Устройство для измерения артериального давления

Изобретение относится к медицинской техники, в частности к устройству для измерения артериального давления, включающему манжету для закрепления на месте измерения кровяного давления, блок вычисления кровяного давления, и способу измерения кровяного давления.

Болезни сердечно-сосудистой системы в мире находятся на первых строчках причин заболеваний, приведших к смерти. Артериальное давление является одним из наиболее важных показателей работы сердечно-сосудистой системы, по этой причине необходим контроль артериального давления.

Последние исследования показывают, что важно не только проводить измерение артериального давления в условиях медицинского учреждения, но и делать это также в домашних условиях. Связано это как с возможным влиянием стрессовой ситуации (посещение лечащего врача) на значение артериального давления в ряде случаев, так и с колебанием величины артериального давления в течение дня. Поэтому в настоящее время широко распространено использование электронных тонометров в быту, преимущественно автоматических (с автоматизированным нагнетанием воздуха в манжету, спуском воздуха из манжеты и последующим определением артериального давления).

Наиболее распространенным способом для определения артериального давления в быту является осциллометрический способ, используемый в автоматических электронных тонометрах (устройствах для измерения артериального давления). Также часто тонометром (устройством для измерения артериального давления) в семье пользуются несколько людей (пользователей), кроме того, в некоторых случаях тонометр может использоваться как гостевой (при единичных случаях необходимости измерения артериального давления у гостей семьи).

При использовании осциллометрического способа измерения давления, происходит повышение давления с определенной скоростью (скорость повышения давления) до предварительно заданного уровня (до систолического «предиктивного» значения давления +30…+50 мм.рт.ст), задаваемого микроконтроллером в автоматическом тонометре или пользователем в полуавтоматическом тонометре, и затем происходит постепенное сбрасывание давления с предварительно заданной скоростью (скоростью сброса давления).

Скорость сброса давления и скорость повышения давления должны быть установлены таким образом, чтобы информация об амплитуде пульсовых колебаний была полностью получена. В частности, скорость сброса давления или скорость повышения давления необходимо задавать согласно частоте пульса пациента.

Известна система накачки давления для измерителя кровяного давления (патент США №5240008 A61B 5/02, 1993), состоящий из манжеты (могут применяться манжеты разных размеров), микропроцессора, датчика давления, насоса, клапана, дисплея, вспомогательных элементов, позволяющая выполнять измерение кровяного давления осциллометрическим способом. В известном решении с целью измерения артериального кровяного давления выполняется подача воздуха в манжету до заданного значения (с остановкой насоса по достижении этой величины с отклонением 8…22 мм рт.ст.), после чего происходит сброс давление из манжеты с определением систолического и диастолического значений.

Недостатками решения является отсутствие возможности учета ряда внешних факторов (время измерения, атмосферное давление и т.д.), влияющих на величину артериального давления, и автоматического расчета величины предварительно заданного уровня накачки давления, а также отсутствие возможности персонализации результатов замеров, включая данные о внешних факторах, и их хранении. Данная ситуация ведет к ошибкам или дискомфорту пользователей в ряде случаев при измерении артериального давления из-за чрезмерной или недостаточной накачки и ведет к необходимости повторных проведений измерений, кроме того, отсутствует хронология замеров и внешних факторов, важных для отслеживания состояния здоровья пользователей.

Известен автоматический измеритель давления (патент США №4360029 A61B 5/02, 1982 г.), состоящий из манжеты, датчика давления, насоса, клапана, дисплея, вспомогательных компонентов, позволяющий определить уровень артериального давления осциллометрическим методом. В известном решении для измерения артериального давления происходит накачка манжеты до предварительно заданного давления, после этого происходит сброс давления с определенной скоростью и проведение измерения систолического и диастолического давления осциллометрическим методом. Предварительно заданный уровень давления, до которого происходит накачивание манжеты, определяется как предыдущее измеренное значение систолического артериального давления плюс 60 мм рт.ст.

Недостатками известного технического решения является невозможность учета внешних факторов при проведении измерения давления (время проведения измерения, место проведения измерения, данные о принятых лекарствах, текущего атмосферного давления и т.д.) и отсутствие отслеживания и разделения пользователей устройства, что приводит к погрешностям в определении прогнозируемого давления, и как следствие, снижению комфорта использования, а также отсутствием возможности хранения персональной истории измерения артериального давления совместно с информацией о дополнительных внешних факторах.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является электронный сфигмоманометр и способ измерения кровяного давления (патент РФ №2512923 A61B 5/0225 опубликован 10.04.2014 в Бюл. №10) (прототип), содержащий манжету, насос, датчик давления, клапан, микропроцессорное устройство, вспомогательные компоненты. В известном техническом решении для измерения артериального давления происходит накачка манжеты до заданного значения, причем заданное значение определяется на основе предыдущих измерений (дата и время, условия измерения), после чего выполняется сброс давления с заданной скоростью и определение систолического и диастолического артериального давления.

Недостатками известного технического решения является отсутствие возможности записи величины атмосферного давления в числе внешних факторов, воздействующих на артериальное давление (атмосферное давление и его изменение влияет на большую часть артериального давления пользователей, имеющих сердечно-сосудистые заболевания), отсутствие возможности персонализации записей с измерениями величин артериального давления и внешних факторов, их сопровождающих, а также отсутствие возможности предоставления персонифицированной истории записей артериального давления и внешних воздействующих факторов для предоставления данной истории лечащему врачу. Указанные недостатки приводят к высокой вероятности возникновения недостоверных прогнозов по заданному значения накачки давления, снижают комфортность использования сфигмоманометра из-за необходимости проведения повторных замеров в ряде случаев и не позволяют сформировать достоверную историю записей артериального давления.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение комфортности применение устройства для измерения артериального давления и достоверности полученных результатов измерений артериального давления пользователей (в т.ч. хранимых), включая список внешних воздействующих факторов.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения артериального давления имеется возможность внесения информации о внешних факторах (субъективная информация о состоянии человека, место измерения, информация о принятых лекарствах), имеются часы и календарь, позволяющие записывать информацию о времени измерения, дне недели, дне года, введен барометр для записи информации об атмосферном давлении в момент измерения, введены средства биометрической идентификации, позволяющие гарантированно и автоматически идентифицировать пользователя, а также возможность проведения гостевых измерений.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит манжету 1, датчик давления (пульсовой волны) 2 и подключенное к датчику давлению устройство согласования (усилитель) 7, насос 3 для накачки воздуха в манжету 1 и подключенные к насосу привод насоса 8, клапан 4 (преимущественно электромагнитный) и привод клапана 9 для управления им, датчик атмосферного давления 10, часы (календарь) 11 и устройство биометрической идентификации 12, питающиеся от аккумулятора 5, питаемого от источника электропитания 6. Устройство также содержит сенсорный экран 14, позволяющий выполнять операции ввода-вывода, оперативную память 15 для кратковременного хранения информации и проведения вычислительных операций, постоянную энергонезависимую память 16 для хранения результатов измерения и информации о внешних факторах во время проведения измерений. Микропроцессор 13 соединен с устройством согласования датчика давления 7, приводом насоса 8, приводом клапана 9, датчиком атмосферного давления 10, часами (календарем) 11, устройством биометрической информации 12, сенсорным экраном 14, оперативной памятью 15 и постоянной энергонезависимой памятью 16. Питание микропроцессора осуществляется от источника электропитания 6.

Устройство для измерения артериального давления работает следующим образом.

При первичном запуске устройства требуется записать биометрические данные каждого из пользователей с помощью устройства биометрической идентификации 12 и сенсорного экрана 14. Также при первичном запуске устройства для измерения артериального давления необходимо установить текущую дату и время в часах (календаре) 11 с помощью сенсорного экрана 14, при необходимости блок часов (календаря) 11 может быть синхронизирован в автоматическом режиме с внешним устройством хранения информации о дате и времени.

В дальнейшем при запуске устройства для измерения артериального давления по биометрическим данным с помощью устройства биометрической идентификации 12 выполняется гарантированное распознавание пользователя. Применение блока 12 позволяет избежать ошибок определения пользователя и повысить достоверность хранения информации о значениях артериального давления и внешних факторах, а также исключить запись значений артериального давления для случайных пользователей (гостей).

После идентификации пользователя выполняется получение информации о дате и времени измерения из блока 11, получение информации от датчика атмосферного давления 10, а также запрос информации от пользователя о внешних факторах (месте проведения измерения, наличии нагрузок перед проведением измерений, состоянием пользователя, информации о принятых лекарствах и т.д.) с помощью сенсорного экрана 14, после чего выполняется сопоставление полученной информации из блока постоянной энергонезависимой памяти 16 с наиболее подходящим по параметрам измерением артериального давления для данного пользователя и прогноз получаемого систолического давления. Применение датчика атмосферного давления 10 позволяет существенно повысить корректность прогноза, т.к. большая часть людей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы является метеозависимой (причем данная метеозависимость является индивидуальной), следовательно, неучет метеозависимости будет приводить к ложным прогнозам.

После получения необходимой прогнозной величины систолического давления выполняется повышение давления в манжете 1 с помощью насоса 3 до прогнозного значения. По достижении данного давления выполняется сброс с помощью клапана 4 и анализ колебаний пульсовой волны микропроцессором 13 сигнала от датчика давления 2. В случае отсутствия результата требуется повторная подача давления и проведение измерения. При положительном результате данные отображаются на сенсорном экране 14, а также записываются в постоянную энергонезависимую память с обязательными пометками о принадлежности результатов определенному пользователю, а также о внешних факторах, дате, времени проведения измерения, и значении атмосферного давления на момент измерения.

Таким образом, в отличии от прототипа, в предлагаемом устройстве для измерения артериального давления происходит дополнение данных о внешних факторах атмосферным давлением, что существенно снижает вероятность некорректного прогноза у метеозависимых людей, а также выполняется гарантированная идентификация пользователей, что исключает вероятность внесения недостоверных данных о результатах замеров артериального давления и внешних факторов применительно к конкретным пользователям, повышает качество прогноза ожидаемого систолического давления, в результате повышается комфортность применения устройства пользователями, а также повышается достоверность сохраненных результатов измерений и информация о внешних факторах.