герметизации, прикрепленнуюк подголовнику и пневматически соединенную с полостью блока компрессииа также дополнительный источник сжатого воздуха и манометр, пневматически соединенные с полостью камерыпредварительной герметизации.4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что источниксжатого воздуха содержит последовательно пневматически соединенныекомпрессор, газовый фильтр, пневматическую камеру, редуктор компрессии,замкнутую полость, компрессионныйповторитель, редуктор, предохранительный пневмоклапан, выход которогосоединен с полостью блока компрессии,а также ограничитель давления, соединенный с пневмокамерой, последовательно соединенные редуктор деком 1 Изобретение относится к медицине в частности к устройствам для диаг прессии и декомпрессионный повторитель, выход которого соединен с входом редуктора, а вход редуктора декомпрессии соединен с выходом замкнутой полости.5. Устройство по пп. 1 - 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что датчик пульсаций размещен на фронтальной штанге в непосредственной близости от блока компрессии и содержит последовательно соединенные генератор высокой частоты, конденсатор, амплитудный детектор, делитель, выход которого соединен с первым входом регистратора, емкостный датчик, подключенный к входу детектора.6. Устройство по п. 5, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что емкостей датчик выполнен металлическим в форме эллипсоида с кривизной поверхности, соответствующей форме глазного яблока, установлен на металлическом штоке, подвижной размещенном в канале направляющей втулки, герметично встроенной в дно блока компрессии, которое выполнено прозрачным.7. Устройство по и. 1, о т л ив ч а ю щ е е с я тем, что блок манометра содержит мембранный стрелочный манометр с циферблатом, имеющим краевое отвер"тие, и фотоэлектронный преобразователь, включающий источник света, установленный на уровне краевого отверстия в циферблате, и фото- диод, расположенный на том же уровне с другой стороны циферблата и подключенный к второму входу регистратора, а также светонепроницаемый диск с краевыми перфорациями на уровне отверстия в циферблате, насаженный на ось стрелки манометра и помещенный между краевым отверстием в циферблате и фотодиодом.8. Устройвтво по и. 7, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью удобства считывания результатов с регистратора, перфорации в диске выполнены с различным диаметром и расположены через интервалы, соответствующие выбранным дискретам давления,1ностики, и может быть использовано для уточнения характера сосудистыхзаболеваний головного мозга измерением артериального давления кровив самой крупной ветви внутренней сонной артерии - глазничной артерии,репрезентативно представляющей внутричерепное кровообращение,Известно устройство для измерения давления крови в глазничной артерии, основанное на офтальмоскопическом 10 наблюдении за пульсацией центральной артерии сетчатки, содержащее манометр, соединенный при помощи пневмопровода с пневматическим надавливающим приспособлением, жестко прикреп ленным к обручу, надеваемому на голову испытуемого, и непосредственно контактирующим о глазным яблоком Я .Недостатком данного устройства как и других, основанных на офтальмоскопин, является отсутствие объективной графической регистрации пульсации исследуемых сосудов, недостаточная объективность и точность измерений в связи с визуальным наблюдением 25 пульсаций, нефиэиологичность условий исследования в связи с прямым нало" жением пульсосъемника непосредственно. на высокочувствительное глазное яблоко, 30Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является офтальмодинамограф Хагера, который содержит блок компрессии, средство крепления его к голове пациента, дат. 35 чик пульсаций, источник сжатого воздуха в виде резинойого баллона, калибратор и манометр, сообщающиеся между собой при помощи пневмопровода. и регистрирующий осциллограФ 21.Недостатки известного устройства заключаются в неоднотипноети скорости нарастания и продолжительности режима компрессии в связи с ручным способом подачи воздуха в измерительную систему; в возможности причинить ущерб здоровью испытуемого в связи с неограниченностью предела интенсивности компрессионной нагрузки, прилагаемой к глазу; в передаче ком" 50 прессионной нагрузки на закрытый глаз через мембрану и сомкнутые веки, что исключает возможность наблюдения сосудов глазного дна и доступ непосредственно к глазному яблоку и, та ким образом, ограничивает возможности исследования пульсации сжимаемых сосудов, не позволяя, в частности,дифференцированно исследовать пульсвнутриглаэных и орбитальных сосудовбеэ наложения пульсации сосудов век,искажающей полезную информацию; всоздании предпосылок для внесениядополнительных искажений в информацию о пульсации сосудов глаза стягиванием резиновой лентой головы повсей ее окружности с пережатием внечерепных артерий, пульсация которыхможет отражаться на степени прижатиямембраны датчика к глазу, являясьисточником активных помех, накладываемых в ритме пульса на полезную информацию,Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения внутричерепного артериального давления, содержащем блок компрессии, средство крепления его к голове пациента, а также источник сжатого воздуха и блок манометра, пневматически соединенные с блоком компрессии, датчик пульсаций и регистратор, последний выполнен двухканальным, причем его первый и второй входы подключены, соответственно, к выходам блока манометра и датчика пульсаций.Кроме того, блок компрессии выполнен в виде сткрытой орбитальной капсулы с поперечным сечением, превышающим максимально возможные размеры глазницы, причем профиль торца откры" той части соответствует конфигурации окологлазничной области и снабжен уплотнителем из мягкого эластичного материала с герметичным покрытием.Средство крепления к голове пациента содержит шарнирно соединенные между собой в замкнутый контур фронтальную штангу с прикрепленным к ней блоком компрессии, тыльную штангу, две продольные телескопические штанги регулируемой длины, втулки и опор" ный диск, жестко закрепленные на тыльной штанге, а также диск-подголовник с амортизирующей прокладкой, стержни, торцами прикрепленные к нему с противоположной стороны и подвижно размещенные в направляющих каналах втулок, последовательно механически соединенйые торец в торец пневматическую камеру предварительной герметизации, укрепленную на опорном диске, и камеру саморегулируемой гер 1088704 аметизапии, прикрепленную к подголовнику и пневматически соединенную сполостью блока компрессии, а такжедополнительный источник сжатого воздуха и манометр, пневматически соединенные с полостью камеры предварительной герметизации.Источник сжатого воздуха содержитпоследовательно пневматически соединенные компрессор, газовый фильтр,пневматическую камеру, редуктор компрессии, замкнутую полость, компрессионный повторитель, редуктор предохранительный пневмоклапан, выходкоторого соединен с полостью блокакомпресСии, а также ограничитель давления, соединенный с пневмокамерой,последовательно соединенные редуктордекомпрессии и декомпрессионный повторитель, выход которого соединенс входом редуктора, а вход редуктора декомпрессии соединен с выходомзамкнутой полости,Кроме того, датчик пульсаций размещен на фронтальной штанге в непосредственной близости от блока ком в .прессии и содержит последовательносоединенные генератор высокой частоты конденсатор амплитудный детекУ У30тор, делитель, выход которого соединен с первым входом регистратора,емкостный датчик, подключенный к входу детектора,Емкостный датчик выполнен металлическим в форме эллипсоида с кривиз-З 5ной поверхности, соответствующей форме глазного яблока, установлен наметаллическом штоке, подвижно размещенном в канале направляющей втулки,герметично встроенной в дно блока 4 Окомпрессии, которое выполнено прозрачным.Кроме того, блок манометра содержит мембранный стрелочный манометрс циферблатом, имеющим краевое отверстие, и фотоэлектронный преобразователь включающий источник света, установленный на уровне краевого отверстия в циферблате, и фотодиод, расположенный на том же уровне 50с другой стороны циферблата и подключенный к второму входу регистратора, а также светонепроницаемыйдиск с краевыми перфорациями на уров.не отверстия в циферблате, насаженный на ось стрелки манометра и помещенный между краевым отверстиемв циферблате и фотодиодом. Перфорации в диске выполнены с различным диаметром и расположены через интервалы, соответствующие выбранным дискретам давления.Па фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 блок компрессии со средством его крепления к голове пациента; на фиг, 3 - конструкция блока манометра.устройство для измерения внутри- черепного артериального давления содержит блок 1 компрессии, средство 2 крепления блока 1 компрессии к голове пациента, источник 3 сжатого воздуха и блок 4 манометра, пневматически соединенные с блоком 1 компрессии, датчик 5 пульсаций и регистратор 6, выполненный двухканальным, а первый и второй его входы подключены соответственно к выходам блока 4 манометра и датчика 5 пульсаций,Блок 1 компрессии (фиг. 2) выполнен в виде открытой орбитальной капсулы 6 с поперечным сечением, превышающим максимально возможные размеры глазницы, причем профиль торца открытой части соответствует конфигурации окологлазничной области и снабжен уплотнителем 7 из эластичного материала с герметичным покрытием.Средство 2 крепления (фиг. 2) содержит шарнирно соединенные между собой в замкнутый контур фронтальную штангу 8, с прикрепленньи к ней блоком 1 компрессии, тыльную штангу 9, две продольные телескопические штанги 10 регулируемой длины, втулки 11 и опорный диск 12, жестко закрепленные на тыльной штанге 9, а также диск-подголовник 13 с амортизирующей подкладкой 14, стержни 15, торцами прикрепленные к нему с противоположной стороны и подвижно размещенные в направляющих каналах 16 втулок 11, последовательно механически соединенные торец в торец пневматическую камеру 17 предварительной герметизации, укрепленную на опорном диске 12, и камеру 18 саморегулируемой герметизации, прикрепленную к подголовнику 13 и пневматически соединенную с полостью блока 1 компрессии, а также дополнительный источник 19 сжатого воздуха и манометр 20, пневматически соединенные с полостью камеры 17 предварительной герметизации.1 10887Источник 3 сжатого воздуха фиг,1) содержит последовательно пневматически соединенные компрессор 21, газовый фильтр 22, пневматическую камеру 23, редуктор 24 компрессии, замкнутую полость 25, компрессионный повторитель 26, редуктор 27, предохранительный пневмоклапан 28, выход которого соединен с полостью блока 1 компрессии, а также ограни О читель 29 давления, соединенный с пневмокамерой 23, последовательно соединенные редуктор 30 декомпрессии и декомпрессионный повторитель 31, выход которого соединен с 15 входом редуктора 27, а вход редуктора 30 декомпрессии соединен с выходом замкнутой полости 25.Датчик 5 пульсаций (фиг. 1) размещен на фронтальной штанге 8 средст ва 2 крепления в непосредственной близости от блока 1 компрессии и содержит последовательно соединенные генератор 32 высокой частоты, конденсатор 33, амплитудный детектор 34, 25 делитель 35, выход которого соединен с первым входом регистраторов, емкостный датчик 36, подключенный к входу детектора 34.Емкостный датчик 36 выполнен ме- з 0 таллическим в форме эллипсоида с кривизной поверхности, соответствующей форме глазного яблока, установлен на металлическом штоке 37, подвижно размещенным в канале направляющей втулки 38, герметично встроенной в дно блока 1 компрессии, выполненное прозрачным.Блок 4 манометра (фиг. 1 и 3) содержит мембранный стрелочный мано метр 39 с циферблатом 40, имеющимкраевое отверстие 41, и фотоэлектронный преобразователь 42 (фиг. 1), включающий источник 43 света (фиг.3), установленный на уровне краевого45 отверстия 41 в циферблате 40, и фотодиод 44, расположенный на том же уровне с другой стороны циферблата 40 и подключенный к второму входу регистратора 6, а также светоне 50 проницаемый диск 45 с краевыми перфорациями 46 на уровне краевого отверстия 41 в циферблате 40, насаженный на ось 47 стрелки манометра 39 и помещенный между краевым отверстием 41 в циферблате 40 и фотодио 55 дом 44.Перфорации 46 в диске выполнены с различным диаметром и расположены 04через интервалы, соответствующие выбранным дискретам давления;Устройство работает следующим образом.Критерием определения величины артериального давления в исследуемых сосудах является величина компрессионной нагрузки в режиме подъема давления, при котороц появляется и исчезает глазной пульс, что безошибочно и легко устанавливается при сопоставлении соответствующих элементов пульсограммы, полученной на регистраторе 6 с отметками о величине компрессионной нагрузки, зарегистрированными в тот же моментвремени, на втором канале регистратора 6.11 а этапе подготовки к работе 1 компрессии (фиг. 2) устанавливается перед исследуемым глазом так, что его открытая часть обращена к глазу, а уплотнитель 7, выстилающий торцовую кромку, приводится в плотное соприкосновение с кожей окологлазничной области при помощи средства крепления. Предварительно осуществляется индивиДуальная подгонка габаритов средства крепления с учетом конфигурации головы испытуемого путем установки оптимальной длины продольных телескопических штанг 10 с последующим жестким фиксированием избранных соотношений стопорными винтами. При этом фронтальной штанге 8, жестко связанной с блоком 1 компрессии придается угол наклона, обеспечивающий равномерное распределение усилий, направленных на его прижатие к краям глазницы, Емкостный датчик 36 датчика пульсаций глаза. подвижно размещенный на штоке 37 внутри блока 1 компресии, устанавливается параллельно зияющей поверхности открытого глаза на расстоянии 15+5 мм от нее так, чтобы расстояние между вогнутой поверхностью электрода и выпуклой поверхностью глазного яблока в противостоящих участках было одинаково, Контроль за положением бесконтактного емкостного датчика 36 по отношению к передней поверхности глазного яблока осуществляется визуально через прозрачное дно орбитальной капсулы 6. Для исходной герметизации полости, образуемой между орбитальной капсулой 6 и передней поверхностью содержимого глазницы, создаются необходимые усилия ее прижима к краям глазницы путем подачи сжатого30 воздуха от дополнительного источника 19 сжатого воздуха в пневматическую гофрированную камеру 17 предварительной герметизации под контролемманометра 20, например, до 40 мм 5рт. ст. При этом происходит увеличение объема пневматической гофрированной камеры 17 предварительной герметизации в продольном направлениии расхождение подвижного диска-подголовника 13 и неподвижного опорногодиска 12, что приводит к обеспечениюболее плотного контакта соприкасающихся поверхностей уплотнителя 7блока 1 компрессии 6 и кожи окологлазничной области.Цикл исследования начинается включением компрессора 21, с выхода которого воздух поступает через газовыйФильтр 22 в пневматическую камеру 23 20и мембранную коробку ограничителя 29давления. При достижении подъема давления в пневматической камере 23до 0,4+0,1 кгс/см пита".ие компрессора 21 отключается в связи с замыканием контактов ограничителя 29давления и через открытый клапан редуктора 24 компрессии в замкнутуюполость 25 управляющего объема, гдеосуществляется режим равномерногоподъема давления. Подъем давления взамкнутой полости 25 управляющегообъема создает перепад давления вмембранных коробках компрессионного 26 и декомпрессионного 31 повторителей. Мембранная коробка компрессионного повторителя 26 открываетего нормально закрытый клапан, и воздух из пневматической камеры 23 начинает поступать в полость мембранной 40коробки редуктора 27, в полость предохранительного клапана 28 и далеев блок 1 компрессии. Подъем давленияпродолжается до тех пор, пока уровень его не достигнет предела ограничения давления в пневмосистеме,регулируемого редуктором 27 и предохранительным пневмоклапаном 28,В режиме подъема давления сжатый воз.дух одновременно поступает как в полость орбитальной капсулы 6, так ив гофрированную пневматическую камеру 18 саморегулируемой дополнительной герметизации благодаря наличиюмежду ними пневматической связи. По55мере поступления сжатого воздухав гофрированную пневматическую камеру 18 саморегулируемой дополнительной герметизации происходит увеличе-,ние ее объема преимущественно в продольном направлении, что в свою очередь приводит к дополнительному тыльному смещению жесткого контура средства 2 крепления относительно головыиспытуемого и созданию дополнительных усилий прижима блока 1 компрессии к подлежащим тканям окологлазничной области в прямом соответствиис приростом давления в пневмосистеме, и обеспечивает удержание герметичности стыка между блоком компрессии и кожей испытуемого в условияхвозрастания в его полости пневматического давления, В режиме декомпрессии воздух из замкнутой полости 25через клапан редуктора 30 декомпрессии выходит в окружающую среду. В процессе работы источника 3 сжатого воздуха производится непрерывное измерение величины давления в пневмосистеме мембранным манометром 39 и преобразование его показаний в дискретные электрические сигналы при помощи фотоэлектрического преобразователя 42. По мере поступления сжатого воздуха в мембранную коробку манометра 39 вместе с нарастанием пневматического давления происходит постепенное увеличение ее объема, сообцающее через систему зубчатых передач вращательное движение оси 47 манометра 39 и жестко наса-. женному на нее вместо указанной стрелки светонепроницаемому диску 45 с краевой перфорацией 46, точно нанесенной в масштабе круговой шкалы с интервалами, соответствующими, например, 10 мм рт. ст При совпадении каждой из перфораций 46 вращающегося диска 45 с краевым отверстием 41 в циферблате 40 луч света от источника 43 света, расположенного внутри корпуса блока 4 манометра, достигает фотодиода 44, в котором генерируется электрический импульс, соответствующий по амплитуде порции светового потока, проникшей через совпавшие на какое-то вымя перфорации в диске и циферблате. Далее эти электрические импульсы поступают на регистратор, где фиксируются в виде линии с периодическими ранжированными по амплитуде вертикальными отметками, объективно отражающими динамику изменения значений величины компрессионной нагрузки в диапазоне, например, 0 - 160 мм рт. ст.Одновременно на втором канале регистратора б производится электрографическое отображение пульсаций поверхности глазного яблока, поступающих от датчика 5 пульсаций, действие которого основано на принципе непрерывного измерения функциональной емкости, образованной передней поверхностью глазного яблока и воспринимающим элементом преобразователя - бесконтактным емкостным датчиком 36.Перемещение передней поверхности глазного яблока относительно неподвижного воспринимающего емкостного датчика 36, обусловленное глазным 15 пульсом вызывает изменение функциональной емкости и тем самым осуществляет амплитудную модуляцию сигнала, подаваемого с генератора 32 высокой частоты. Демодуляция осуществляется 20 в детекторе 34. Сигнал с детектора 34 через делитель 35 выходного напряжения подается иа вход регистратора б, где производится определение артериального давления в исследуемых сосудах согласно указанному выше критерию.Повышение точности достигается тем, что в качестве источника внешнего давления вместо 1 уки исследовате" 30 ля, неравномерные мьппечные усилия которой создают нестабильную неоднозначнуюо скорости нарастания интенсивности и продолжительности компрессионную нагрузку, применена само- регулируемая электропневматическая компрессионная система, а также применением бесконтактной компрессии содержимого глазницы непосредственно сжатым воздухом, давящие усилия 40 которого равномерно распределяются по всей передней поверхности содержи" мого глазницы. Кроме того, устранением эпизодических погрешностей, приносимых в процесс исследования пережатием сомкнутых век, при котором, кроме пульсации сосудов век, источником помех, искажающих полезную информацию, могут быть как двигательное беспокойство, так и изменения тонуса их мышцеПовышение физиологичности исследования достигается путем более естественного размещения элементов устройства на голове в соответствии с их функциональным назначением и плотным прилеганием соприкасающихся поверхностей, независимо от индивидуальных размеров и конфигурации головы пациента. Для повышения безопасности исследования в устройстве предусмотрена тройная надежность безопасности исследования за счет включения в пневмосистему трех ограничителей давления, работающих на разных принципах. Кроме того, предусмотрен фильтр для очистки воздуха от случайных взвешенных частиц (твердых и жидких) и предотвращения их попадания на высокочувствительную наружную оболочку глаза во время процедуры исследования.Преимуществом предлагаемого устройства для измерения внутричерепного артериального давления бескровным методом является конструктивное решение узлов прибора, обеспечивающее выполнение всех операций исследования одновременно в автоматическом режиме и с выдачей электрографическогб документы, отображающего результаты исследования.Наиболее плодотворной сферой его применения явится ранняя диагностика доклинических форм неполноценности мозгового кровообращения.1 О 88 И 4 Фиг 3 Составитель Б.фигуРедактор П.Макаревич Техред М.Тепер ект яск 8 Подписи Патент", г.ужгород, ул,Проектная,Заказ 2736/2 Тираж 6 ВНИИПИ Государствен по делам изоб 113035, Москва, Ж, Рго комитета СССРтений и открытийаская наб., д. 4/