Sposób i urządzenie do mierzenia wielkości i tendencji rzutu
advertisement
POLSKA RZECZPOSPOLITA LUDOWA OPIS PATENTOWY 95625 PATENTU TYMCZASOWEGO Patent tymczasowy dodatkowy MKP do patentu Zgłoszono: 12.05.75 A61b 6/02 (P. 180301) Int. Cl2. A61B6/02 Pierwszeństwo: _____ URZĄD PATENTOWY PRL Zgłoszenie ogłoszono: 05.06.76 Opis patentowy opublikowano: 29.04.1978 TwórcyWynalazku: Juliusz Keller, Tadeusz Pałko Uprawniony z patentu tymczasowego: Centralny Ośrodek Techniki Medycznej, Warszawa (Polska) Sposób i urządzenie do mierzenia wielkości i tendencji rzutu minutowego serca, zwłaszcza sygnałem impedancyjnym Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do mierzenia wielkości i tendencji rzutu minutowego serca, zwłaszcza sygnałem impedancyjnym. « Dotychczas znany jest sposób mierzenia rzutu minutowego według metody impedancyjno-askultacyjnej opisanej w patencie USA nr 3340867 (Kubtcek). Metodą tą określa się rzut minutowy serca mierząc maksymalną stromość krzywej impedancyjnej charakteryzującej siłę skurczu serca i czas tłoczenia krwi przez serce, przy czym czas ten określany jest z jednej strony przez ekstremum krzywej impedancyjnej -odpowiadające ciśnieniu diastolicznemu, a z drugiej momentem zamknięcia zastawki trójdzielnej - określonym przez ton serca odbierany mikrofonem. Dodatkowe współczynniki określane są tu antropometrycznie. Sposób ten wymaga stosowania skomplikowanej aparatury pomiarowej nie tylko reograficznej ale i fonograficznej, a ponadto wymaga obliczeń, które musi wykonywać elektroniczy kalkulator przetwarzający zmierzone wielkości w rzut minutowy serca. Ponadto sposób ten nie nadaje się w ogóle do mierzenia tendencji rzutu minutowego serca —szczególnie istotnej w intensywnym nadzorze pacjenta, ponieważ ustawienie mikrofonu do odbioru tonów serca jest bardzo krytyczne ze względu na zlokalizowany i słaby sygnał akustyczny serca oraz artefakty mechaniczno-akustyczne uniemożliwiające niezawodną pracę aparatury przez okres wielu godzin nadzoru nad poruszającym się, często nieprzytomnym pacjentem. < Znane dotychczas urządzenie do mierzenia rzutu minutowego sygnałem impedancyjnym posiada prądowy generator dużej częstotliwości z dwiema dystalnymi elektrodami umieszczonymi na krańcach korpusu pacjenta oraz dwie elektrody pomiarowe lokalizowane między elektrodami krańcowymi najlepiej wzdłuż aorty paqenta połączone w dolnej części urządzenia mierzącego przez układ wzmacniacza selektywnego i detektor małej częstotliwości z miernikiem i układem sygnalizacyjnym z tym, że dodatkowo urządzenie to musi być uzupełnione mikrofonem do określania odstępu czasu między ekstremum krzywej impedancyjnej - odpowiadającemu ciśnieniu diastolicznemu i tonem serca odpowiadającym momentowi zamknięcia zastawki trójdzielnej, oraz I kalkulatorem przetwarzającym zmierzone wielkości w rzut minutowy 2 ^ 95 625 serca, Stanowi to znaczną niedogodność, a ponadto praktycznie wyklucza możliwość mierzenia tym urządzeniem bardzo istotnej w intensywnym nadzorze pacjenta tendencji rzutu minutowego serca. < Celem wynalazku jest opracowanie prostego i niezawodnego sposobu i urządzenia do mierzenia wielkości i tendencji rzutu minutowego serca, zwłaszcza sygnałem impedancyjnym, nadającego się do zastosowania w intensywnym nadzorze i ewentualnie do prób wysiłkowych. ■ Cel ten został osiągnięty przez wykorzystanie zależności rzutu minutowego serca pacjenta do wartości międzyszczytowej zmian sygnału impedancyjnego i odstępów czasowych wielkości ekstremalnych. < Istota wynalazku polega na tym, że dla uformowanego w czasie zmiennego sygnału, związanego funkcją z rzutem minutowym serca, a zwłaszcza dla sygnału impedancyjnego z korzystnej części korpusu pacjenta wytworzonego prądami dużej częstotliwości najlepiej w czterobiegunowym układzie elektrod, tak ustala się jednorazowo wzmocnienie sygnału, aby wartości szczytowe zmian odpowiadały ciśnieniom diastolicznemu i systolicznemu. Następnie mierzy się iloraz wartości międzyszczytowej wzmocnionego zmiennego sygnału przez czas między ekstremum odpowiadającym maksymalnemu ciśnieniu, a ekstremum odpowiadającym minimalnemu ciśnieniu, po czym iloraz ten mnoży się przez współczynnik podatności aorty określony indywidualnie dla pacjenta tabelarycznie lub metodą rentgenowskiej arteriografii lub też przez jednokrotne ustalenie wzmocnienia sygnału metodą porównania wyniku z wynikiem zmierzonym metodą inwazyjną. Do stosowania tego sposobu mierzenie wielkości i tendencji rzutu minutowego serca opracowano urządzenie ze wzmacniaczem małej częstotliwości sygnału impedancyjnego o wzmocnieniu kalibrowym przy pomocy przetwornika ciśnienia połączonego z układem pomiarowo pamięciowym czasu między ekstremum sygnału impedancyjnego odpowiadającym maksymalnemu ciśnieniu, a ekstremum odpowiadającym minimalnemu ciśnienia Za wzmacniaczem małej częstotliwości zastosowano ponadto układ pomiarowo pamięciowy wartości międzyszczytowej sygnału impedancyjnego, a następnie układ mnożąco-dzielący wartości między szczytowe sygnału impedancyjnego przez czas między ekstremami - sterowany dodatkowo z przetwornika podatności aorty, w konsekwencji realizujący pomiar rzutu minutowego serca. ' Zaletami sposobu oraz urządzenia według wynalazku jest możność prostego i niezawodnego pomiaru i nadzoru tendenqi rzutu minutowego serca przez analizę zmian wyłącznie jednego sygnału związanego funkcją z rzutem minutowym serca, przykładowo sygnału impedancyjnego. Stosując sposób i urządzenie według wynalazku uzyskuje się korzystne skutki w odniesieniu do dotychczasowego stanu techniki szczególnie przy długotrwałym intensywnym nadzorze pacjentów. Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania według rysunku, który przedstawia schemat urządzenia do mierzenia wielkości i tendencji rzutu minutowego serca sygnałem impedancyjnym. ' Zasada działania urządzenia jest następująca. Sygnał z prądowego generatora dużej częstotliwości 1 wprowadzony jest przez dwie dystalne elektrody umieszczone na krańcach korpusu pacjenta. Dwoma innymi elektrodami pomiarowymi, zlokalizowanymi między elektrodami krańcowymi — najlepiej wzdłuż aorty pacjenta, odbierany jest sygnał napięciowy o amplitudzie proporcjonalnej do zmian impedancji między elektrodowej części korpusu pacjenta i doprowadzany do wejścia wzmacniacza 2 zwłaszcza selektywnego o dużej oporności wejściowej. Następnie w detektorze małej częstotliwości 3 zostaje wyodrębniony sygnał małej częstotliwości i po ewentualnym odfiltrowaniu z zakłóceń, wzmocniony w wzmacniaczu małej częstotliwości 4 o tak jednorazowo ustalonym wzmocnieniu, aby wartości szczytowe zmian sygnału odpowiadały ciśnieniom diastolicznemu i systolicznemu - określonym przy pomocy przetwornika ciśnienia 5. Następnie sygnał małej częstotliwości podany zostaje jednocześnie na układ pomiarowo-pamięci owy 6, który mierzy czas między ekstremum sygnału odpowiadającym maksymalnemu ciśnieniu, a ekstremum odpowiadającym minimalnemu ciśnieniu oraz na układ pomiarowo-pamięciowy 7 mierzący wartości międzyszczytowe zmian. Sygnały wyjściowe z układów pomiarowo-pamięciowych 6 i 7 oraz sygnał określony przez przetwornik podatności aorty 8 są podawane na układ mnożąco-dzielący 9 określający rzut minutowy serca, prezentowany na mierniku 10 i sterujący układem sygnalizacji 11. ' Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób mierzenia wielkości i tendencji rzutu minutowego serca, zwłaszcza sygnałem impedancyjnym, przez formowanie w czasie i mierzenie zmian sygnału związanego funkcją z rzutem minutowym serca, zwłaszcza zmian elektrycznej impedancji korzystnej części korpusu pacjenta, mierzonych prądami dużej częstotliwości, najlepiej W czterobiegunowym układzie elektrod, znamienny tym, że mierzy się iloraz wartości międzyszczytowej zmian i czasu między ekstremum odpowiadającym maksymalnemu ciśnieniu, a ekstremum odpowiadającym minimalnemu ciśnieniu, przy czym tak ustala się jednorazowo wzmocnienie sygnału aby wartości szczytowe zmian odpowiadały ciśnieniom diastolicznemu i systolicznemu, a następnie mnoży się ten 95 625 3 iloraz przez współczynnik podatności aorty określony tabelarycznie lub metodą rentgenowskiej arteriografii. < 2, Sposób według zastrz. 1; znamienny tym, że współczynnik podatności aorty określa się ustalając jednokrotnie dla paqenta wzmocnienie sygnału przez porównanie wartości mierzonej z wynikiem zmierzonym metodą inwazyjną* • .1 Urządzenie do mierzenia wielkości i tendencji rzutu minutowego serca, zwłaszcza sygnałem impedancyjnym, posiadające prądowy generator dużej częstotliwości z dwiema dystalnymi elektrodami umieszczonymi na krańcach korpusu pacjenta, dwie elektrody pomiarowe lokalizowane między elektrodami krańcowymi najlepiej wzdłuż aorty pacjenta połączone z układem selektywnego wzmacniacza i detektora małej częstotliwości, a ponadto miernik i układ sygnalizacyjny, znamienne tym, że zawiera wzmacniacz małej częstotliwości (4) sygnału zwłaszcza impedancyjnego o wzmocnieniu kalibrowanym dla wartości ekstremalnych przy pomocy przetwornika ciśnienia (5) połączony z układem pomiarowo-pamięciowym (7) wartości międzyszczytowej sygnału, a ponadto układ mnożąco-dzielący (9) dzielący wartość międzyszczytową sygnału przez czas między ekstremami dodatkowo kalibrowany jednorazowo z przetwornika podatności aorty (8-h -
