Результат интеллектуальной деятельности: КОНТРОЛЬ КРОВЯНОГО ДАВЛЕНИЯ ПАЦИЕНТА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области контроля кровяного давления пациента и, в частности, к устранению сигналов ложной тревоги при контроле кровяного давления.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Измерения кровяного давления в клинических условиях обычно выполняют, главным образом, на основе сфигмоманометрической окклюзионной наплечной манжеты, которая громоздкая, неудобная и допускает только прерывистые измерения с интервалами в несколько минут. Поэтому международное сообщество проявляет значительную заинтересованность в новых технологиях, которые обеспечивают своевременное определение критических изменений состояния кровообращения пациента.

Технический способ раннего определения критических изменений кровяного давления основан на методе измерения скорости распространения пульсовой волны (PWV), при котором косвенные признаки кровяного давления обычно получают из непрерывно контролируемой формы волн ЭКГ и плетизмографа в виде сигнала одной длины волны из датчика SpO2 (пульсоксиметрии). Измерение скорости распространения пульсовой волны дает возможность получения значимых изменений кровяного давления с частотой сердечных сокращений, без приложения внешнего давления. В обычной практической деятельности используют время поступления импульса (PAT), которое определяют как время задержки между максимумом зубца R комплекса QRS из ЭКГ и поступлением артериальной пульсовой волны, например, измеренной плетизмографическим датчиком, на периферию.

Обычно каждый раз, когда, на основании измерения времени поступления импульса по ЭКГ и плетизмографическому датчику, определяется значительное изменение кровообращения, автоматически запускается стандартное измерение кровяного давления манжетным способом, чтобы подтвердить изменение кровяного давления и сообщить об этом практическому врачу, когда кровяное давление пациента снижается/повышается до критического уровня. Однако при данном способе запускается все еще очень большое число измерений кровяного давления манжетным способом, которые будут необязательными, так как, фактически, никакого серьезного изменения кровяного давления пациента не происходило.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения является создание способа и системы для контроля кровяного давления пациента, при использовании которых можно исключить сигналы ложной тревоги и/или излишние дополнительные измерения кровяного давления манжетным способом.

Упомянутая цель достигается с помощью способа контроля кровяного давления пациента, содержащего этапы, на которых:

определяют сигнал времени поступления импульса от пациента на основании способа измерения скорости распространения пульсовой волны;

определяют сигнал акселерометра от пациента; и

запускают дополнительную операцию или получают значение кровяного давления с учетом сигнала времени поступления импульса и DC (постоянной) составляющей сигнала акселерометра.

Вышеизложенное означает, что, в соответствии с изобретением, определяют постоянную (DC) составляющую сигнала акселерометра. Тем самым возможен учет воздействий на время поступления импульса, которые обусловлены разными положениями, а не изменением состояния кровообращения пациента. В частности, в соответствии с изобретением, значение кровяного давления может быть получено на основании определенного времени поступления импульса и постоянной (DC) составляющей сигнала акселерометра, что означает, что определяют значение кровяного давления, которое скорректировано с учетом воздействия положения, выявленного по постоянной (DC) составляющей сигнала акселерометра, на время поступления импульса. В качестве альтернативы, на основании времени поступления импульса и постоянной (DC) составляющей сигнала акселерометра, возможен запуск дополнительной операции, и это означает, что в случае, если время поступления импульса и/или постоянная (DC) составляющая сигнала акселерометра удовлетворяют предварительно заданному условию, то можно выполнять дополнительные операции. Ниже подробно изложено, какими могут быть упомянутые дополнительные операции.

В связи с выполнением дополнительной операции, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, перед запуском дополнительной операции, значение сигнала времени поступления импульса сравнивают с, по меньшей мере, одним предварительно заданным пороговым значением времени поступления импульса, и дополнительную операцию выполняют только в том случае, если значение сигнала времени поступления импульса оказывается выше или ниже предварительно заданного порогового значения времени поступления импульса.

Вышеизложенное означает, что дополнительную операцию выполняют только в том случае, когда время поступления импульса становится больше или меньше, чем предварительно заданное пороговое значение, соответственно, и это означает, что кровяное давление могло, соответственно, опуститься ниже или подняться выше допустимого значения. В связи с этим можно использовать только одно пороговое значение, которое, в таком случае, является верхним или нижним пороговым значением. Однако предпочтительным вариантом является применение двух пороговых значений, т.е. верхнего порогового значения и нижнего порогового значения. Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, верхнее пороговое значение и/или нижнее пороговое значение зависит от частоты сердечных сокращений.

В связи с этим предпочтителен дополнительный вариант, в котором дополнительная операция является проверкой изменения положения на основе изменения постоянной (DC) составляющей сигнала акселерометра. Данный вариант обеспечивает следующую возможность:

В случае, если изменение положения действительно определяется, так как изменилась постоянная (DC) составляющая сигнала акселерометра, то выдерживается время ожидания прихода в равновесие регуляции кровяного давления пациента в упомянутом новом положении. После прихода в равновесие может быть определено новое пороговое значение для времени поступления импульса, учитывающее влияние нового положения на кровяное давление.

Однако, если изменение положения не определяется, то изменение значения времени поступления импульса, вероятно, обусловлено фактическим изменением кровяного давления. В таком случае, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, дополнительная операция является измерением кровяного давления пациента манжетным способом. Данным способом кровяное давление можно определять еще надежнее. В особенности, в случае, если значение кровяного давления при измерении кровяного давления манжетным способом превышает предварительно заданное пороговое значение кровяного давления, то, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, включается последующий тревожный сигнал.

Хотя вышеописанный способ, возможно, более надежен, в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, дополнительной операцией является немедленный тревожный сигнал, что означает, что в случае, если значение сигнала времени поступления импульса больше или меньше, чем предварительно заданное пороговое значение времени поступления импульса и по постоянной (DC) составляющей сигнала акселерометра не выявлено изменения положения, то тревожный сигнал включается немедленно, без дополнительного выполнения измерения кровяного давления манжетным способом.

Кроме того, в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, этап получения значения кровяного давления с учетом сигнала времени поступления импульса и постоянной (DC) составляющей сигнала акселерометра дополнительно содержит этап определения значения кровяного давления на основании предварительно калиброванных значений для сигнала времени поступления импульса в зависимости от постоянной (DC) составляющей сигнала акселерометра. В связи с этим особенно предпочтительным является вариант, в котором предварительно калиброванные значения кровяного давления для сигнала времени поступления импульса, в зависимости от постоянных (DC) составляющих сигнала акселерометра, обеспечиваются в поисковой таблице, которая создана во время предшествующей калибровочной процедуры. В альтернативном варианте можно обеспечить аналитическую корректирующую функцию для кровяного давления на основе значений для сигнала времени поступления импульса в зависимости от постоянной (DC) составляющей сигнала акселерометра. Данный предпочтительный вариант осуществления изобретения обеспечивает абсолютное определение кровяного давления пациента, скорректированное с учетом влияния разных положений пациента на измеренную величину PAT (времени поступления импульса).

Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, этап получения сигнала кровяного давления от пациента на основании способа измерения скорости распространения пульсовой волны содержит этапы получения сигнала ЭКГ от пациента и получения сигнала пульсовой волны от пациента. В связи с этим особенно предпочтительным является вариант, в котором этап получения сигнала пульсовой волны от пациента содержит этап получения сигнала пульсовой волны от пациента, предпочтительно, плетизмографического сигнала, например, оптическими или биоимпедансными средствами.

Вышеупомянутая цель дополнительно достигается с помощью системы для контроля кровяного давления пациента, содержащей:

блок скорости распространения пульсовой волны, выполненный с возможностью определения сигнала времени поступления импульса от пациента на основании способа измерения скорости распространения пульсовой волны;

акселерометр, выполненный с возможностью определения сигнала акселерометра от пациента; и

контрольное устройство, выполненное с возможностью запуска дополнительной операции или получения значения кровяного давления с учетом сигнала времени поступления импульса и постоянной (DC) составляющей сигнала акселерометра.

Предпочтительные варианты осуществления системы, в соответствии с изобретением, связаны с предпочтительными вариантами осуществления вышеописанного способа.

В частности, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, система содержит компаратор, который выполнен с возможностью сравнения значения сигнала времени поступления импульса с предварительно заданным пороговым значением времени поступления импульса. Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, обеспечена манжета, которая выполнена с возможностью измерения манжетным способом кровяного давления пациента.

Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, обеспечен блок тревожной сигнализации, который выполнен с возможностью включения тревожного сигнала в случае, если значение кровяного давления, при измерении кровяного давления манжетным способом, оказывается выше или ниже предварительно заданного порогового значения кровяного давления, или сигнал времени поступления импульса оказывается ниже предварительно заданного порогового значения времени поступления импульса.

Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, обеспечено запоминающее устройство, в котором хранятся предварительно калиброванные значения для сигнала времени поступления импульса в зависимости от постоянной (DC) составляющей сигнала акселерометра. Данные предварительно калиброванные значения могут быть обеспечены в форме поисковой таблицы или в форме аналитической функции. В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения, блок скорости распространения пульсовой волны содержит датчик ЭКГ и пульсовой датчик, предпочтительно выполненный с возможностью получения плетизмографического сигнала от пациента.

Для определения положения пациента можно применить дополнительный датчик на пациенте. При этом отдельный датчик ускорения прикрепляют к пациенту и подсоединяют к контрольному устройству. Однако, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, применяют электрод ЭКГ со встроенным датчиком ускорения. В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления, обеспечивают разъем для электрода ЭКГ со встроенным датчиком ускорения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Упомянутые и другие аспекты изобретения становятся очевидными из пояснений, приведенных со ссылкой на нижеописанные варианты осуществления.

На чертежах

Фиг. 1 - схематическое изображение варианта осуществления изобретения; и

Фиг. 2 - блок-схема последовательности операций способа в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Как сформулировано выше, измерение PWV (скорости распространения пульсовой волны) является перспективным способом, который обеспечивает возможность получения значимых изменений кровяного давления с частотой сердечных сокращений, без приложения внешнего давления. С данной целью определяют время поступления импульса, которое определяют как время задержки между максимумом зубца R комплекса QRS из ЭКГ и поступлением артериальной пульсовой волны на периферии. Данная задержка содержит сумму периода напряжения желудочков (PEP) и времени прохождения пульсовой волны (PTT), при этом каждое из двух слагаемых представляет разные исходные механизмы сердечно-сосудистой системы:

PAT=PEP+PTT.

Точнее, период напряжения желудочков (PEP) является сердечной составляющей, охватывающей фазу изоволюметрического сокращения желудочков, а время прохождения пульсовой волны (PTT) является исключительно сосудистой составляющей, которую можно охарактеризовать только после открывания аортального клапана. Установлено, что период напряжения желудочков (PEP) является достаточным признаком изменений кровяного давления, вызванных физической нагрузкой. Однако период напряжения желудочков (PEP) чувствителен также к смещениям жидкостей внутри тела, вызванным изменениями положения при постоянном кровяном давлении, что следует учитывать для точного определения значимых изменений кровяного давления. Кроме того, установлено, что известное влияние периода напряжения желудочков (PEP) вызывает значимое изменение времени поступления импульса (PAT), которое не связано с изменением кровяного давления. Наблюдаемое изменение времени поступления импульса (PAT) при разных положениях почти полностью обусловлено изменениями периода напряжения желудочков (PEP). Чтобы компенсировать данный эффект, в соответствии с вариантом осуществления изобретения, определяется положение пациента.

Для определения положения пациента, в соответствии с данным предпочтительным вариантом осуществления изобретения, датчик 1 ускорения закрепляют на пациенте 2 и подсоединяют к контрольному устройству 3, что схематично показано на фиг. 1. Соединение датчика 1 ускорения с контрольным устройством 3 является беспроводным соединением 6. Положение пациента 2 выводится из постоянных (DC) составляющих, т.е. средних значений, сигналов ускорения, которые содержат информацию об ориентации датчика 1 ускорения относительно оси земного притяжения.

Поскольку земное притяжение создает постоянное ускорение к земле, то его проекция на ось датчика 1 ускорения обнаруживает ориентацию данной оси и, следовательно, датчика 1 ускорения. Поэтому считается, что пациент 2 стоит, когда его корпус расположен вертикально, сидит, когда его корпус немного наклонен назад, и лежит, когда его корпус расположен приблизительно параллельно полу. Для правильной систематизации положения пациента 2 в предпочтительном варианте калибруют систему при известном положении. Кроме того, для контроля фактического кровяного давления, в соответствии с вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг. 1, датчик ЭКГ 4 и датчик 5 пульсовой волны для плетизмографического измерения обеспечивают обычным способом для измерения скорости распространения пульсовой волны (PWV), при этом датчик ЭКГ 4 и датчик 5 пульсовой волны формируют блок 7 скорости распространения пульсовой волны. Как датчик ЭКГ 4, так и оптический датчик 5 соединены с контрольным устройством также беспроводным соединением 6. Кроме того, обеспечена манжета 8 для обычного измерения кровяного давления манжетным способом.

Как показано на фиг. 1, можно обеспечить отдельный датчик 1 ускорения на пациенте 2 для определения его положения. В соответствии с другим вариантом осуществления, можно использовать электрод ЭКГ со встроенным датчиком ускорения. Кроме того, возможно также использование разъема для электрода ЭКГ со встроенным датчиком ускорения.

Кроме того, в соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения, применяют автоматическое нормирование времени поступления импульса (PAT) после определения изменения положения: после того, как определяется изменение положения, непрерывно измеряемое время поступления импульса нормируется для нового положения. Нормирование выполняется автоматически, с запуском по выявленному изменению положения посредством сигнала датчика ускорения, и определяется новое опорное время поступления импульса (PAT). Соответствующая блок-схема последовательности операций способа для данного варианта осуществления изобретения показана на фиг. 2.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг. 2 в качестве примера определения критического повышения кровяного давления, в начале контроля определяют пороговое значение для времени поступления импульса (PAT₀), например, по зарегистрированному среднему времени поступления импульса в течение предварительно заданного отрезка времени. Далее, когда получают такое значение времени поступления импульса, которое оказывается ниже предварительно заданного порогового значения, то выполняется проверка в отношении того, выявлено ли изменение положения пациента. Если упомянутое изменение положения действительно определяется, то выдерживается время ожидания, пока процесс регуляции кровяного давления пациента не придет в равновесие. После этого задается новое пороговое значение на основании среднего значения времени поступления импульса, контролируемого в течение предварительно заданного отрезка времени. После этого выполняется дополнительная проверка в отношении того, является ли фактическое измеренное время поступления импульса меньше нового порогового значения. После этого вышеописанный процесс может продолжаться.

В случае, если, при проверке изменения положения пациента, определение указывает, что никакого изменения положения не произошло, так как постоянная (DC) составляющая сигнала акселерометра не изменилась, то запускается измерение кровяного давления манжетным способом. Если данное измерение кровяного давления манжетным способом дает, в результате, критическое кровяное давление, которое превышает предварительно заданное пороговое значение, то формируется тревожный сигнал. В случае, если значение кровяного давления, измеренное манжетным способом, не определяется как критическое, то продолжается проверка текущего времени поступления импульса вышеописанным образом.

Кроме того, в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения, перед тем, как начинается период контроля, для разных положений пациента выполняется процедура калибровки, обеспечивающая зависимость времени поступления импульса (PAT) от положений, например, при нескольких разных углах. Посредством данной процедуры создается поисковая таблица, которую можно использовать в период контроля, чтобы компенсировать изменения времени поступления импульса (PAT), вызываемые изменениями положения. Кровяное давление можно дополнительно измерять манжетой для оценки изменений кровяного давления, соответствующих разным положениям, что дает возможность дополнительно уточнять обусловленные положением поправки времени поступления импульса (PAT). В качестве альтернативы, период напряжения желудочков (PEP) можно измерять непосредственно в разных положениях, с использованием, например, стетоскопа для анализа тонов сердца или импедансной кардиографии.

Хотя изобретение представлено на чертежах и подробно изложено в вышеприведенном описании, упомянутые изображения и описание следует считать наглядными или примерными, а не ограничивающими; и изобретение не ограничено вышеописанными вариантами осуществления.

В процессе осуществления заявленного изобретения, на основании изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения, специалистами в данной области техники могут быть созданы и исполнены другие разновидности описанных вариантов осуществления. В формуле изобретения формулировка «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, и единственное число, подразумеваемое в оригинале неопределенными артиклями, не исключает множественного числа. Простой факт, что некоторые операции упомянуты во взаимно независимых пунктах формулы изобретения, не означает, что в подходящих случаях нельзя использовать сочетание упомянутых операций. Никакие позиции в формуле изобретения нельзя интерпретировать как ограничивающие объем изобретения.