ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2020. № 5
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.5.9
УДК 004.383.3: 612.1
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА В ЗАДАЧЕ НЕПРЕРЫВНОГО НЕИНВАЗИВНОГО МОНИТОРИНГА АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ И ПУЛЬСОВОЙ ВОЛНЫ
Г. К. Мансуров, М. В. Данилычев, В. Е. Анциперов, А. С. Бугаев
Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН, 125009, Москва, ул. Моховая, 11-7
Статья поступила в редакцию 10 мая 2020 г.
Аннотация. В статье рассматриваются принципы работы, особенности конструкции и результаты тестирования пневматического датчика нового типа для непрерывного неинвазивного измерения артериального давления. В основе его функционирования лежит использование эффекта локальной компенсации давления. Миниатюрность измерительного элемента датчика и возможность его точного позиционирования непосредственно в зоне измерения на малых и очень малых (1 мм или менее) площадках упругих поверхностей, таких как кожа и прилегающие ткани человеческого тела, позволяют обеспечить повышенное качество восстановления формы пульсовой волны, непрерывность измерения параметров и минимизацию уровня сторонних возмущений. В работе приводятся примеры измерения для некоторых поверхностных артерий человеческого тела. Для случая лучевой и височной артерий подтверждена также возможность непрерывного измерения фактического значения величины артериального давления. Описываются результаты использования модернизированного варианта датчика с возможностью синхронного измерения ЭКГ.
Ключевые слова: артериальное давление, неинвазивные методы измерения, гемодинамика, пульсовая волна, пневматический датчик, позиционирование.
Abstract. The article discusses the principles of operation, design features and testing results of a new type of pneumatic sensor for continuous non-invasive blood pressure measurement. Its functioning is based on the use of the effect of local pressure compensation. The miniature dimensions of the sensor measuring element and the possibility of its precise positioning directly in the measurement zone on small and very small (1 mm or less) areas of elastic surfaces, such as skin and adjacent tissues of the human body, allow for increased quality of pulse wave shape restoration, continuity of measurement parameters and minimizing the level of external disturbances. Examples of measurement for some superficial arteries of the human body are given. In the case of the radial and temporal arteries, the possibility of continuous measurement of the actual value of blood pressure was also confirmed. The results of using an upgraded version of the sensor with the possibility of synchronous ECG measurement are described.
Key words: blood pressure, non-invasive measurement methods, hemodynamics, pulse wave, pneumatic sensor, positioning.
Литература
1. Всемирная Организация Здравоохранения. 10 ведущих причин смерти в мире [электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death.
2. Чазова И.Е., Ощепкова Е.В., Жернакова Ю.В. и др. Клинические рекомендации диагностика и лечение артерриальной гипертонии. // Кардиологический вестник. 2015. №1. C.5.
3. Settels J.J. Noninvasive arterial pressure monitoring. // In: Ehrenfeld J.M, , Cannesson M., editors. Monitoring Technologies in Acute Care Environments. N.Y. Springer. 2014. P.87-107.
4. Peňáz J. Photoelectric measurement of blood pressure volume and flow in the finger. // Digest of the 10th Int. Conf. on Med. and Biolog. Engineering. Dresden. 1973. P.104.
5. Анциперов В.Е., Бонч-Бруевич В.В., Буаев А.С., Дементиенко, Мансуров Г.К., Шахнарович В.М. Пневматический сенсор для непрерывного неинвазивного измерения артериального давления. Патент RU2638712C1. Priority November 7, 2017. Bulletin No. 35. URL: https://patents.google.com/patent/RU2638712C1/ru
6. Goldmann H., Schmidt T. Applanaion tonometry. // Ophthalmologica. 1957. Vol.134. P.221-242.
7. Hos C.J., Champneys A.R., Paul K., MsNeely M. Dynamic behaviour of directspring loaded pressure relief valves in gas service: II reduced order modelling. // J. of Loss Prevention in the Process Industries. 2015. Vol.36. P.1-12.
8. Анциперов В.Е., Мансуров Г.К. Пневматический сенсор для непрерывного неинвазивного измерения артериального давления. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. №12. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/dec17/14/text.pdf.
9. Antsiperov V., Mansurov G. Wearable pneumatic sensor for non-invasive continuous arterial blood pressure monitoring. // In: Rojas I., Ortuno F., editors. Bioinformatics and Biomedical Engineering, IWBBIO 2018. LNCS. Vol. 10814. P. 383-394. Cham. Springer. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3--319-78759-6.35
10. Анциперов В.Е., Бонч-Бруевич В.В., Буаев А.С., Дементиенко, Мансуров Г.К. Монолитный трехкамерный пневматический сенсор с встроенными дроссельными каналами для непрерывного неинвазивного измерения артериального давления. Патент RU2675066C1. Опубл. 14.02.2018. Бюллетень № 35. URL: https://patentimages.storage.googleapis.com/54/0f/6c/fac1e6bde0ea1f/RU2675066C1.pdf.
11. Анциперов В.Е., Мансуров Г.К., Данилычев М.В. Метод позиционирования пневматического датчика неинвазивного мониторинга артериального давления по данным трехканальной регистрации сигнала пульсовой волн. // Материалы 11-й Международной научно-технической конференции «Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации» / Российское НТОРЭС им. А.С. Попова. Суздаль. 2018. С.140-143. URL: http://armimp.ru/wp-content/uploads/2018/12/ARMIMP-Proceedings-2018.pdf
12. В. Е. Анциперов, М. В. Данилычев, Г. К. Мансуров. Технология неинвазивного мониторинга артериального давления по данным регистрации сигнала пульсовой волны трехканальным датчиком нового типа. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. № 3. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/mar19/1/text.pdf. DOI 10.30898/1684-1719.2019.3.1
13. Antsiperov V., Mansurov G., Danilychev M., Churikov D. Non-Invasive Blood Pressure Monitoring with Positionable Three-chamber Pneumatic Sensor. Proc. of the 12th Int. Joint Conf. on Biomedical Engineering Systems and Technologies. Prague. 22-24 Feb. 2019. SCITEPRESS, Lda., 2019. Vol.5: Healthing: Healthinf. P.462-465. DOI:10.5220/0007574904620465
14. Анциперов В. Е., Бугаев А. С., Данилычев М. В., Ефимов Р. А., Мансуров Г. К. Оценка скорости распространения пульсовой волны артериального давления на основе данных измерения пневматическим датчиком со встроенным каналом ЭКГ // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 74–81. DOI: 10.25210/jfop-1904-074081
Для цитирования:
Мансуров Г.К.,
Данилычев М.В., Анциперов В.Е., Бугаев А.С. Использование пневматического датчика в задаче непрерывного неинвазивного мониторинга артериального давления и пульсовой волны. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №5. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/may20/9/text.pdf. DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.5.9