Аппаратный комплекс для регистрации артериального давления и пульса в условиях эксперимента

Полезная модель относится к медицине, а именно к экспериментально кардиологии и фармакологии, и предназначена для регистрации аналоговых кривых артериального давления и пульса экспериментальных животных. Разработано устройство для измерения и записи на электрокардиографе артериального давления и частоты пульса содержащее датчик пульса, пневматический нагнетатель, пережимную измерительную манжету, пневматически сообщающиеся между собой с помощью трубок, для наложения на артериальный сосуд, и отличающиеся тем, что устройство дополнительно содержит датчик давления, преобразующий регистрируемое давление в электрический сигнал, линейно зависящий от величины давления, а выходы датчика пульса и датчика давления подключены к соответствующим входам резистивной матрицы, к выходам которой подключены входы электрокардиографа.

Полезная модель относится к медицине, а именно к экспериментально кардиологии и фармакологии, и предназначена для регистрации аналоговых кривых артериального давления и пульса экспериментальных животных.

Известна приставка сфигмографическая модель 064, 1978 г. В экспериментах ее используют совместно с электрокардиографом Эк1Т-03М. Она при работе регистрирует кривые пульса с крупных сосудов. Получаемую в опыте кривую на ленте кардиографа невозможно откалибровать и оценить по какой-либо шкале - лишь сравнить с кривой до проведения опыта, и таким образом получить примерные данные об изменении пульса. Давление данный прибор не регистрирует, возможно, лишь визуально отметить систолическое давление в момент появления пульса по отклонению стрелки манометра, специально подключаемого системой резиновых трубок.

Известны электрокардиограф трехканальный с микропроцессорным управлением ЭКЗФлМП-01 «ЛЕКАРД» и электрокардиограф ЭК1Т-03М, регистрирующие только один физиологический параметр электрокардиограмму.

Цель полезной модели - создание устройства, позволяющего точно, наглядно (запись на ленте электрокардиографа) и без затруднений, связанных с подключением датчиков, регистрировать в эксперименте на животных артериальное давление и пульс. Стоимость подобных современных приборов, типа Biopac Systems NIBP 200-А, более 500 тыс. руб., что для многих вузовских кафедральных лабораторий и других научно-исследовательских организаций неприемлемо.

Разработанная модель позволяет дорогостоящий комплекс заменить набором аналогичного назначения, состоящим из преобразованного электрокардиографа, сфигмоприставки и бароприставки. Электрокардиографы различных моделей имеются практически в каждой лаборатории, и стоимость их невелика.

В качестве базовой модели допустимо использовать, например, электрокардиографы «Лекард» фирмы «ЛептаМед» или ЭК1Т-03М, сфигмоприставки и бароприставки. Показатели регистрируются на ленте электрокардиографов или на совместимом с электрокардиографом «Лекард» персональном компьютере.

Структурная схема установки приведена на фиг.1 Структурная схема бароприставки приведена на фиг.2. Генератор (10) вырабатывает сигнал частотой 13,8 мГц, частота изменяется при изменении емкости датчика давления (9). Этот сигнал подается на частотный детектор (11), на выходе которого вырабатывается постоянное напряжение, величина которого изменяется пропорционально изменению давления. Для стабилизации выходного напряжения датчика давления при изменении напряжения батареи питания в схеме стоит стабилизатор напряжения на 3,3 В.

Принципиальная электрическая схема прибора давления приведена на фиг.3. Величина резисторов R3, R4, R5, R6 - рассчитаны так, чтобы величины напряжений на выходах Гн1 «I» - Гн5 «5» при давлении 200 мм рт.ст. и Гн2 «2» - Гн4 «4» при давлении 300 мм рт.ст. были равны.

Сигналы с выхода бароприставки и сфигмоприставки поступают на входы пассивной резистивной матрицы, суммирующей сигналы давления и пульса.

Схема матрицы для одноканального электрокардиографа ЭК1Т-03М приведена на фиг.4. Входы Гн1 «1», Гн4 «4» для сигнала бароприставки, а входы Гн2 «2», Гн3 «3» для сигнала сфигмоприставки. Выходы Гн5 «5», Гн7 «7» подключаются на контакты 6, 7 разъема X1 (работа связь МТ).

Схема матрицы для трехканального электрокардиографа с микропроцессорным управлением ЭКЗФлМП-01 «ЛЕКАРД» приведена на фиг.5. К контактам Гн1, Гн2 резистивной матрицы подключаются контакты Гн1, Гн5 сфигмоприставки, а к контактам Гн3, Гн4 резистивной матрицы подключаются контакты Гн1, Гн5 или Гн2, Гн4 бароприставки. К выходным контактам матрицы L, R, F, N подключаются контакты отведений трехканального электрокардиографа ЭКЗФлМП-01 «ЛЕКАРД». Резистивные матрицы сделаны таким образом, чтобы калибровочные импульсы электрокардиографов соответствовали давлению 50 мм рт.ст. при регистрации давления до 200 мм рт.ст., подключая к гнездам бароприставки Гн1, Гн5, и 75 мм рт.ст. при регистрации давления до 300 мм рт.ст., подключая к гнездам бароприставки Гн2, Гн4.

Если в качестве базовой модели используют трехканальный электрокардиограф «Лекард», то необходимо сделать следующие доработки: поставить два конденсатора 100 мкф на 35 В параллельно двум конденсаторам 1,5 мкф, подключенным к контактам 5 и 3 микросхемы операционный усилитель типа OP297G, а вторые концы конденсаторов подключаются двумя перемычками, установленными между контактами 4, 6 и 8, 10 в разъеме отведений. Эти доработки позволили уменьшить неравномерность АЧХ в нижнем конце диапазона частот 0,005 Гц до 3% при измерении в интервале времени до 10 с.

В одноканальном электрокардиографе Эк1Т-03М сделана доработка. Поставлен усилитель постоянного тока, выполненный на микросхеме 140 УД 17А. Вход которого подключен к контакту 7 разъема X1, а выход к контакту 9 переключателя S4 «O-МТ». Схема усилителя постоянного тока приведена на фиг.6.

На фиг.7-8 представлены иллюстрации различных этапов экспериментальной работы с использованием предлагаемого комплекса, на фиг.10 представлены результаты записи исследуемых параметров на ленте электрокардиографа «Лекард».

Таким образом, предлагаемая нами схема позволяет получить новый аппаратный комплекс, позволяющий в эксперименте на лабораторных животных легко регистрировать и точно оценивать 2 физиологических параметра. Разработанная и введенная в аппаратный комплекс дополнительная бароприставка позволила производить запись нового для данных приборов физиологического параметра - артериального давления с крупных выведенных в кожную муфту сосудов у экспериментальных животных. Причем, данный аппаратный комплекс точно регистрирует динамику артериального давления на ленте электрокардиографа либо на ПК, и, учитывая калибровочные П-импульсы, легко рассчитать как артериальное давление в мм рт.ст., так и амплитуду пульсовой волны. Также возможны переключение и работа в двух режимах при различном максимальном давлении, что повышает точность регистрации и оценки данных.

Представляется перспективным использование созданного аппаратного комплекса для регистрации артериального давления и пульса в эксперименте на лабораторных животных, т.к. его эксплуатация позволила получить убедительные экспериментальные данные. Аппаратный комплекс дешев и прост в обращении. Экономическая целесообразность: стоимость подобного прибора фирмы Biopac Systems более 500 тыс.руб., собранный же аппаратный комплекс из преобразованного электрокардиографа и 2-х приставок (сфигмо- и баро-) более чем на порядок дешевле.

Устройство для измерения и записи на электрокардиографе артериального давления и частоты пульса, содержащее датчик пульса, пневматический нагнетатель, пережимную измерительную манжету, пневматически сообщающиеся между собой с помощью трубок, для наложения на артериальный сосуд, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит датчик давления, преобразующий регистрируемое давление в электрический сигнал, линейно зависящий от величины давления, а выходы датчика пульса и датчика давления подключены к соответствующим входам резистивной матрицы, к выходам которой подключены входы электрокардиографа.