[go: up one dir, main page]

RU2629036C1 - Method for arterial pressure measurement - Google Patents

Method for arterial pressure measurement Download PDF

Info

Publication number
RU2629036C1
RU2629036C1 RU2016113905A RU2016113905A RU2629036C1 RU 2629036 C1 RU2629036 C1 RU 2629036C1 RU 2016113905 A RU2016113905 A RU 2016113905A RU 2016113905 A RU2016113905 A RU 2016113905A RU 2629036 C1 RU2629036 C1 RU 2629036C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulse wave
blood pressure
change
delay
wave sensors
Prior art date
Application number
RU2016113905A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Данил Рафикович Садриев
Артур Игоревич Когданин
Original Assignee
Данил Рафикович Садриев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Данил Рафикович Садриев filed Critical Данил Рафикович Садриев
Priority to RU2016113905A priority Critical patent/RU2629036C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2629036C1 publication Critical patent/RU2629036C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow

Landscapes

  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: pulse wave sensors are fixed on the wrists of both hands, and the data from the pulse wave sensors are processed synchronously, determining the delay between heartbeats. Then, the delay variation is monitored over time, which is taken corresponding to the systolic pressure change.
EFFECT: method allows for a possibility of continuous monitoring of changes in blood pressure.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно кардиологии, и может быть использовано для неинвазивного непрерывного контроля изменения артериального давления.The invention relates to medicine, namely cardiology, and can be used for non-invasive continuous monitoring of changes in blood pressure.

Существующие методы измерения артериального давления подразделяют на две группы: методы прямого (инвазивного) и косвенного (неинвазивного) измерения. Неинвазивные методы основаны на обработке и анализе различных показателей, косвенно связанных с гемодинамикой и артериальным давлением. Наиболее распространенными из них являются осциллометрический и аускультативный методы. К недостаткам этих методов можно отнести необходимость накачивания манжеты для окклюзии кровеносных сосудов и возможность выполнения периодических измерений лишь в отдельные моменты времени, тогда как во многих случаях необходимым является именно непрерывное и достаточно продолжительное мониторирование показателей артериального давления. В работе Шульгина и соавторов «Измерение артериального давления на основе совместной обработки набора физиологических показателей» (Клин, информат. и телемед. 2012. Т. 8. Вып. 9. С. 38-44) показана взаимосвязь между такими гемодинамическими параметрами, как эластичность стенок кровеносного сосуда (артерии) и время распространения пульсовой волны. Было проведено исследование определенного количества испытуемых, у которых регистрировалось значение фазового сдвига (Δτ) между двумя фотоплетизмограммами, полученное синхронно от датчиков, расположенных на левой и правой руках. По результатам данного исследования предполагается, что на значение Δτ, полученное указанным методом измерения, в большей степени влияет эластичность стенок кровеносного сосуда, нежели время распространения пульсовой волны, таким образом, Δτ может служить косвенным признаком изменения артериального давления.Existing methods for measuring blood pressure are divided into two groups: methods of direct (invasive) and indirect (non-invasive) measurements. Non-invasive methods are based on the processing and analysis of various indicators indirectly associated with hemodynamics and blood pressure. The most common of these are oscillometric and auscultatory methods. The disadvantages of these methods include the need to inflate the cuff for occlusion of blood vessels and the ability to perform periodic measurements only at certain points in time, whereas in many cases it is necessary to continuously and sufficiently continuously monitor blood pressure indicators. The work of Shulgin and coauthors “Measurement of blood pressure based on the joint processing of a set of physiological parameters” (Klin, informat. And telemed. 2012. V. 8. Issue 9. P. 38-44) shows the relationship between such hemodynamic parameters as elasticity the walls of the blood vessel (artery) and the propagation time of the pulse wave. A study was conducted of a certain number of subjects who recorded the value of the phase shift (Δτ) between two photoplethysmograms, obtained synchronously from sensors located on the left and right hands. According to the results of this study, it is assumed that the Δτ value obtained by the indicated measurement method is more affected by the elasticity of the blood vessel walls than the pulse wave propagation time, so Δτ can serve as an indirect sign of a change in blood pressure.

Известен способ измерения артериального давления при помощи анализа пульсовой волны, включающий освещение кровонесущей ткани, преобразование светового потока в электрический сигнал и обработку полученной световой волны, при этом на кровонесущей ткани располагают несколько фоточувствительных преобразователей с ориентацией фоточувствительных областей для выявления локальных зон пульсации (Патент РФ №2199943 по кл. А61В 5/02 от 10.03.2003 г.).A known method of measuring blood pressure using pulse wave analysis, including illumination of a blood-bearing tissue, converting the light flux into an electrical signal and processing the received light wave, has several photosensitive transducers with photosensitive regions oriented to identify local pulsation zones on the blood-bearing tissue (RF Patent No. 2199943 according to class A61B 5/02 of 03/10/2003).

Недостатком данного способа является ограниченность функциональных возможностей способа, и основной акцент использования данного способа дан на обеспечение устойчивой регистрации пульса. Измерение артериального давления при использовании данного способа весьма проблематично из-за сложностей операции ориентации фоточувствительных областей, что в конечном итоге ведет к усложнению процесса измерения артериального давления и снижению точности измерения.The disadvantage of this method is the limited functionality of the method, and the main emphasis on the use of this method is given to ensure stable recording of the pulse. Measurement of blood pressure using this method is very problematic due to the complexity of the operation of orientation of the photosensitive regions, which ultimately leads to a complication of the process of measuring blood pressure and a decrease in the accuracy of measurement.

Известен также способ измерения артериального давления с использованием анализа пульсовой волны, а именно артериальное давление определяют по скорости распространения пульсовой волны большого круга кровообращения (патент РФ №2118122 по кл. А61В 5/0245 от 27.08.1998 г.).There is also a method of measuring blood pressure using pulse wave analysis, namely, blood pressure is determined by the propagation velocity of the pulse wave of a large circle of blood circulation (RF patent No. 2118122 according to class A61B 5/0245 of 08/27/1998).

Систолическое давление по указанному в данном патенте способу определялось по разности начальных фаз сравниваемых импульсных последовательностей и фазы заднего фронта второй импульсной последовательности, а диастолическое - по разности фаз переднего фронта первой импульсной последовательности и фазы заднего фронта второй импульсной последовательности.Systolic pressure according to the method specified in this patent was determined by the difference in the initial phases of the compared pulse sequences and the phase of the trailing edge of the second pulse sequence, and diastolic pressure - by the phase difference of the leading edge of the first pulse sequence and the phase of the trailing edge of the second pulse sequence.

Недостатком данного способа является относительно низкая точность измерения давления, т.к. при его использовании требуется фиксированное подключение датчиков к различным местам на теле пациента для устойчивой неискаженной формы пульсовой волны. Задачей изобретения является разработка новой методики определения изменения артериального давления на основе анализа изменения Δτ между двумя фотоплетизмограммами, полученными с левой и правой рук исследуемого.The disadvantage of this method is the relatively low accuracy of pressure measurement, because when using it, a fixed connection of sensors to various places on the patient’s body is required for a stable undistorted pulse wave form. The objective of the invention is to develop a new methodology for determining changes in blood pressure based on the analysis of changes in Δτ between two photoplethysmograms obtained from the left and right hands of the subject.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности непрерывного мониторинга изменения артериального давления.The technical result of the invention is the ability to continuously monitor changes in blood pressure.

Указанный технический результат достигается тем, что заявлен способ измерения артериального давления, включающий преобразование светопроницаемости определенного участка ткани в зависимости от его кровенаполнения в электрический сигнал, анализ электрического сигнала в блоке регистрации и обработки с последующим определением изменения артериального давления, отличающийся тем, что в ходе измерений датчики пульсовой волны фиксируют на запястьях обеих рук, а данные с датчиков пульсовой волны обрабатывают синхронно, определяя задержку между сигналами пульса, затем отслеживают изменение задержки с течением времени, которую принимают соответствующей изменению систолического давления, либо разницы систолического и диастолического давлений.The specified technical result is achieved by the fact that the claimed method of measuring blood pressure, comprising converting the light transmission of a specific area of tissue depending on its blood supply into an electrical signal, analysis of the electrical signal in the recording and processing unit, followed by determining changes in blood pressure, characterized in that during the measurement pulse wave sensors are fixed on the wrists of both hands, and data from the pulse wave sensors are processed synchronously, determining the delay between the pulse signals, then the change in the delay is monitored over time, which is taken to correspond to the change in systolic pressure, or the difference in systolic and diastolic pressures.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг. 1 показана схема направления потока данных;In FIG. 1 shows a data flow direction diagram;

На Фиг. 2 показана диаграмма, поясняющая пример получения задержки.In FIG. 2 is a diagram illustrating an example of receiving a delay.

Способ осуществляется следующим образом. На левом запястье исследуемого закрепляют первый датчик пульсовой волны (1). На правом запястье исследуемого располагают второй датчик пульсовой волны (2).The method is as follows. The first pulse wave sensor (1) is fixed on the left wrist of the subject. A second pulse wave sensor (2) is located on the right wrist of the subject.

Пульсовые сигналы от пациента через приемопередатчики (3, 4) поступают на вход блока регистрации и обработки сигналов (6), основанный на микроконтроллере (5). Данный блок (6) на основании вычисления усредненного за определенный интервал значения Δτ между сигналами с левой и правой рук, содержащих в себе информацию об амплитуде пульсовой волны, в соответствии с заложенным алгоритмом, представляет информацию об изменении Δτ, что является косвенным признаком изменения систолического давления либо разницы систолического и диастолического давлений. Для однозначности измерений для каждого исследуемого вычисление Δτ производится относительно сигнала, полученного с левого запястья. Измерение сигналов, несущих в себе информацию об изменении амплитуды пульсовой волны, является синхронным, иными словами - обрабатываются сигналы с левой и правой рук, полученные в один и тот же момент времени (Фиг. 2). Необходимость синхронных измерений обусловлена тем, что мгновенные значения Δτ могут меняться, т.е. форма кривой пульсовой волны будет неравномерной, и практически выделить Δτ с необходимой точностью ±1 мс не получится.Pulse signals from the patient through transceivers (3, 4) are fed to the input of the signal recording and processing unit (6), based on a microcontroller (5). This block (6), based on the calculation of the Δτ value averaged over a certain interval between the signals from the left and right hands, containing information about the amplitude of the pulse wave, in accordance with the established algorithm, provides information about the change in Δτ, which is an indirect sign of a change in systolic pressure or differences in systolic and diastolic pressures. For unambiguous measurements for each subject, Δτ is calculated relative to the signal received from the left wrist. The measurement of signals carrying information about the change in the amplitude of the pulse wave is synchronous, in other words, the signals from the left and right hands are processed, received at the same time (Fig. 2). The need for synchronous measurements is due to the fact that the instantaneous values of Δτ can vary, i.e. the shape of the curve of the pulse wave will be uneven, and it is practically impossible to select Δτ with the required accuracy of ± 1 ms.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить его соответствие критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое решение от известного, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому изобретению соответствие критерию "существенные отличия".Comparison of the claimed technical solution with the prototype made it possible to establish its compliance with the criterion of "novelty." In the study of other well-known technical solutions in the art, signs that distinguish the claimed solution from the known, were not identified and therefore they provide the claimed invention with the criterion of "significant differences".

Claims (1)

Способ измерения артериального давления, включающий преобразование светопроницаемости определенного участка ткани в зависимости от его кровенаполнения в электрический сигнал, анализ электрического сигнала в блоке регистрации и обработки с последующим определением изменения артериального давления, отличающийся тем, что в ходе измерений датчики пульсовой волны фиксируют на запястьях обеих рук, а данные с датчиков пульсовой волны обрабатывают синхронно, определяя задержку между сигналами пульса, затем отслеживают изменение задержки с течением времени, которую принимают соответствующей изменению систолического давления.A method for measuring blood pressure, including converting the light transmission of a specific tissue site depending on its blood supply into an electrical signal, analyzing an electrical signal in a recording and processing unit, and then determining a change in blood pressure, characterized in that during the measurement, pulse wave sensors are fixed on the wrists of both hands and the data from the pulse wave sensors is processed synchronously, determining the delay between the pulse signals, then the delay change is monitored over time, which is taken corresponding to a change in systolic pressure.
RU2016113905A 2016-04-12 2016-04-12 Method for arterial pressure measurement RU2629036C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016113905A RU2629036C1 (en) 2016-04-12 2016-04-12 Method for arterial pressure measurement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016113905A RU2629036C1 (en) 2016-04-12 2016-04-12 Method for arterial pressure measurement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2629036C1 true RU2629036C1 (en) 2017-08-24

Family

ID=59744915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016113905A RU2629036C1 (en) 2016-04-12 2016-04-12 Method for arterial pressure measurement

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2629036C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2118122C1 (en) * 1994-05-17 1998-08-27 Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище Method of measuring of pulse wave propagation velocity, arterial pressure, temperature of body, content of hemoglobin in blood and devices intended for their realization
RU2199943C2 (en) * 2001-02-16 2003-03-10 Многопрофильное предприятие ООО "Элсис" Method and device for recording pulse wave and biometric system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2118122C1 (en) * 1994-05-17 1998-08-27 Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище Method of measuring of pulse wave propagation velocity, arterial pressure, temperature of body, content of hemoglobin in blood and devices intended for their realization
RU2199943C2 (en) * 2001-02-16 2003-03-10 Многопрофильное предприятие ООО "Элсис" Method and device for recording pulse wave and biometric system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
http://web.archive.org/web/20140702022509/http://pulstream.spb.ru/documentation/MatMod.pdf. Park DK et al, Novel Method of Automatic Auscultation for Blood Pressure Measurement Using Pulses in Cuff Pressure and Korotkoff Sound, Computers in Cardiology 2008;35:181-184, on-line: http://www.cinc.org/archives/2008/pdf/0181.pdf. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7544168B2 (en) Measuring systolic blood pressure by photoplethysmography
Rajala et al. Comparison of photoplethysmogram measured from wrist and finger and the effect of measurement location on pulse arrival time
Chung et al. Non-invasive continuous blood pressure monitoring: a review of current applications
EP2296539B1 (en) Method for estimating a central pressure waveform obtained with a blood pressure cuff
WO2015049963A1 (en) Bio-information measurement device and method therefor
US20190246919A1 (en) Method and system for correcting pulse transit time associated with arterial blood pressure or blood pressure value calculated by pulse transit time
WO2019011242A1 (en) Multi-functional measuring device which may determine carotid artery blood pressure
TWI535416B (en) Apparatus and method for noninvasive and cuffless blood pressure measurement
JP2019213861A (en) Device and method for pulse diagnostic measurement
Emrani et al. A novel framework for pulse pressure wave analysis using persistent homology
US20200288984A1 (en) Sphygmomanometer, blood pressure measurement method, and blood pressure measurement program
US10342437B2 (en) Detection of progressive central hypovolemia
Harrington et al. Noninvasive studies for the peripheral artery disease patient
Teng et al. Study on the peak interval variability of photoplethysmogtaphic signals
RU2629036C1 (en) Method for arterial pressure measurement
CN114615929A (en) Continuous non-invasive blood pressure measurement device
Benmira et al. An ultrasound look at Korotkoff sounds: the role of pulse wave velocity and flow turbulence
US8409105B2 (en) Device for non-invasive measurement of blood pressure and ankle-brachial index
Van Bortel et al. Direct measurement of local arterial stiffness and pulse pressure
WO2017180006A1 (en) Method for measuring arterial pressure
Savkar et al. Study on techniques involved in tourniqueteless blood pressure measurement using PPG
Nabeel et al. An image-free ultrasound device for simultaneous measurement of local and regional arterial stiffness Indices
Siemer et al. Noninvasive Hemodynamic Monitors, What Is New and Old
WO2020240464A1 (en) Apparatus for measuring the speed of a pressure wave propagating in the venous district of an individual and corresponding method
EP4262526B1 (en) Method, apparatus and computer program product for analysing a pulse wave signal

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210413