RU2441581C2 - Method for arterial pressure measurement - Google Patents
Method for arterial pressure measurement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2441581C2 RU2441581C2 RU2009145843/14A RU2009145843A RU2441581C2 RU 2441581 C2 RU2441581 C2 RU 2441581C2 RU 2009145843/14 A RU2009145843/14 A RU 2009145843/14A RU 2009145843 A RU2009145843 A RU 2009145843A RU 2441581 C2 RU2441581 C2 RU 2441581C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- time
- diastolic
- systolic
- amplitude
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к медицине, в частности к физиологии и кардиологии, может быть использовано как в клинических, так и в экспериментальных исследованиях.The present invention relates to medicine, in particular to physiology and cardiology, can be used in both clinical and experimental studies.
Известен способ определения артериального давления (АД) методом Короткова [Медицинские приборы. Разработка и применение / Под ред. Ревенко С.В. - М.: Медицинская книга, 2004. - С.326-330], по которому измеряют диастолическое и систолическое артериальное давление.A known method for determining blood pressure (BP) by the Korotkov method [Medical devices. Development and application / Ed. Revenko S.V. - M .: Medical book, 2004. - S.326-330], which measure diastolic and systolic blood pressure.
Недостатками этого решения являются необходимость создания высоких уровней давления в пережимной манжете, превышающих величину систолического давления в артерии, а также то, что между измерением диастолического и систолического давления проходит время не менее 15-20 с. Таким образом, измеряемые величины давления относятся к сердечным циклам, отстоящим далеко друг от друга.The disadvantages of this solution are the need to create high pressure levels in the pinch cuff, exceeding the systolic pressure in the artery, as well as the fact that at least 15-20 seconds elapse between the measurement of diastolic and systolic pressure. Thus, the measured pressure values relate to cardiac cycles that are far apart.
Известен также тахоосциллографический метод (ТО) измерения АД, предложенный Н.Н.Савицким [Савицкий Н.Н. Некоторые методы исследования и функциональной оценки системы кровообращения. Медгиз, 1956]. В основе ТО метода лежит принцип измерения изменения объема конечности, которое происходит под действием пульсирующего тока крови в магистральных сосудах. Этот метод позволяет измерять диастолическое (Рмин), среднее динамическое (Рср), боковое систолическое (Рбс) и конечное (Рмакс) систолические давления в магистральном артериальном сосуде конечности, на которую наложена пережимная измерительная манжета. По указанным выше значениям АД рассчитывают величины пульсового (dP Рбс Рмин) и ударного (Руд Рмакс Рбс) АД. Погрешность измерения первых четырех показателей АД по данным автора составляет 5 мм рт.ст. при скорости подъема давления в пережимной манжете 4-5 мм рт.ст./с.Also known is the tacho-oscillographic method (TO) for measuring blood pressure, proposed by N. N. Savitsky [Savitsky N. N. Some research methods and functional assessment of the circulatory system. Medgiz, 1956]. The method is based on the principle of measuring changes in limb volume, which occurs under the action of a pulsating blood flow in the great vessels. This method allows you to measure diastolic (Rmin), mean dynamic (Rsr), lateral systolic (Rbs) and final (Rmax) systolic pressures in the main arterial vessel of the limb, on which a pinch measuring cuff is applied. Using the above blood pressure values, the values of pulse (dP Rbs Rmin Rmin) and shock (Rud Rmax Rbs) blood pressure are calculated. The measurement error of the first four indicators of blood pressure according to the author is 5 mm Hg. when the pressure rise rate in the pinch cuff is 4-5 mm Hg / s.
Недостатком этого способа является ряд инструментальных и методических недоработок, которые резко увеличивают погрешность измерений.The disadvantage of this method is a number of instrumental and methodological flaws that dramatically increase the measurement error.
За прототип принят способ измерения артериального давления [см. патент №2088143 РФ, кл. A61B 5/05, БИ от 27.08.1997 г.], включающий регистрацию и анализ осциллограмм артериальных сосудов в процессе нарастания давления в пережимной измерительной манжете с последующим электрическим и графическим преобразованием. Регистрацию и анализ объемной осциллограммы (ОСГ) артериальных сосудов производят в полосе частот от 0-0,1 Гц до 40-60 Гц, компрессию пережимной измерительной манжеты продолжают до момента появления волн ОСГ с максимальной амплитудой при выходе на плато диастолической части кривой ОСГ, величину диастолического артериального давления (Рд) определяют в момент начала отклонения вниз диастолической части кривой ОСГ по величине давления в пережимной измерительной манжете, величину среднего динамического артериального давления (Рср) определяют по величине давления в пережимной измерительной манжете в момент прекращения компрессии, после чего боковое систолическое давление рассчитывают по формуле Рс Рд+(А2/A1) (Рср Рд), где A1 - среднее арифметическое амплитуд, составляющих один цикл осциллограммы до появления признака диастолического давления на осциллограмме; A2 - максимальная амплитуда ОСГ в этом цикле; Рд и Рср - измеренные диастолическое и среднее динамическое артериальные давления соответственно.The prototype adopted a method of measuring blood pressure [see patent No. 2088143 of the Russian Federation, cl.
Недостатком прототипа является низкая точность измерений за счет графического метода анализа осциллограмм с линейной аппроксимацией, что приводит к субъективной оценке давления и его неопределенности из-за отсутствия нормированных мер отсчета, т.к. амплитудные характеристики изменяются также от времени. Это вызывает методическую и динамическую погрешности.The disadvantage of the prototype is the low measurement accuracy due to the graphical method of analysis of waveforms with linear approximation, which leads to a subjective assessment of pressure and its uncertainty due to the lack of standardized reference measures, because amplitude characteristics also vary with time. This causes a methodological and dynamic error.
Технической задачей способа является повышение точности за счет проведения аппроксимации по экспоненциальному закону.The technical task of the method is to increase accuracy by performing approximation by the exponential law.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе измерения артериального давления, включающем регистрацию и анализ осциллограмм артериальных сосудов в процессе нарастания давления в пережимной измерительной манжете с последующим электрическим преобразованием, регистрацию и анализ объемной осциллограммы (ОСГ) артериальных сосудов производят в полосе частот от 0-0,1 Гц до 40-60 Гц, компрессию пережимной измерительной манжеты выходе на плато диастолической части кривой ОСГ, величину диастолического артериального давления (Рд) определяют в момент начала отклонения вниз диастолической части кривой ОСГ по величине давления в пережимной измерительной манжете, в отличие от прототипа вводят меру отсчета в виде информативных параметров динамической характеристики, а именно предельного значения амплитуды и постоянной времени, для этого на диастолической части осциллограммы регистрируют текущую амплитуду в первый момент времени и измеряют вторую амплитуду в кратный момент времени от первоначального значения времени, по двум значениям амплитуды и моментам времени находят информативные параметры, а по постоянной времени определяют диастолическое давление, аналогично находят систолическое давление.The stated technical problem is achieved in that in a method for measuring blood pressure, including registration and analysis of oscillograms of arterial vessels in the process of increasing pressure in a pinch measuring cuff with subsequent electrical conversion, registration and analysis of volumetric oscillograms (OCG) of arterial vessels is performed in a frequency band from 0- 0.1 Hz to 40-60 Hz, compression of the pinch measuring cuff on the plateau of the diastolic part of the OSG curve, the value of diastolic blood pressure (P ) determine at the moment the diastolic part of the OSG curve begins to deviate downward according to the pressure in the pinch measuring cuff, in contrast to the prototype, a reference measure is introduced in the form of informative parameters of the dynamic characteristic, namely the limit value of the amplitude and time constant, for this, the current is recorded on the diastolic part of the oscillogram amplitude at the first time and measure the second amplitude at a multiple point in time from the initial time value, according to two values of the amplitude and time moments they do not find informative parameters, and diastolic pressure is determined by the time constant, systolic pressure is similarly found.
Принцип измерения артериального давления основан на регистрации и анализе осциллограммы (фиг.1) артериальных сосудов в процессе нарастания давления в пережимной измерительной манжете с последующим электрическим преобразованием. Регистрацию и анализ объемной осциллограммы (ОСГ) артериальных сосудов производят в полосе частот от 0-0,1 Гц до 40-60 Гц. Компрессию пережимной измерительной манжеты продолжают до момента появления волн ОСГ с максимальной амплитудой при выходе на плато диастолической части кривой ОСГ, величину диастолического артериального давления (Рд) определяют в момент начала отклонения вниз диастолической части кривой ОСГ по величине давления в пережимной измерительной манжете.The principle of measuring blood pressure is based on the registration and analysis of the oscillogram (figure 1) of arterial vessels in the process of increasing pressure in a pinch measuring cuff with subsequent electrical conversion. The registration and analysis of volumetric oscillograms (OSG) of arterial vessels is performed in the frequency band from 0-0.1 Hz to 40-60 Hz. The compression of the pinch measuring cuff is continued until the generation of OSG waves with a maximum amplitude when the diastolic part of the OSG curve reaches the plateau, the diastolic blood pressure (Rd) is determined at the moment the diastolic part of the OSG curve begins to deviate downward from the pressure in the pinch measuring cuff.
Предлагаемый способ реализует четыре режима работы:The proposed method implements four modes of operation:
1) Определение меры отсчета в виде информативных параметров диастолической части (фиг.2);1) Determination of the reference measure in the form of informative parameters of the diastolic part (figure 2);
2) Определение меры отсчета в виде информативных параметров систолической части (фиг.3);2) Determination of the reference measure in the form of informative parameters of the systolic part (figure 3);
3) Измерение диастолического давления (фиг.4);3) Measurement of diastolic pressure (figure 4);
4) Измерение систолического давления.4) Measurement of systolic pressure.
1. Определяют меру отсчета в виде информативных параметров диастолической части.1. Determine the reference measure in the form of informative parameters of the diastolic part.
Для этого на диастолической части осциллограммы регистрируют текущую амплитуду U1 в первый момент времени t1 и измеряют вторую амплитуду U2 в кратный момент времени t2 от первоначального значения времени, по двум значениям амплитуды и моментам времени находят информативные параметры (фиг.2).To do this, on the diastolic part of the waveform, the current amplitude U 1 is recorded at the first time moment t 1 and the second amplitude U 2 is measured at a multiple point in time t 2 from the initial time value, informative parameters are found from the two amplitude values and time points (Fig. 2).
Диастолическую часть наилучшим образом целесообразно аппроксимировать экспоненциальной зависимостью (фиг.2):The diastolic part is best advisable to approximate by exponential dependence (figure 2):
Составляют систему уравнений, из которой находят информативные параметры: UD и TD, соответствующие предельному значению амплитуды и постоянной времени:They compose a system of equations from which informative parameters are found: U D and T D , corresponding to the limit value of the amplitude and time constant:
Решая систему уравнений (2), находят алгоритмы для определения информативных параметров.Solving the system of equations (2), they find algorithms for determining informative parameters.
Делят U2 на U1:Divide U 2 by U 1 :
; принимают, что t2=2t1; ; accept that t 2 = 2t 1 ;
тогда:then:
отсюда следует:this implies:
. .
После логарифмированияAfter logarithm
находят постоянную времени TD:find the time constant T D :
а из первого уравнения системы (2) - параметр амплитуды:and from the first equation of system (2), the amplitude parameter:
Подставляя измеренные значения U1 и U2, t1 и t2 в алгоритмы (3) и (4), определяют информативные параметры диастолической части, а именно постоянную времени TD и предельное значение амплитуды UD.Substituting the measured values of U 1 and U 2 , t 1 and t 2 into algorithms (3) and (4), the informative parameters of the diastolic part are determined, namely, the time constant T D and the limit value of the amplitude U D.
Найденные значения UD и TD являются мерой отсчета в виде информативных параметров динамической характеристики для измерения диастолического давления.The found values of U D and T D are a measure of reference in the form of informative parameters of the dynamic characteristics for measuring diastolic pressure.
2. Определяют меру отсчета в виде информативных параметров систолической части.2. Determine the reference measure in the form of informative parameters of the systolic part.
Для этого на систолической части осциллограммы регистрируют текущую амплитуду U1 в первый момент времени t1 и измеряют вторую амплитуду U2 в кратный момент времени t2 от первоначального значения времени, по двум значениям амплитуды и моментам времени находят информативные параметры (фиг.3).To do this, on the systolic part of the waveform, the current amplitude U 1 is recorded at the first time moment t 1 and the second amplitude U 2 is measured at a multiple point in time t 2 from the initial time value, informative parameters are found from the two amplitude values and time points (Fig. 3).
Составляют систему уравнений, из которой находят информативные параметры: Us и Ts, соответствующие предельному значению амплитуды и постоянной времени:They compose a system of equations from which informative parameters are found: U s and T s , corresponding to the limit value of the amplitude and time constant:
Из системы уравнений (5) находят информативные параметры: Us и Ts.From the system of equations (5), informative parameters are found: U s and T s .
Делят U2 на U1.Divide U 2 by U 1 .
принимают, что t2=2t1; accept that t 2 = 2t 1 ;
тогда получают отношение:then get the ratio:
После логарифмирования определяют параметр Ts:After logarithm, determine the parameter T s :
а из первого уравнения системы (5) - второй параметр Us:and from the first equation of system (5) - the second parameter U s :
Подставляя измеренные значения U1 и U2, t1 и t2 в алгоритмы (6) и (7), определяют информативные параметры систолической части, а именно постоянную времени Ts и предельное значение амплитуды Us.Substituting the measured values of U 1 and U 2 , t 1 and t 2 into algorithms (6) and (7), the informative parameters of the systolic part are determined, namely, the time constant T s and the limit value of the amplitude U s .
Найденные значения Ts и Us являются мерой отсчета в виде информативных параметров динамической характеристики для измерения систолического давления.The found values of T s and U s are a measure of reference in the form of informative parameters of the dynamic characteristics for measuring systolic pressure.
3. Измеряют диастолическое давление.3. Measure diastolic pressure.
Аппроксимируя осциллограмму по зависимости (1), вводят меру отсчета, которая равна постоянной времени TD (Фиг.4):Approximating the waveform according to the dependence (1), enter the reference measure, which is equal to the time constant T D (Figure 4):
Для диастолической части модели t=TD, поэтому для измеряемого давления Р=νt по линейному закону:For the diastolic part of the model, t = T D , therefore, for the measured pressure P = νt according to the linear law:
где ν - скорость линейного набора давления в пережимной измерительной манжете.where ν is the linear pressure gain rate in the pinch measuring cuff.
Находят диастолическое давление при TD=3,6 с:Find diastolic pressure at T D = 3.6 s:
PD=20·3.6=72 мм рт.ст.P D = 20 · 3.6 = 72 mmHg
На Фиг.4 представлена осциллограмма, где указаны точки измерения показателей АД для диастолической части осциллограммы. В данном примере диастолическое давление равно 72 мм рт.ст., т.е. разница давлений по способу, предлагаемому в прототипе, и инновационному способу составляет 8 мм рт.ст.Figure 4 presents the waveform, which indicates the points of measurement of blood pressure for the diastolic part of the waveform. In this example, the diastolic pressure is 72 mmHg, i.e. the pressure difference according to the method proposed in the prototype and the innovative method is 8 mm Hg
4. Измеряют систолическое давление.4. Measure systolic pressure.
Аналогично для систолической части вводят меру отсчета, которая равна постоянной времени Ts, и измеряют систолическое давление:Similarly, for the systolic part, a reference measure is introduced, which is equal to the time constant Ts, and systolic pressure is measured:
PS=νTS.P S = νT S.
Оценим погрешность на примере измерения диастолического давления. При графическом преобразовании осциллограммы прямыми линиями разброс диастолического давления составляет: 63≤Pi≤105 мм рт.ст. Следовательно, погрешность измерения диастолического давления PD данного способа по отношению к прототипу Pi будет:Let us estimate the error by the example of measuring diastolic pressure. When the waveform is graphically converted by straight lines, the diastolic pressure spread is: 63≤P i ≤105 mm Hg. Therefore, the error in measuring diastolic pressure P D of this method in relation to the prototype P i will be:
Данные погрешности измерения диастолического давления, рассчитанные по формуле (10), оформим в виде таблицы.The data of the error in measuring diastolic pressure calculated by the formula (10), we will issue in the form of a table.
Следовательно, разброс погрешности составляет 10-50%.Therefore, the error spread is 10-50%.
Таким образом, введение меры отсчета в виде информативных параметров динамической характеристики, а именно постоянной времени и предельного значения амплитуды, в отличие от прототипа позволяют повысить точность измерения на 10-50%.Thus, the introduction of a reference measure in the form of informative parameters of the dynamic characteristics, namely the time constant and the limit value of the amplitude, in contrast to the prototype, can improve the measurement accuracy by 10-50%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009145843/14A RU2441581C2 (en) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | Method for arterial pressure measurement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009145843/14A RU2441581C2 (en) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | Method for arterial pressure measurement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009145843A RU2009145843A (en) | 2011-06-20 |
RU2441581C2 true RU2441581C2 (en) | 2012-02-10 |
Family
ID=44737497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009145843/14A RU2441581C2 (en) | 2009-12-10 | 2009-12-10 | Method for arterial pressure measurement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2441581C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574119C2 (en) * | 2013-03-26 | 2016-02-10 | Григорий Леонидович Хильченко | Method for determining arterial blood pressure |
RU2644299C1 (en) * | 2016-10-25 | 2018-02-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Oscillographic method of measuring arterial pressure |
RU2652070C1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-04-24 | Общество с ограниченной ответственностью "ПроМЕД" (ООО "ПроМЕД") | Electronic tonometer |
RU2697227C1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-08-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Blood pressure determining method |
RU2698986C1 (en) * | 2018-08-06 | 2019-09-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Arterial pressure determining method |
-
2009
- 2009-12-10 RU RU2009145843/14A patent/RU2441581C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ШАХОВ Э.К. и др. Моделирование процесса измерения артериального давления. В кн. Вычислительные системы и технологии обработки информации. - Пенза, 2003, вып.2(28), с.18-29. BRAAM R.L. et al. Oscillometric wrist blood pressure measuring devices. Neth J Med. 2003 Oct; 61(10):313-7. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574119C2 (en) * | 2013-03-26 | 2016-02-10 | Григорий Леонидович Хильченко | Method for determining arterial blood pressure |
RU2644299C1 (en) * | 2016-10-25 | 2018-02-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Oscillographic method of measuring arterial pressure |
RU2652070C1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-04-24 | Общество с ограниченной ответственностью "ПроМЕД" (ООО "ПроМЕД") | Electronic tonometer |
RU2697227C1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-08-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Blood pressure determining method |
RU2698986C1 (en) * | 2018-08-06 | 2019-09-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Arterial pressure determining method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009145843A (en) | 2011-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8591428B2 (en) | Method and apparatus for measuring blood volume | |
US9591976B2 (en) | Method and apparatus for measuring blood volume | |
CN101765398B (en) | Assessment of preload dependence and fluid responsiveness | |
Kurylyak et al. | A Neural Network-based method for continuous blood pressure estimation from a PPG signal | |
US5265615A (en) | Method and apparatus for continuous measurement of cardiac output and SVR | |
US8535234B2 (en) | Apparatus for measuring blood volume and method of evaluating result of measurement by apparatus for measuring blood volume | |
US7029449B2 (en) | Arteriosclerosis inspecting apparatus | |
US20040158162A1 (en) | Cuff volumetric pulse wave obtaining apparatus, cuff volumetric pulse wave analyzing apparatus, pressure pulse wave obtaining apparatus, and pressure pulse wave analyzing apparatus | |
EP1304074A3 (en) | Method and apparatus for determining the left-ventricular ejection time tlev of a heart of a subject | |
CN111493855B (en) | System and method for non-invasive measurement of individualized cardiac output | |
EP2030564A3 (en) | Implantable systemic blood pressure measurement systems and methods | |
CA2422801A1 (en) | Non-invasive measurement of suprasystolic signals | |
CN102834047A (en) | Elimination of the effects of irregular cardiac cycles in the determination of cardiovascular parameters | |
CN102499669B (en) | Heart parameter measuring method and device | |
CN114652351B (en) | Continuous blood pressure measuring method and device based on ultrasonic Doppler and electronic equipment | |
KR20160053395A (en) | System and method for monitoring phonocardiogram | |
US10165952B2 (en) | Biological information measuring apparatus and biological information measuring method | |
CN114145724A (en) | Method for dynamically monitoring blood pressure based on ECG (electrocardiogram) and PPG (photoplethysmography) multiple physiological characteristic parameters | |
RU2441581C2 (en) | Method for arterial pressure measurement | |
CN103767694B (en) | Method for accurately extracting cuff pressure shockwave | |
RU2644299C1 (en) | Oscillographic method of measuring arterial pressure | |
EP1279370A1 (en) | Heart sound detecting apparatus | |
Wang et al. | An improved algorithm for noninvasive blood pressure measurement | |
CN114587307A (en) | Non-contact blood pressure detector and method based on capacitive coupling electrode | |
CN109480802A (en) | A kind of blood pressure parameter estimating system and method based on waveform analysis techniques |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111211 |