Устройство для определения физиологических показателей человека

(57) Изобртехнике. У ской изиие относится к мед йство для определе 3 ъ Од ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Патент США М 4105020. кл. А 61 В 5/021978. ОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЧЕологических показателей человека содержит блок 1 съема информации, блок 2 создания давления, блок 3 определения артериального давления. блок 4 определения частоты пульса, блок 5 отображения информации и блок 6 определения частоты дыхания. Блок 1 съема информации содержит окклюзионную манжету с датчиком 8 тонов Короткова. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременного определения артериального давления, частоты пульса и дыхания в одном измерительном цикле. 11 ил,10 25 30 35 50 Изобретение относится к медицинскойтехнике, а именно к устройствам для определения показателей артериального давления, частоты пульса и дыхания.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременного определения артериальногодавления, частоты пульса и дыхания в одном измерительном цикле.На фиг.1 изображена блок-схема устройства для определения физиологическихпоказателей человека; на фиг.2 - блок-схема блока создания давления; на фиг.3 -блок-схема блока управленияна фиг.4 -блок-схема блока определения артериального давления; на фиг.5 - блок-схема блокавыделения тонов Короткова; на фиг.б -блок-схема блока логического выделенияпервого и последнео тонов Короткова; нафиг.7 - блок-схема блока определения частоты пульса; на фиг.8 - блок-схема блокаопределения частоты дыхания; на фиг,9 -блок-схема формирователя огибающей информационных сигналов; на фиг,10 - блоксхема блока выделения фаэ дыхательногоцикла; на фиг.11 - временные диаграмы изменений сигналов, возникающих при проведении измерительного цикла.Устройство для определения физиологических показателей (фиг,1) содержит блок1 съема информации, блок 2 создания давления. блок 3 определения артериальногодавления, блок 4 определения частоты пульсаблок 5 отображения информации и блокб определения частоты дыхания,Блок 1.съема информации содержит окклюзионную манжету 7 с датчиком 8 тсновКороткова.Блок 2 создания давления (фиг,2) содержит источник 9 давления, пневмореле 10(нормально закрытое), пневмореле 11 (нормально открытое), два электроуправляемыхпневморезистора 12 и 13, вычитающее устройство 14, преобразователь 15 давления,два согласующих блока 16 и 17 и блок 18управления,Блок 18 управления (фиг.3) содержиттриггеры 19 - 23, управляемый делитель 24напряжения, управляемый инвертор 25, интегратор 26 со сбросом, блок 27 выборки сзапоминанием, делитель 28 напряжения,блок 29 выборки с запоминанием, делитель30 напряжения, блок 31 суммирования, блоки 32 и 33 сравнения, логические элементыИЛИ 34 - 38, логический элемент И 39. логический элемент ИЛИ 40, триггер 41, логический элемент ИЛИ 42.Блок 3 определения артериального давления (фиг.4) содержит блок 43 выделениятонов Короткова и блок 44 логического выделения первого и последнего тонов Короткова.Блок 43 выделения тонов Короткова (фиг.5) содержит усилитель 45, компаратор 46, источник 47 опорного напряжения, формирователь 48 импульсов и логический элемент И 49.Блок 44 логического выделения первого и последнего тонов Короткова (фиг.б) содержит триггеры 50 - 53, логические элементы И 54 - 60, логический элемент ИЛИ 61, элемент 62 задержки и счетчики 63 и 64,Блок 4 определения частоты пульса (фиг.7) содержит блок 65 выделения пульсовых ударов, счетчики 66 - 68, логические элементы И 69 и 70, логический элемент НЕ 71, регистр 72 конста нт, генератор 73 импульсов образцовой частоты и блок 74 деления.Блок 6 определения частоты дыхания (фиг,8) содержит формирователь 75 огибающей информационных сигналов, блок 76 выделения моментов появления экстремумов, блок 77 выделения фаэ дыхательного цикла, два измерителя 78 и 79 временных интервалов и блок 80 вычисления частоты дыхания,Формирователь 75 огибающейинформационных сигналов (фиг,9) содержит последовательно соединенные пиковый детектор 81 и блок 82 выборки-хранения. Блок 76 выделения моментов появления экстремумов, обеспечивающий выделение моментов появления максимумов и минимумов в сигнале, поступающем на его вход, может быть построен по любой из известных схем такого назначения.Блок 77 выделения фаз дыхательного цикла (фиг,10) содержит триггеры 83 - 85,логические элементы И 86 - 89 и логический элемент ИЛИ 90.Измерители 78 и 79 временных интервалов построены по стартстопному принципу. Устрой:тво для определения физиологических показателей человека работает следующим образом.На плечо обследуемого накладывается окклюзионная манжета 7 с расположенным в ее внутреннем кармане на дистальном крае датчиком 8 тонов Короткова. Манжета 7 должна быть обернута на плечо таким образом, чтобы датчик 8 тонов Короткова расролагался над плечевой артерией вблизи локтевого сгиба,Руцкой регулировки, расположенной на лицевой панели, устанавливается в блоке 3 создания давления уровень ограничения давления (Рогр,) в манжете 3, заведомо больщий, чем систолическое давление (Рс). По 5714325 формации фиксируется уровень давления вманжете 7, который будет индицироваться 40на его цифровом табло как результат опре 50 55 сле подачи требуемых питающих напряжений на все блоки предлагаемого устройства оно готово к проведению измерительного процесса,При подаче команды "Пуск на устройство для определения физиологических показателей человека цифровые индикаторы блока 5 отображения информации обнуляются и блок 2 создания давления обеспечивает подъем давления в манжете 7 до уровня ограничения Рогр, (фиг.11), Затем давление в манжете 7 будет уменьшаться, а на блок 3 определения артериального давления от блока 2 создания давления поступит сигнал, разрешающий определение артериального давления,В период декомпрессии воздуха в манжете 7 в блоке 3 определения артериального давления выделяется серия тонов Короткова Атк (фиг.11), первичное преобразование которых осуществляется датчиком В тонов Короткова, При этом в блоке 3 выделяются моменты появления первого и последнего тонов Короткова в серии возникших тонов. В момент выделения первого тона Ко- роткова по команде от блока 3 в блоке 5 отображения информации фиксируется уровень давления в манжете 7, информация о величине которого поступает от блока 2 создания давления. Зафиксированный уровень давления представляет результатопределения систолического давления Ро(фиг.11).В соответствии с выделением момента появления последнего тона Короткова по команде от блока 3 определения артериального давления в блоке 5 отображения инделения диастолического давления Рд (фиг.11).Одновременно с определением артериального давления в блоке 4 определения частоты пульса производятся выделение пульсовых волн, подсчет их числа и измерение времени, прошедшего от моментов появления первого и последнего счетных импульсов, Здесь же в блоке производится вычисление отношения числа подсчитанных пульсовых ударов за одну минуту. Полученное значение передается в блок 5 отображения информации как результат определения частоты пульса. Передача этой информации осуществляется по команде от блока 3 определения артериального давления при выделении последнего тона Короткова,По окончании определения диастолического давления Рд по команде от блока 3 10 15 20 определения артериального давления блок 2 создания давления обеспечит подьем даьления на заданную величину по отношению к диастолическому давлению: Рд+сопз (фиг,11), В течение нескольких циклов сердечных сокращений в манжете 7 будет поддерживаться установленный постоянный уровень давления Рд+сопи,За это время на блок б определения частоты дыхания поступит серия сигналов с выхода блока 3 определения артериального давления. Огибающая амплитудных значений этих сигналов Ах 9 фиг,11), возникших в условиях одного и того же уровня внешнего воздействия на сосудистую систему, например при давлении в манжете 7 на 10 - 15 л;м рт,ст. выше диастолического коррелирует с пневмограммой, снимаемой на грудной клетке и отражающей процесс дыхания. Такой эффект связан с дыхательными волнами артериального давления и представляет собой дыхательные волны амплитудных значений информационного сигнала,В формирователе 75 огибающей инфоомационных сигналов блока б определения частоты дыхания обеспечиваются детектирование, выборка и запоминание экстремальных амплитудных значений каждого сигнала этой серии,Из сформированного сигнала на выходе формирователя 75 огибающей информационнь х сигналов с помощью блока 76 выделения моментов появления экстремумов и блока 77 выделения фаз дыхательного цикла выделяются моменты начала вдоха и выдоха.Измерителями 78 и 79 временных интервалов проводится измерение продолжительностей фаз дыхания Твдоха и Твыдоха (фиг,11).В блоке 80 вычисления частоты дыхания производятся суммирование результатов измерения продолжительностей фаз вдоха и выдоха, а также преобразование полученного результата периода дыхательного цикла в число дыханий за одно минуту (частоту дыханий).По команде, формируемой в блоке 77 выделения фаэ дыхательного цикла, производятся запись и индикация результатов определения временных показателей дыхания в блоке 5 отображения информации. По этой же команде блок 2 создания давления обеспечивает сброс давления в манжете 7.Таким образом, измерительный цикл определения физиологических показателей закончен, В результате проведенного в автоматическом режиме измерительного цикла на цифровых индикаторах блока 5 отображения информации отображаютсярезультаты определения систолического Р: и диастолического Рд давлений, частоты пульса и частоты дыхания,При этом информация получена без изменения и усложнения блока съема инфор мации, что позволяет минимальным числом первичных преобразователей с помощью датчика тоновКороткова и преобразователя давления) обеспечить определения артериального давления, частоты импульса и дыха ния в одном измерительном цикле. Формула. изобретенияУстройство для определения физиологических показателей человека, содержа щее соединенный с блоком создания давления блок съема информации, выход которого соединен с блоком определения .эртериального давления, второй вход и первйй выход которого соединены соответст венмо с вторым выходом и первым входом блока создания давления, второй выход блока определения артериального давления подключен к пеовому входу блока опре-деления частоты пульса, второй вход 25 которого соединен. с выходом блока съема информации, первый выход блока определения частоты пульса подключен к третьему входу блока определения арте 30 риального давления, при этом второй вход блока создания давления, четвертый вход блока определения артериального давления и первый вход блока отображения информации соединены с шиной "Пуск", третий вход блока создания давления - с шиной "Сброс"а третий выход блока создания давления, второй и третий выходы блока определения артериального давления и второй выход блока определения частоты пульса подключены к соответствующим входам блока отображения информации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременного определения артериального давления, частоты пульса и дыхания в одном измерительном цикле, в него введен блок определения частоты дыхания, четыре входа которого соединены соответственно с четвертым выходом блока создания давления. первым выходом блока определения частоты пульса, с вторым и четвертым выходами блока определения артериального давления, при этом второй выход и соединенный с четвертым входом блока создания давления пер ый выход блока определения частоты дыхан я подключены к соответству ющим входа блока отображения информации,ставитель А. Сазон Редактор Л.ГратиллоТехред М,Моргентал Корректор Т.Палий роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аз 167 ВНИИ Тираж 454 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5