Пристрій для вимірювання гемодинамічних параметрів і спосіб здійснення вимірювань

1. Пристрій для вимірювання гемодинамічних параметрів за допомогою безконтактного, окклюзійного, осцилометричного автоматичного вимірювання кров'яного тиску з використанням манжети, причому пристрій включає оклюзійний, осцилометричний автоматичний манометр кров'яного тиску й пристрої, що визначають величини гемодинамічних параметрів, який відрізняється тим, що додатково має детектор сигналу (1), виконаний з можливістю розділяння й зберігання хвилі коливань з частотою вибірки принаймні 200 вимірів за серцевий цикл, блок пам'яті (5), що має принаймні 9-бітову структуру, антифільтр (8), виконаний з можливістю компенсації порушень, які виникають при вибірці, та розділяння й перетворення у цифрову форму хвилі коливань, арифметичний блок амплітуди (6) для встановлення Індексу Аугментації (ІА), та блок синтезу (9) для встановлення Тривалості Викиду (ТВ). 2. Пристрій за п. 1 , який відрізняється тим, що швидкість вибірки детектора сигналу (1) становить від 180 до 220 вимірів за секунду. 3. Пристрій за пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що блок пам'яті (5) для запису і зберігання сигналів, генерованих хвилею коливання, має структуру від 10 до 12 бітів. 4. Пристрій за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що він додатково обладнаний арифметичним блоком амплітуди та 2 (19) 1 3 82094 4 зберігають із роздільною здатністю не менше 9 бітів. 11. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що манжету (11) встановлюють на тиск у діапазоні вище систолічного тиску на 35 міліметрів ртутного стовпа, величину Швидкості Пульсової хвилі (ШПХ) розраховують із зсуву часу основної хвилі й першої відбитої хвилі, використовуючи виміряну відстань між груднинною виїмкою та лонною кісткою пацієнта, і/або встановлюють манжету (11) на діастолічний тиск, отриману криву серцевого циклу розділяють на дві частини кінцевою точкою ТВ, і при цьому встановлюють величини Індексу Систолічної Ділянки (ІСД) і Індексу Діастолічної Ділянки (ІДД). Объектом винаходу є пристрій для вимірювання геодинамічних параметрів, зокрема для комплексного обстеження серцево-судинної системи за допомогою осцилометричного (окклюзійного) вимірювання з використанням манжети. Пристрій включає осциляторний автоматичний манометр для вимірювання кров'яного тиску й комплектуючі вузли. Іншим об"єктом винаходу є спосіб вимірювання геодинамічних параметрів. Існує тісний зв'язок між артеріальною гіпертензією й розвитком артеріосклерозу. Найпоширенішим є спосіб вимірювання індексу аугментації аорти (головної артерії) (ІАА) і Швидкості Пульсової Хвилі (ШПХ), тобто вимірювання міцності артерії. ШПХ дає інформацію про еластичність стінки аорти. Крім цього, (ІАА) також дає інформацію про стійкість периферичних артерій і тонус судин. ІАА являє собою різницю між амплітудою першої систолічної хвилі, утвореної серцевим скороченням, і другої систолічної хвилі, створюваної відбиттям першої хвилі у відсотках від більшої хвилі. При вимірюванні ШПХ визначається різниця між часом прибуття пульсової хвилі до яремної артерії й часом прибуття до стегнової артерії, відстань між двома точками вимірювання, і розраховується швидкість пульсової хвилі на аорті. Нещодавно була проведена спроба вирішити це питання неінвазивним способом замість вставляння катетера в корінь аорти. Такі рішення описані в [патенті США 6,117. 087] й у міжнародній заявці [WO 90/11043]. Однак, криві пульсу, зареєстровані в них, не повністю відповідають кривим для аорти, тому крива центрального пульсу відновлюється математичним способом з периферичного пульсу. Для цієї мети створена модель перетворення, що використовує результати ряду як інвазивних вимірювань, так і неінвазивних а також, рядів Фур'є. Однак, вимірювання, виконане на верхній частині руки, тобто на плечовій артерії або на променевій артерії, наприклад, на зап'ясті, не дає достатньої інформації про процеси артеріосклерозу в артеріях, насамперед у центральних гнучких артеріях. [Девіс, Дж.І. та ін.: Аналіз пульсової хвилі й швидкість пульсової хвилі: критичний огляд їхніх переваг і недоліків. Дж. Гіпертенс, 2003, том 21 номер 3. 463-472]. Варто також взяти до уваги, що обстеження, виконані контактними датчиками тиску, є звичайно неточними внаслідок неминучих рухів як оператора, так і пацієнта в процесі обстеження. Вимірювальні пристрої Sphygmocor ( Atcor) і Complior ( Artech Medical), які використовують також контактні датчики тиску, дозволяють робити безконтактні вимірювання ШПХ. Артеріальний пульс відчувається на двох точках поверхні тіла пацієнта, на яремній артерії (артерії carotis) і на стегновій артерії (артерія femoralis), a моменти появи пульсу вимірюються на цих двох артеріях. Швидкість пульсової хвилі визначається із різниці в часі між пульсом в двох точках і відстані між ними. Найбільший недолік вищезгаданих способів це те, що їхнє застосування є важким, вимагає досвідчених фахівців і вимагає також багато часу. Пацієнт не може скористатися ним незалежно в його або її будинку, і він або вона не можуть працювати із пристроєм поодинці. Пристрій надзвичайно дорогий для застосування. В [патенті США. 6 712, 768] намагалися усунути ці недоліки. У цьому патенті досліджуються криві пульсової хвилі, отримані з вимірювання кров'яного тиску за допомогою манжети на плечі, для вимірювання ІАА. Час між появою першої хвилі, утвореної серцевим скороченням, і появою другої хвилі, утвореної відбиттям першої хвилі від більш низької частини тіла, який визначається з використанням кривої тиску, отриманої манжетою, роздутої вище систолічного тиску, потім ці моменти часу вимірюються на кривій, виміряної в діапазоні нижче діастолічного тиску, і ІАА визначається з використанням амплітуд, отриманих цим способом. Елементи пульсової хвилі між діастолічним значенням і CAT ( Середнім Артеріальним Тиском), яким є точка найвищої амплітуди на параболічній кривій кров'яного тиску, виконаної традиційним покроковим вимірюванням, не можуть бути надійно виміряні, тому що форма кривої пульсу може значно змінюватися навіть при невеликій зміні тиску в манжеті. Манжета стає усе більше й більше ослабленою в діапазоні тиску нижче діастоли, напруга стінки судини збільшується, отже, амплітуда коливання, так само як записуваний сигнал, значно зменшується. За цієї причини ІАА не може бути визначений настільки точно, наскільки цього вимагає медична або клінічна практика. ТВ (= тривалість викиду) тобто час відкритого стану артеріального клапана, являє собою гемодинамічну характеристику, що має таку ж важливість, як і раніше згадані. Протягом одного серцевого циклу певна точка западини хвилі, у межах серцевого циклу, позначена як кінець моменту часу викиду крові з лівої камери. 5 [Вілкінсон, І. Б. та ін.: Залежність частоти серцевих скорочень від збільшення пульсового тиску й артеріальної міцності. Ам. Дж. Гіпертенс, 2002; 15:24-30]. Однак, відомі безконтактні способи не підходять для надійного розділення відбитих хвиль, і визначення кінцевого моменту ТВ. Величини ІАА і ТВ, таким чином, не можуть бути визначені цими відомими способами з точністю й надійністю, які дають інвазійні дослідження. Задачею існуючого винаходу є розроблення простого і відносно некоштовного безконтактного обстежувального пристрою для вимірювання таких гемодинамічних характеристик, як Індекс Аугментації (ІАА), Тривалість Викиду й Швидкість Пульсової хвилі (ШПХ) і т.д., а також для комплексного обстеження серцево-судинної системи. Іншою задачею винаходу є розробка вимірювальних пристроїв, які можуть використовуватися як професійні медичні пристрої, а також за допомогою котрих вимірювання може виконувати безпосередньо сам пацієнт, і пристрій повинен застосовуватися для використання в системі "домашній догляд " або бути об'єднаним з портативним амбулаторним монітором вимірювання кров'яного тиску хворого для цілодобового використання (АМКТ) або АМКТ із блоком ЕКГ. Винахід базується на ствердженні, що питання може бути вирішене у рамках відомого й повсюдно використовуваного осцилометричного способу вимірювання кров'яного тиску з манжетою (окклюзійний спосіб), якщо автоматичні вимірювання кров'яного тиску забезпечуються пристроями для обробки й оцінки хвилі коливання. Ми визначили, що, якщо щільність вибірки - як мінімум подвійна, і щільність запису сигналу як мінімум у чотири рази вище, ніж у традиційному вимірюванні, гемодинамічна характеристика стає розпізнаваною й застосовною для обробки. Ми визначили також, що аналіз кривої коливання серцевого циклу з необхідною висотою розрішення можливий тільки із пристроєм, здатним компенсувати ("протифільтраційним") неминучі порушення, що виникають при розбивці аналогової вхідної ознаки на компоненти змінного ( ЗС) і постійного (ПС) струму резисторноконденсаторною ланкою, використовуючи для компенсації точну зворотну функцію частотнопередаточної характеристики резисторноконденсаторної ланки. Відповідно ми можемо включити компенсуючий (протифільтраційний) блок у пристрій, що забезпечує усунення шуму й викривлень, викликаних перетворенням серії сигналів кривій коливання в цифрову форму. Наші вищезгадані визнання дають можливість виконання детального аналізу кривих коливання (коливання пульсу), отриманих при вимірюванні коливань кров'яного тиску, які ведуть до подальших визнань. Ми прийшли до разючого висновку на основі великої бази даних коливань, створеної протягом даного біологічного дослідження, що крива коливання, обумовлена звичайним вимірюванням кров'яного тиску на 82094 6 плечовій артерії, має основні характеристики, ідентичні характеристикам пульсових коливань кров'яного тиску й артеріального пульсу з точки зору практичної й клінічної практики. Цей факт доведений погодженістю місць, відзначених як "первинна хвиля " й "вторинна хвиля " кривих. Ми знайшли також разючим, що час між початком серцевого циклу й початком появи другого відбиття, виміряного на кривій коливання пульсової хвилі, виміряної манжетою, точно в чотири рази більше, ніж час руху між сонною артерією й стегновою артерією, виміряною прямим способом. Цей факт підтверджує, що в процесі наших досліджень ми вимірюємо хвилю тиску центральної аорти, і ми спостерігаємо в дійсності відбиті хвилі, що виходять безпосередньо із центральної аорти. Результати погоджуються з результатами, виміряними одночасно вищезгаданим пристроєм Complior у межах допустимих помилок. За допомогою цього вимірювання ми досліджуємо еластичність центральної аорти. Вона може бути перевірена з використанням відомого ефекту Вальсальви. Коли м'язи черевної порожнини й грудей напружені, розширюваність аорти збільшується й швидкість руху пульсової хвилі зменшується. Інформація, отримана цим способом, є коректною, оскільки наші дослідження підтверджують, що вимірювання зроблені при відповідному тиску в манжеті. Зміна всього на 10 міліметрів ртутного стовпа викликає значну зміну в осцилограмі й веде до помилкових результатів. От чому вимірювання гемодинамічної характеристики повинно виконуватися за тиску в манжеті, визначеному попереднім традиційним вимірюванням кров'яного тиску. Локалізації й амплітуди основної хвилі й першої відбитої хвилі повинні бути виміряні за умови понад систолічного тиску, що повністю закриває артерію, оптимально за тиску в манжеті на 35 міліметрів ртутного стовпа вище систолічного. Вимірювання у вільному кровотоці повинно виконуватися при вимірюванні діастолічного тиску. Використання тиску або в інтервалі між діастолічним тиском і CAT (середнім артеріальним тиском), або тиску нижче діастолічного, не забезпечує правильного результату. Підсумкова сутність даного твердження, що лежить в основі винаходу, полягає в тому, що, якщо пульсові криві, отримані при вимірюванні коливань кров'яного тиску, реєструються з розрішенням, яке перевищує звичайне, то не тільки їхні найвищі амплітуди, які в цей час використовуються в манометрах кров'яного тиску, але й повна крива коливання разом з індукованими відбитими хвилями, можуть використовуватися для оцінки. ІАА, ШПХ, і ТВ можуть бути визначені за допомогою манометра кров'яного тиску з манжетою безконтактним способом, за допомогою вимірювання в одній точці замість ускладненого вимірювання двох точок. Навіть сам пацієнт може виконувати дослідження, і пристрій може бути просто вбудований у систему «Домашній догляд». Можуть 7 бути розроблені також професійні варіанти для медичного використання або для дослідників медиків. Рішення за даним винаходом, засноване на вищеописаному твердженні, являє собою пристрій для вимірювання гемодинамічних параметрів, особливо Індексу Аугментації (ІАА) і/або Тривалість Викиду (ТВ), за допомогою безконтактного, окклюзійного, осцилометричного автоматичного вимірювання кров'яного тиску, з використанням манжети, причому пристрій включає окклюзійний, осцилометричний автоматичний манометр кров'яного тиску й пристрої, що визначають величини гемодинамічних параметрів. Пристрій відповідно до даного винаходу відрізняється тим, що має детектор сигналу, що розділяє й зберігає хвилю коливання за швидкості вибірки як мінімум 200 вимірів за серцевий цикл, блок пам'яті, що має як мінімум 9 бітну структуру, переважно цифровий анти -фільтр для компенсації порушень, які виникають при вибірці, що розділяє й перетворює у цифрову форму хвилю коливання, арифметичний блок амплітуди, що встановлює Індекс Аугментації (ІАА), та блок синтезу, що встановлює Тривалість Викиду (ТВ). Пристрій відповідно до даного винаходу переважно відрізняється тим, що швидкість вибірки детектора сигналу становить від 180 до 220 вимірів за секунду. Пристрій відповідно до даного винаходу переважно відрізняється також тим, що блок пам’яті, що записує і зберігає сигнали, генеровані хвилею коливання, має структуру від 10 до 12біт. Пристрій відповідно до даного винаходу переважно відрізняється також тим, що він обладнаний арифметичним амплітудним блоком, зокрема арифметичним блоком часу, що встановлює Швидкість Пульсової хвилі (ШПХ), і/або блоком інтегратора, що встановлює Індекс Систолічної Ділянки (ІСД) і Індекс Діастолічної Ділянки (ІДД). Крім того, пристрій відповідно до даного винаходу переважно відрізняється тим, що арифметичний блок амплітуди, арифметичний блок часу в конкретному випадку, і блок інтегратора пов'язані із загальним програмним регулятором і включені в загальний аналізатор. Переважне виконання пристрою відповідно до даного винаходу відрізняється тим, що він з'єднаний з портативним добовим амбулаторним монітором кров'яного тиску. Інше переважне виконання пристрою відповідно до даного винаходу відрізняється тим, що він вбудований у телемедичну систему домашнього догляду. Нарешті переважне виконання пристрою відповідно до даного винаходу відрізняється тим, що він об'єднаний з цілодобовим монітором кров'яного тиску, вбудованим разом з приладом ЕКГ і керованим їм. Іншим объектом винаходу є спосіб безконтактного вимірювання гемодинамічних характеристик, зокрема Індексу Аугментації (ІАА) і/або Тривалості Викиду, за допомогою окклюзійної 82094 8 манжети датчика тиску, встановленого на плечовій артерії, і і вищезгаданих пристроїв, за яким вибирають, аналізують і оцінюють потік сигналу коливань пульсових хвиль. Спосіб відповідно до даного винаходу відрізняється тим, що, виконують звичайне покрокове вимірювання кров'яного тиску, і зберігають величини СКТ, ДКТ, і ЧСС, потім компенсують викривлення сигналу, що виникають при вибірці шляхом "протифільтрації", після встановлення манжети вище систолічного тиску, тобто вище систолічного діапазону тиску, переважно на СКТ + 35 міліметрів ртутного стовпа, розраховують Індекс Аугментації (ІАА) з отриманих кривих коливання на основі амплітуд хвилі, а величину Тривалості Викиду встановлюють шляхом визначення мінімальної точки після першої відбитої хвилі на кривій коливання. Спосіб відповідно до винаходу переважно відрізняється тим, що ряд сигналів коливання відбирається за швидкості вибірки не менш 180 вимірів/секунду, переважно 200-вимірів/серцевий цикл, і перетворені в цифрову форму сигнали зберігаються із здатністю розрішення не менш 9 біт. Спосіб відповідно до винаходу додатково характеризується тим, що, манжету встановлюють на тиск у діапазоні вище систолічного тиску, переважно на 35 міліметрів ртутного стовпа, величину Швидкості Пульсової хвилі (ШПХ) розраховують із зсуву часу основної хвилі й першої відбитої хвилі, використовуючи відстань між грудинною виїмкою й лонною кісткою, виміряну на відстані від пацієнта, і/або встановлюють манжету (11) на визначений діастолічний тиск або близький до нього, отриману криву серцевого циклу розділяють на дві частини кінцевою точкою ТВ, і при цьому встановлюють величини Індексу Систолічної Ділянки (ІСД), і Індексу Діастолічної Ділянки (ІДД). Винахід показаний докладно на прикладах виконань, зображених на доданих фігурах, однак, не обмежується ними. Фігури На фігурі 1 показано блок-схему конструкції пристрою. На фігурі 2 показано логічну блок-схему реалізації способу. На фігурі 3 показано характеристичну криву коливання серцевого циклу. На фігурі 4 показано додаткову характеристичну криву коливання серцевого циклу. На фігурі 5 показано спрощену блок-схему функціонального потоку "анти-фільтра". На фігурі 6 показано спрощену діаграму, яка обмежує ділянку перевірки величини ТВ. На фігурах 7 та 8 показано спрощену блоксхему узгодженої роботи амплітудного арифметичного блоку й арифметичного блоку часу пристрою за даним винаходом. Конструкція пристрою 10 відповідно з цим винаходом частково така ж, як і традиційний манометр кров'яного тиску, але вона відрізняється від традиційного інструмента щодо технічних рішень винаходу (див. Фігуру 1). Відомо, що автоматичний манометр кров'яного тиску складається із пневматичної частини й електронної частини. Пневматична частина 9 складається із пневматичної манжети 11, що є одночасно й датчиком, насоса 12, випускного клапана 13 й аварійного клапана 14. Манжета 11, що надягається на верхню частину руки, застосовується для стиску плечової артерії з одного боку, а з іншої сторони вона сприймає хвилю імпульсу тиску артерії й передає її як зміну тиску на датчик 21, що перетворить її в зміну електричного опору подібно до п'єзоелектричному кристалу. Отже автоматичний манометр кров'яного тиску належить до безконтактних медичних пристроїв. Датчиком є безпосередньо манжета 11 на відміну від пристроїв, що використовують контактні датчики тиску, укріплені на тілі пацієнта вище артерії. Насос 12, який створює внутрішній тиск манжети 11, контрольований випускним клапаном 13, призначеним для зменшення тиску, і аварійний клапан 14, що миттєво припиняє звуження артерії, якщо пацієнт почуває біль, належать до пневматичної частини манометра кров'яного тиску. Електронна частина теоретично може бути розділена на дві частини: детектор сигналу 1 й аналізатор 2. Детектор сигналу перетворить потік сигналу пневматичних змін, сприйнятих манжетою 11, в електричний потік сигналу й обробляє їх таким чином, що виходять дані, які відносяться до кров'яного тиску, і які придатні для оцінки. Аналізатор 2 обробляє й оцінює потік сигналу, відповідним чином посилений й очищений від перешкод. Угорський патент № 220 528, в якому описано один з таких пристроїв, може бути згаданий як приклад. У той же час аналізатор 2 контролює пневматичну систему. Контроль полягає в тому, щоб перевірити, чи досить отриманих й оброблених даних для повної оцінки. Датчик сигналу 1 з'єднаний через датчик 21 із пневматичною частиною, а саме з манжетою 11. Датчик 21 відповідним чином підключений до мостової схеми так, щоб хвиля імпульсу тиску могла бути оброблена як зміна електричної напруги. Вимірювальний підсилювач 22 пов'язаний з датчиком 21 для посилення потоку сигналу, для фільтрації шуму й для того, щоб пропустити через певний бажаний частотний діапазон. Вихід вимірювального підсилювача 22 пов'язаний з фільтруючим резистивно-компенсуючим (РК) елементом 23, який пов'язаний з аналоговоцифровим конвертером 25 через підсилювач 24. Фільтруючий РК елемент 23 повинен вибрати потік сигналу коливання, тобто змінний компонент із аналогового вихідного сигналу пульсової хвилі. Підсилювач 24 підсилює потік сигналу коливання таким чином, щоб хвилі коливань могли бути розпізнані, визначені, а їхні амплітуди визначені в наступних операціях. Аналогово-цифровий конвертер 25 перетворює посилений потік коливання сигналу в цифровий потік сигналу. У традиційних манометрах кров'яного тиску тиск у манжеті 11 покроково зменшується від тиску, який перевищує передбачуваний систолічний тиск, при цьому реєструючи пульсовий тиск, що належить кожному кроку тиску в манжеті 11. Отже, тільки одна амплітуда, тобто величини піків хвиль, перетворені в цифрову форму, повинні бути 82094 10 зареєстровані із хвильової картини кожного серцевого циклу. Для рішення цього питання досить зробити вибірку близько 100 точок у секунду з аналогового потоку сигналу, щоб знайти піки хвилі й реєстрацію зразків коливання із здатністю розрішення 8 біт. Частота вибірки й здатність розрішення сигналів не дозволяє фактично визнавати особливості, відмінні від максимальної амплітуди. Аналогово-цифровий конвертер 25 оснащений дискретизатором 4, що регулює вибірку частоти, яка як мінімум удвічі вище, ніж традиційна в пристрої 10, відповідно до даного винаходу. Застосовувана частота вибірки 200 вимірів у секунду в прикладі, що відповідає в основному 200 вимірам на серцевий цикл. Крім того, аналогово-цифровий конвертер 25 оснащено блоком пам’яті 5, що має більше 8 біт, у прикладі відповідно до даного винаходу із блоком 10 - 10біт пам’яті. Наші експерименти виявили, що потік сигналу коливання із здатністю розрішення 10 біт може показати однозначно дрібну структуру в осцилограмі окремого серцевого циклу, а саме основну хвилю й наступні відбиті хвилі. Це дозволяє успішне застосування манжети 11 для вимірювання гемодинамічних характеристик на основі медичного винаходу, описаного в загальному описі винаходу, використовуючи твердження винахідника, яке базуються на цьому винаході. Контролер програми 26, вбудований в аналізатор 2, вводить у дію або блоки для традиційного вимірювання кров'яного тиску, щоб визначити й показати систолічний кров'яний тиск [СКТ], діастолічний кров'яний тиск [ДКТ] і частоту серцевих скорочень [ЧСС], або перераховані параметри, удосконалені для визначення й показу додаткових гемодинамічних характеристик. Блок оцінки кров'яного тиску 27 визначає величини СКТ, ДКТ і ЧСС із пари величин тиску в манжеті й амплітуди пульсової хвилі відповідно до міжнародної медичної практики, потім або показує їх за допомогою блоку кров'яного тиску 28, з'єднаного із блоком оцінки 27 на основі рідиннокристалічного індикатора пристрою 10, або роздруковує їх у певній формі. Якщо повинна бути визначена додаткова гемодинамічна характеристика, аналоговоцифровий конвертер 25, і інші блоки, що управляють знаками, підключаються до антифільтра 8 під управлінням контролера програм 26. Анти - фільтр 8 компенсує й виправляє всі викривлення, використовуючи інверсію передаточної функції РК фільтра 23, які з'явилися в потоці сигналу коливання внаслідок використання РК фільтра 23 і підсилювача 24. З огляду на те, що викривлення, викликані фільтрацією й посиленням, залежать від "частоти" потоку сигналу коливання, або більш докладно, від швидкості зміни сигналу, який змінюється від точки до точки, анти - фільтр 8 працює у зв'язку із цією характеристикою. Аналізатор 2 відповідним чином приєднаний до анти -фільтра 8, включає арифметичний блок амплітуди 6, арифметичний блок часу 7, блок синтезу 9 й інтегруючий блок 3. Вихідний блок ІАА 61, вихідний блок ТВ 91, вихідний блок ШПХ 71, і вихідний блок ІСДДДД 31 11 з'єднано подібним чином з вихідним блоком кров'яного тиску 28. [ІСД означає Індекс Систолічної Ділянки, ІДД означає Індекс Діастолічної Ділянки. Це - ділянки, що перебувають під кривою коливання серцевого циклу - сектор перед і після кінцевої точки ТВ]. Арифметичний блок амплітуди 6 визначає амплітуди основної хвилі й відбитих хвиль і виводить із них АІх й ІАА8О. Арифметичний блок часу 7 визначає кінцеві точки основної хвилі й першої відбитої хвилі, розраховуючи з них величину ПІПХ, використовуючи відстань між сонною артерією й стегновою артерією пацієнта. [Оцінка й обчислення ШПХ можуть бути зроблені, виходячи з часу між початковою точкою основної хвилі й початковою точкою відбитої хвилі (між зсувами) і/або часу між піками хвиль (сусідніми піками)]. Блок синтезу 9 визначає кінцеву точку ТВ, а інтегруючий блок 3 визначає величини ІСД й ІДД, на основі кінцевої точки ТВ й їхнього показника, що є інформацією, яка характеризує стан коронарної перфузії серця. Аналізатор 2 вибирає відповідним чином характерний серцевий цикл із десяти сусідніх зареєстрованих серцевих циклів на основі найбільш характерного вигляду піків хвилі, або в інших випадках блок використовує фактичний серцевий цикл, що є середнім з ряду суміжних серцевих циклів. Пристрій 10 відповідно до винаходу може бути також укомплектований приладом Холтера цілодобового використання, подібно традиційним манометрам кров'яного тиску. Переважне виконання пристрою в нашому прикладі полягає в інтеграції з автоматичним вимірювальним реєструючим приладом цілодобового використання. В іншому переважному виконанні пристрою 10 відповідно до винаходу датчик сигналу 1 та аналізатор 2 можуть бути відповідним чином розділені на основний пристрій вибірки й пристрій професійної оцінки в клінічних (медичних ПК). Здійснення вибірки пульсової хвилі кров'яного тиску із збільшеною частотою та її зберігання зі збільшеною здатністю розрішення має ключове значення навіть у цьому випадку. Надзвичайно вигідне виконання пристрою 10 відповідно до винаходу обладнано пристроями типу інфрачервоне око або модем, для телефонної лінії або іншого блоку вводу / виводу, адекватних застосовуваній телеметричній системі, що забезпечує зв'язок із системою " домашній догляд ". Важлива перевага пристрою відповідно до винаходу полягає в тому, що пацієнт, який потребує вимірювання даних, може сам або сама одягти манжету 11 і може почати вимірювання або дозволити це зробити центральному телеметричному контролеру. Є безліч телеметричних медичних систем " домашній догляд ", відомий у спеціалізованій літературі. Одна з них являє собою винахід, описаний в описі угорського патенту № 222 052. Пристрій 10 відповідно до винаходу, пов'язаний із системою "домашній догляд", значно підвищує можливості 82094 12 визначення й контролю системи й людської біологічної інформації, одержуваної лікарем. Інше виконання й застосування пристрою 10 відповідно до цього винаходу є виконання, обладнане манометром кров'яного тиску, об'єднаним із приладом ЕКГ. Місцевий аноксичний стан серцевого м'яза (ішемія) є продромальным і з певною ймовірністю передує інфаркту міокарда. Однак, патологічне відхилення ЕКГ може бути успішно оцінено тільки в комбінації з даними вимірювання кров'яного тиску. Відомий і широко використовуваний комбінований пристрій автоматично починає вимірювання кров'яного тиску, якщо виявлено патологічне відхилення ЕКГ. Якщо пристрій 10 укомплектований пристроєм, відповідно до винаходу, у критичних випадках можуть бути виявлені більш екстенсивні гемодинамічні дані. Метою способу відповідно до винаходу, крім одержання звичайних даних вимірювання кров'яного тиску, таких як СКТ, ДКТ, ЧСС, є одержання інформації про додаткові гемодинамічні характеристики, такі, як індекс аугментації (ІАА), швидкість пульсової хвилі (ШПХ) і тривалість викиду, і вищезгадані ІСД, ІДД. Використання Пристрою 10 і робота їхніх блоків надано нижче: (См. Фіг. 2.) Манжета 11 укріплюється на плечі пацієнта на плечовій артерії. Для правильного виконання вимірювання варто врахувати наступний факт. Вимірювання з манжетою створює певні можливості й має переваги серед безконтактних способів вимірювання, якщо його виконувати належним чином. На відміну від вимірювання контактними манометрами, які здавлюють поверхню тіла для того, щоб вимірювати тиск артерії, вимірювання з манжетою не залежить від кваліфікації людини, яка проводить дослідження, адекватного тиску датчика й стабільності тиску в процесі вимірювання. Це усуває суб'єктивні помилки й породжені ними помилкові компоненти. У вимірюванні з манжетою сама манжета є датчиком, і коливання таким чином передається від пневматичної частини до електронної. Ширина зменшеної манжети на 66 % менше, ніж у манжети для вимірювання дорослих, у якої рукав обертається навколо руки й підходить для цієї мети. Його ширина - 7 - 8 см (дитячий розмір), але периметр довше за звичайний. Пристрій 10 виконує звичайне покрокове вимірювання кров'яного тиску. Систолічний кров'яний тиск (СКТ) і діастолічний кров'яний тиск (ДКТ) реєструються й показуються або роздруковуються для користувача. Тиск у манжеті потім збільшується й стає вище виміряного СКТ (у так званому понад систолічному діапазоні), переважно на 35 міліметрів ртутного стовпа. Серія сигналів коливання приблизно десяти безперервних серцевих циклів реєструється, фільтрується й підсилюється звичайними способами, застосовуваними при звичайному автоматичному вимірюванні кров'яного тиску. Ряд аналогових сигналів перетворюється в цифрову форму із частотою вибірки 200 вимірювань у секунду, і величини, перетворені в цифрову 13 форму, зберігаються й обробляються із здатністю розрішення 10 біт. Суть вищенаведеного вимірювання С+35(вище за систолічний тиск на 35 міліметрів ртутного стовпа) полягає в тому, що верхня плечова артерія повністю стиснута, тому в процесі вимірювання цим способом ніякого кровотока не виникає. Однак, коливання тиску впливають на кров в кровоносних судинах, як у рідині, і це натискає на манжету 11. Вимірювання, виконане у діапазоні, що перевищує систолічне, базується на хвилях тиску, і ефекти порушення кровотока виключаються. Манжета 11 повинна бути досить еластичною, щоб миттєво передавати коливання хвилі тиску на електронну частину, що досягається досить високим тиском у манжеті 11. Однак, тиск не повинен бути занадто високим, тому що це створює дискомфорт і може бути шкідливим для обстежувального з одного боку, і зменшує чутливість вимірювання з іншого боку. Оптимальна величина надлишкового тиску становить приблизно 35мм ртутного стовпа, що визначено шляхом досвіду. Ми об'єднали послідовне використання 35 міліметрів ртутного стовпа, щоб гарантувати відтворюваність вимірювань. Робочий процес аналізатора 2 показано на Фігурах 7 і 8. Пристрій 10 сприймає нове вимірювання після традиційного вимірювання кров'яного тиску й піддає ряд цифрових сигналів коригуванню, використовуючи анти - фільтр 8, щоб компенсувати викривлення, викликані попередньої РК- фільтрацією (див. фіг.5). Анти-фільтрування дозволяє здійснювати спосіб відповідно до винаходу з розрішенням 10 біт, який, у противному випадку, повинен бути виконаний з перетворенням, яке має більш високе розрішення. Елементи, необхідні для більш високого розрішення, можуть підняти вартість пристрою 10. Первісний ряд сигналів перед анти фільтруванням аі=F(і) зберігається блоці пам'яті 5. Відкоригований ряд сигналів aі=f(і) і ряд даних його перших і других похідних aі'=f'(і) і aі"=f"(i) також зберігається в блоці пам'яті 5. У цих рядах а є амплітудою й номером ряду на осі часу, де часовий інтервал в 5 мілісекунд - це час між кожними двома величинами і у нашому прикладі. Усереднена форма хвилі, прийнята як типовий представник, генерується потоком вільних від викривлень даних серцевих циклів. Амплітуди основної хвилі й першої відбитої хвилі дають ІАА, що є характеристикою для артеріосклерозу. Реальна крива серцевого циклу може мати дуже велике розмаїття. Два характерних приклади цього показані на Фігурах 3 й 4. Основна хвиля серцевого циклу [аmain] менше, ніж перша відбита хвиля [arefl] на Фігурі 3. Зворотне положення показане на Фігурі 4. На Фігурах 7 та 8 показано, як арифметичний блок амплітуди 6 і блок синтезу 9 працюють разом під управлінням контролера програми 26. Місця максимуму [amах] і мінімуму [amin], знайдені у відкоректованій серії сигналів, можуть теоретично визначати амплітуду й місце основної хвилі, так само як і місце ТВ. Інтерпретація подій залежить, 82094 14 однак, від того, належить проаналізована крива серцевого циклу до типу Фігури 3 або Фігури 4. Ми припускаємо існування максимуму, меншого, ніж аmax, який знаходиться попереду нього. Якщо крива належить до типу, показаному на Фігурі 3, ІАА може бути розрахований із двох максимумів, і його величини, скоректованої до частоти серцевих скорочень ІАА80 = ІАА + {0.5 6 * ЧСС-80)} відповідно до умовних позначень медичної літератури. Місце мінімуму відповідає ТВ, якщо вона перебуває в межах зони F, показаної на Фігурі 6. (Величини k1, k2 й k3 визначаються експериментальним шляхом на підставі великої кількості вимірювань.) Інакше ТВ повинна бути знайдена в серії других похідних [ТВ (2)]. Якщо крива належить до типу, показаному на Фігурі 4, контролер програми 26 запустить функцію, показану на Фігурі 8. Кінцева точка ТВ повинна бути знайдена в серії не відкоригованих сигналів. Якщо ця точка з'являється після 210 мілісекунд, вона повинна бути сприйнята [ТВ(3)]. Відбита хвиля повинна бути між [ТВ (3)] й аmax у відкоригованих серіях даних у цьому випадку [аmax,3 ]· Якщо ТВ виявляється занадто короткою з медичної точки зору, то відбита хвиля повинна бути знайдена після розташування мінімуму [аmax,2], за яким слідує реальна кінцева точка ТВ [ED (4) ]. Пристрій визначає ІАА і ТВ на базі даних основної й відбитої хвиль, доведених як кінцеві, і арифметичний блок часу розраховує ШПХ, використовуючи відстані між сонною й стегновою артерією, дані індивідуально. Після завершення вимірювання С + 35, тиск манжети 11 встановлюється на виміряний ДКТ або близький до нього та інтегруючий блок 3, помістивши кінцеву точку ТВ, знайдену як описано вище, на вісь ί - вісь перетворених у цифрову форму й відкоригованих рядів сигналів, визначає ділянку під кривою перед кінцевою точкою ТВ [ІСД] й ділянку під кривою після цієї точки [ІДД], розраховує їхні показники і потім передає їх на вихідний блок 1СД/ІДД 31. Існує значне розходження між вимірюванням, вищим за систолічне, та діастолічним, коли протягом першого вимірювання плечова артерія повністю закрита, тобто немає ніякого кровотоку в артерії, і отже, діаметр артерії незмінний. Тиск крові в артерії перемагає. Манжета регулює зміни тиску. Кровоток існує за вимірювання в діапазоні діастоличного тиску, і зміна діаметра артерії відбувається внаслідок поширення пульсової хвилі. Манжета регулює цю зміну в цьому випадку. Всі гемодинамічні характеристики визначаються в більше надійному діапазоні тиску С+35 як результат використання даного пристрою й способу відповідно до винаходу, оскільки не потрібно передавати величини, виміряні від систоли до діастоли, щоб успішно завершити вимірювання. Підбиваючи підсумок вищесказаному, відзначимо, що пристрій і спосіб відповідно до винаходу пропонують нове технічне рішення для 15 виконання вже впровадженого й прийнятого способу медичної діагностики. Рішення базується на новому медичному винаході винахідників, і сутність винаходу -це практичне технічне виконання винаходу. Винахід є новим, тому що не було відомо ніякого надійного й точного перетворення гемодинамічних процесів у центральній аорті до використання безконтактного окклюзійного способу й пристрою, тобто використання манжети для вимірювання кров'яного тиску як датчика. Дотепер не було відомо ніякого способу й пристрою, що надійно перетворює згадані гемодинамічні характеристики з використанням манжети як датчика і забезпечує даними у формі, що підходять для подальшої оцінки. Рішення відповідно до винаходу забезпечує недорогий зручний у використанні спосіб і пристрій, що може бути впроваджений повсюдно й швидко. Вони не вимагають дорогого персоналу, тому що пацієнт самостійно може використовувати пристрій. 82094 16 17 82094 18