RU2542093C1 - Method for measuring pulse wave velocity - Google Patents
Method for measuring pulse wave velocity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2542093C1 RU2542093C1 RU2013147348/14A RU2013147348A RU2542093C1 RU 2542093 C1 RU2542093 C1 RU 2542093C1 RU 2013147348/14 A RU2013147348/14 A RU 2013147348/14A RU 2013147348 A RU2013147348 A RU 2013147348A RU 2542093 C1 RU2542093 C1 RU 2542093C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulse wave
- harmonic
- travel time
- rheograph
- harmonics
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 claims description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 abstract 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 abstract 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 10
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 8
- 210000001105 femoral artery Anatomy 0.000 description 6
- 210000003371 toe Anatomy 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 4
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 3
- 210000001715 carotid artery Anatomy 0.000 description 3
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 3
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 2
- 210000002302 brachial artery Anatomy 0.000 description 2
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 2
- 201000001320 Atherosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 208000037849 arterial hypertension Diseases 0.000 description 1
- 230000003143 atherosclerotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 208000029078 coronary artery disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 210000003811 finger Anatomy 0.000 description 1
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 1
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003836 peripheral circulation Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 210000004003 subcutaneous fat Anatomy 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для неинвазивного измерения скорости распространения пульсовой волны при проведении клинических исследований гемодинамики в сосудах артериального русла.The invention relates to medicine and can be used for non-invasive measurement of the pulse wave propagation velocity during clinical hemodynamic studies in arterial vessels.
В настоящее время современной медициной установлено, что ригидность артерий является маркером сердечно-сосудистых (СС) нарушений и может использоваться для выявления пациентов с высоким СС риском и с целью лучшего подбора интенсивности терапии. Для оценки ригидности магистральных сосудов артериальной системы может использоваться скорость распространения пульсовой волны (СРПВ), которая является независимым предиктором инсультов и ишемической болезни сердца.Currently, modern medicine has established that arterial stiffness is a marker of cardiovascular (SS) disorders and can be used to identify patients with high SS risk and in order to better select the intensity of therapy. To assess the rigidity of the great vessels of the arterial system, the pulse wave propagation velocity (PWV), which is an independent predictor of strokes and coronary heart disease, can be used.
Для оценки эластичности стенки сосудов используются каротидно-феморальная и каротидно-радиальная скорости распространения пульсовой волны (СРПВ). В последнее время наиболее пристальный интерес проявляется к каротидно-феморальной СРПВ, которая характеризует жесткость стенок аорты (эластический тип артерий) и является независимым предиктором сердечно-сосудистой смертности, сердечно-сосудистых катастроф как у больных артериальной гипертонией, так и в общей популяции в целом. Объективным критерием выраженного повышения жесткости аорты в соответствии с рекомендаций ЕОАГУЕОК 2007 г. принято значение СРПВ, равное 12 м/с. Каротидно-радиальная СРПВ традиционно используется для оценки состояния периферического кровообращения и является мерой атеросклеротических изменений сосудов артериального русла.To assess the elasticity of the vessel wall, carotid-femoral and carotid-radial pulse wave propagation velocities (SRWS) are used. Recently, the most intense interest has been shown in carotid-femoral PWV, which characterizes the stiffness of the aortic walls (elastic type of arteries) and is an independent predictor of cardiovascular mortality, cardiovascular catastrophes in patients with arterial hypertension and in the general population as a whole. An objective criterion for a pronounced increase in aortic stiffness, in accordance with the recommendations of the EAGAEC 2007, is the value of PWV equal to 12 m / s. Carotid-radial PWV is traditionally used to assess the state of peripheral circulation and is a measure of atherosclerotic changes in the vessels of the arterial bed.
Известен ряд неинвазивных способов, устройств и систем, основанных на различных физических принципах, предназначенных для регистрации и измерения параметров пульсовой волны (ПВ). С этой целью наиболее широко используются плетизмографы, реографы и сфигмографы, в состав которых входят датчики ПВ, преобразующие волну давления крови в электрический сигнал с последующей регистрацией и обработкой этого сигнала оконечной аппаратурой.A number of non-invasive methods, devices and systems based on various physical principles for recording and measuring pulse wave (PV) parameters are known. To this end, plethysmographs, rheographs, and sphygmographs are most widely used, which include PV sensors that convert the blood pressure wave into an electrical signal, followed by registration and processing of this signal with terminal equipment.
При использовании плетизмографии регистрация волны давления крови осуществляется с помощью манжет с пневматическим наддувом, надеваемых обычно на предплечье одной из рук. Реже с этой целью используются нижняя конечность или пальцы руки или ноги. С приходом волны давления крови к месту регистрации изменяется объем ткани, находящейся под манжетой, и это изменение объема приводит к изменению давления воздуха в ней. Датчики давления воздуха, встроенные в манжету, регистрируют эти изменения и преобразуют их в электрический сигнал. При этом считается, что изменение давления в манжете достаточно близко соответствует характеру волны давления крови в исследуемой артерии.When using plethysmography, the registration of a blood pressure wave is carried out with the help of pneumatically charged cuffs, usually worn on the forearm of one of the hands. Less commonly, the lower limb or fingers or toes are used for this purpose. With the arrival of a wave of blood pressure to the registration point, the volume of tissue under the cuff changes, and this change in volume leads to a change in air pressure in it. Air pressure sensors integrated in the cuff record these changes and convert them into an electrical signal. In this case, it is believed that the change in pressure in the cuff closely enough corresponds to the nature of the wave of blood pressure in the artery under study.
В сфигмографических (СГ) приборах регистрация пульсовой волны осуществляется с помощью пьезоэлектрических преобразователей и требует жесткой фиксации датчиков на теле пациента в местах наиболее близкого положения артерий к коже. Число таких мест на теле человека резко ограничено, и наиболее часто для регистрации ПВ используют плечевую и сонную артерии, а также бедренную артерию. При этом усилие давления датчика на кожу должно выбираться из условия достаточно плотного контакта с артерией, чтобы получить максимальную амплитуду сигнала и в то же время не допускать пережатия этой артерии, чтобы не нарушать характер кровотока в ней.In sphygmographic (SG) devices, the pulse wave is recorded using piezoelectric transducers and requires rigid fixation of the sensors on the patient's body in the places of the closest position of the arteries to the skin. The number of such places on the human body is sharply limited, and the brachial and carotid arteries, as well as the femoral artery, are most often used to register PV. In this case, the pressure force of the sensor on the skin should be selected from the condition of sufficiently tight contact with the artery in order to obtain the maximum amplitude of the signal and at the same time to prevent pinching of this artery so as not to disturb the nature of the blood flow in it.
С приходом волны давления крови к месту регистрации увеличивается кровенаполнение ткани, приводящее к изменению ее сопротивления электрическому току, пропускаемому через эту ткань. Регистрируя изменение величины омического сопротивления ткани, можно определить форму ПВ. На этом принципе регистрации основана работа реографов. В отличие от плетизмографии и сфигмографии, реографический метод регистрации позволяет регистрировать форму ПВ практически в любом доступном месте на теле человека.With the arrival of a wave of blood pressure to the registration site, the blood supply to the tissue increases, leading to a change in its resistance to electric current passed through this tissue. By registering a change in the ohmic resistance of the tissue, it is possible to determine the shape of the PV. The work of rheographers is based on this principle of registration. Unlike plethysmography and sphygmography, the rheographic method of registration allows you to register the form of PV in almost any accessible place on the human body.
Общепринятая методика измерения аортальной СРПВ базируется на одновременной регистрации времени прихода ПВ к двум точкам регистрации, удаленным на различное расстояние от сердца. Синхронно записанные СГ центрального и периферического пульса используют для определения скорости распространения пульсовой волны по артериям; она вычисляется как частное от деления длины пути пробега волны на длительность интервала между началами анакрот пульса исследуемых артерий. По разнице во времени прихода начала ПВ к этим местам определяется время задержки ΔТ сигнала. Значение V скорости СРПВ определяется как отношение разницы в длине сосудов ΔL от точек регистрации до сердца к величине задержки ΔT. Это соотношение ΔL/ΔТ справедливо, если время задержки определяется при распространении ПВ по сосудам одинакового типа и сечения. В противном случае при определении величины V необходимо учитывать разницу в значениях скоростей для различных сосудов, однако это условие достаточно трудно выполнимо. Отношение скорости распространения пульсовой волны по сосудам мышечного типа к скорости распространения пульсовой волны по сосудам эластического типа у здоровых людей находится в пределах 1,1-1,3. Скорость распространения пульсовой волны зависит от модуля упругости артериальной стенки; она увеличивается при повышении напряжения артериальных стенок или их уплотнения и изменяется с возрастом (от 4 м/с у детей до 15 м/с у лиц старше 65 лет), а также при атеросклерозе.The generally accepted methodology for measuring aortic PWV is based on the simultaneous recording of the time of arrival of PV to two registration points remote at different distances from the heart. Synchronously recorded SG of the central and peripheral pulse is used to determine the propagation speed of the pulse wave through the arteries; it is calculated as the quotient of dividing the path length of the wave by the duration of the interval between the beginnings of the anacrotic pulse of the studied arteries. According to the difference in time of arrival of the start of PV to these places, the delay time ΔТ of the signal is determined. The value V of the velocity of the PWV is defined as the ratio of the difference in the length of the vessels ΔL from the registration points to the heart to the delay ΔT. This ratio ΔL / ΔТ is true if the delay time is determined when the PV propagates through vessels of the same type and cross section. Otherwise, when determining the value of V, it is necessary to take into account the difference in the values of the velocities for different vessels, however, this condition is rather difficult to fulfill. The ratio of the velocity of the pulse wave propagation through the vessels of the muscle type to the velocity of the pulse wave propagation through the vessels of the elastic type in healthy people is in the range 1.1-1.3. The pulse wave propagation velocity depends on the elastic modulus of the arterial wall; it increases with increasing tension of the arterial walls or their compaction and changes with age (from 4 m / s in children up to 15 m / s in people over 65), as well as with atherosclerosis.
Известен способ измерения аортальной СРПВ (см. Lehmann E.D. Noninvasive measurement of aortic compliance: methodological considerations // Path. Biol. - 1999 - Vol.47, №7 - P.716-730) с использованием сфигмографии, который базируется на измерении разницы во времени прихода ПВ к пьезоэлектрическим датчикам, установленным на сонной артерии и на бедренной артерии в месте выхода ее из-под пупартовой связки. Скорость распространения пульсовой волны в аорте (сосуде эластического типа) рассчитывают по СГ сонной и бедренной артерий, в периферических артериях (сосудах мышечного типа), по объемным СГ, зарегистрированным на плече и нижней трети предплечья или на бедре и нижней трети голени. Вышеуказанный способ является наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и поэтому выбран в качестве прототипа.A known method of measuring aortic PWV (see Lehmann ED Noninvasive measurement of aortic compliance: methodological considerations // Path. Biol. - 1999 - Vol.47, No. 7 - P.716-730) using sphygmography, which is based on measuring the difference in the time of arrival of the PV to the piezoelectric sensors installed on the carotid artery and on the femoral artery at the place where it exits from under the pupartic ligament. The propagation velocity of the pulse wave in the aorta (vessel of elastic type) is calculated from the hypertension of the carotid and femoral arteries, in peripheral arteries (vessels of the muscle type), from volumetric hypertension recorded on the shoulder and lower third of the forearm or on the thigh and lower third of the lower leg. The above method is the closest in technical essence to the claimed method and is therefore selected as a prototype.
Медицинская практика показывает, что при работе со сфигмографическими приборами существует ряд проблем, не позволяющих применять их для скрининг-измерений. Так, при исследовании полных людей, чувствительности пьезоэлектрического датчика может не хватить для регистрации сигналов из-за большой толщины подкожного слоя жира, необходимость установки датчика в паховой области создает проблемы этического характера, результаты единичных измерений с использованием пьезодатчиков имеют значительный разброс и для получения достоверных сведений необходимо проведение достаточно большого количество измерений.Medical practice shows that when working with sphygmographic devices, there are a number of problems that do not allow them to be used for screening measurements. So, in the study of obese people, the sensitivity of the piezoelectric sensor may not be enough to record signals due to the large thickness of the subcutaneous fat layer, the need to install the sensor in the inguinal region creates ethical problems, the results of single measurements using piezoelectric sensors have a significant scatter and to obtain reliable information a sufficiently large number of measurements are necessary.
Решаемой технической задачей является создание способа измерения скорости распространения пульсовой волны в режиме скрининга при минимуме затрат времени на получении достоверной информации и при минимальной эмоциональной нагрузке на пациента.The technical task to be solved is the creation of a method for measuring the pulse wave propagation velocity in the screening mode with a minimum of time spent on obtaining reliable information and with a minimum emotional load on the patient.
Достигаемым техническим результатом является возможность использования одной точки тела для регистрации формы ПВ с помощью реографа с последующей обработкой спектра сигнала с применением полосовых фильтров, граничные частоты которых выбираются в соответствии с номерами гармоник, отвечающих условиям резонанса для исследуемой области сосудистой системы, с целью определения времени задержки прихода отраженных волн давления крови.Achievable technical result is the ability to use one point of the body to register the shape of the PV with a rheograph, followed by processing the signal spectrum using bandpass filters, the cutoff frequencies of which are selected in accordance with the harmonic numbers corresponding to the resonance conditions for the studied region of the vascular system, in order to determine the delay time arrival of reflected blood pressure waves.
Для сокращения времени обработки результатов измерений используется оцифровка полученных гармонических составляющих сигнала, и на основе массива данных с использованием специальной программы осуществляется построение гистограмм, позволяющих оперативно определить время задержки прихода отраженных пульсовых волн на исследуемом участке артериального русла.To reduce the processing time of the measurement results, digitization of the received harmonic components of the signal is used, and histograms are constructed using a special program using a special program that allows you to quickly determine the delay time of arrival of reflected pulse waves in the studied section of the arterial bed.
Для достижения технического результата в предлагаемом способе измерения скорости распространения пульсовой волны, основанном на измерении времени пробега отраженной волны между определенными точками отражения артериального русла, заключающемся в установке в наиболее доступном месте на теле человека электродов, подключенных к реографу, и регистрации с него электрического сигнала, амплитуда которого пропорциональна величине кровенаполнения ткани, электрический сигнал преобразуют в набор гармонических составляющих, из которых выделяют гармоники, каждая из которых соответствует определенному участку магистральных сосудов, после чего определяют расстояние между вершинами пиков в каждой гармонике с получением массива данных для построения гистограмм, по которым судят о времени пробега пульсовой волны по артериальной системе, скорость распространения пульсовой волны определяют из соотношения 2L/T, где L - длина магистрального сосуда, соответствующая определенной гармонике, а Т - суммарное время пробега прямой и отраженной пульсовой волны.To achieve a technical result in the proposed method for measuring the propagation velocity of a pulse wave, based on measuring the travel time of the reflected wave between certain reflection points of the arterial bed, which consists in installing electrodes connected to the rheograph in the most accessible place on the human body and recording an electric signal from it, whose amplitude is proportional to the amount of blood supply to the tissue, the electrical signal is converted into a set of harmonic components, of which stand out add harmonics, each of which corresponds to a specific section of the main vessels, and then determine the distance between the peaks of the peaks in each harmonic to obtain an array of data for building histograms, which are used to judge the travel time of the pulse wave through the arterial system, the pulse wave propagation velocity is determined from the relation 2L / T, where L is the length of the main vessel corresponding to a certain harmonic, and T is the total travel time of the direct and reflected pulse wave.
Указанные выше отличительные признаки в совокупности с известными позволяют сократить время измерений скорости распространения пульсовой волны в режиме скрининга, что позволяет рассчитывать на широкое его применение в клинических исследованиях, когда возникает необходимость в получении значения контролируемого параметра.The above distinguishing features, in combination with the known ones, can reduce the time of measuring the pulse wave propagation velocity in the screening mode, which allows us to expect its widespread use in clinical trials, when it becomes necessary to obtain the value of a controlled parameter.
Использование предлагаемого сочетания существенных отличительных признаков в известном уровне техники не обнаружено, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «новизна».The use of the proposed combination of significant distinguishing features in the prior art is not found, therefore, the proposed solution meets the patentability criterion of "novelty."
Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи, является неочевидной для специалистов в данной области техники и свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию патентоспособности «изобретательский уровень».A single set of new essential features with common known provides a solution to the problem, is not obvious to specialists in this field of technology and indicates the conformity of the claimed technical solution to the patentability criterion of "inventive step".
Заявляемый способ реализуется устройством, представленным на фигуре 1, на фигуре 2 приведена форма пульсовой волны, на фигуре 3 приведены гармоники ПВ, на фигуре 4 показана гистограмма, полученная в результате оцифровки 3-й гармоники ПВ, регистрируемой на пальцах ноги Е. На фигуре 5 приведена форма пульсовой волны на пальцах руки Е, на фигуре 6 приведены гармоники ПВ, на фигуре 7 показана гистограмма, полученная в результате оцифровки 4-й гармоники ПВ, регистрируемой на пальцах руки Е.The inventive method is implemented by the device shown in figure 1, figure 2 shows the shape of the pulse wave, figure 3 shows the harmonics of PV, figure 4 shows a histogram obtained by digitizing the 3rd harmonic of PV recorded on the toes of E. Figure 5 the shape of the pulse wave is shown on the fingers of the hand E, figure 6 shows the harmonics of the PV, figure 7 shows the histogram obtained by digitizing the 4th harmonic of the PV recorded on the fingers of the hand E.
Устройство, реализующее заявляемый способ, содержит реограф 2, подсоединяемый к телу пациента с помощью электродов 1 (датчика ПВ), аналогово-цифровой преобразователь 3 (АЦП), вход которого соединен с выходом реографа, а выход АЦП подключен к компьютеру 4.A device that implements the inventive method comprises a
Способ измерения СРПВ реализуется следующим образом. На теле пациента выбирается место, соответствующее исследуемой артериальной области, на которое устанавливаются электроды 1, выполняющие роль датчика ПВ (см. фигуру 1), подсоединенные к входу реографа 2. Для измерения СРПВ по аорте (эластический тип артерий) и бедренным артериям электроды можно установить на пальцах одной из ног пациента, а для измерения СРПВ по артериям мышечного типа электроды размещаются на пальцах одной из рук. После чего измеряют расстояние от мест установки электродов до сердца, заносят полученное значение в базу данных, куда также вносятся данные о пациенте (пол, возраст, антропометрические данные пациента, место установки электродов и т.д.), и производят запись сигнала в течение фиксированного времени. В зависимости от имеющегося лимита времени и состояния пациента длительность записи может варьироваться в пределах от 30 секунд до 300 секунд. Записанный сигнал архивируется и может быть воспроизведен на экране компьютера 4.The method of measuring PWV is implemented as follows. On the patient’s body, a place corresponding to the arterial region under study is selected, on which
В качестве примера на фигуре 2 приведена форма пульсовой волны, зарегистрированной на пальцах ноги добровольца Е. Ниже на фигуре 3 приведены формы гармонических составляющих для этих сигналов, полученных при использовании фильтров с различными значениями граничных частот. Границы частот используемого частотного фильтра выбираются в зависимости от длины сосудистого русла и частоты сердечных сокращений пациента и устанавливаются в соответствующем окне программы. В соответствии с установленными частотами границ фильтра производится трансформация исходного спектра записанного сигнала, и полученная после такого преобразования форма гармоники воспроизводится на экране компьютера. Как видно из приведенной на фигуре 3 записи форм гармонических составляющих ПВ, зарегистрированной на пальцах ноги Е., условиям резонанса на артериальной магистрали от сердца до стопы наиболее соответствует 3-я гармоника сигнала. На этой гармонике наблюдается характерное для резонанса увеличение амплитуды сигнала (раскачка) во времени относительно начала процесса, возобновляющегося с каждым сокращением сердца и приходом волны давления крови к месту измерения. Периоды следования пиков 3-й гармоники сигнала определяются временем задержки прихода отраженных волн к месту их регистрации. Для измерения величины задержки подается команда на оцифровку полученного сигнала и осуществляется построение гистограммы в соответствии с выбранными параметрами (число и ширина временных интервалов, диапазон амплитуд, включаемых в область измерений уровней сигналов).As an example, figure 2 shows the shape of the pulse wave recorded on the toes of volunteer E. Below, figure 3 shows the shape of the harmonic components for these signals obtained using filters with different values of the boundary frequencies. The frequency limits of the frequency filter used are selected depending on the length of the vascular bed and the patient’s heart rate and are set in the corresponding program window. In accordance with the established frequencies of the filter boundaries, the initial spectrum of the recorded signal is transformed, and the harmonic shape obtained after such a conversion is reproduced on a computer screen. As can be seen from the figure 3 records of the forms of the harmonic components of the PV recorded on the toes of E., the resonance conditions on the arterial line from the heart to the foot most correspond to the 3rd harmonic of the signal. At this harmonic, an increase in the signal amplitude (buildup), characteristic of resonance, is observed in time relative to the beginning of the process, which resumes with each heartbeat and the arrival of the blood pressure wave to the measurement site. The periods of following the peaks of the 3rd harmonic of the signal are determined by the delay time of arrival of the reflected waves to the place of their registration. To measure the delay value, a command is sent to digitize the received signal and a histogram is constructed in accordance with the selected parameters (number and width of time intervals, range of amplitudes included in the signal level measurement domain).
Значения максимумов на шкале времени гистограммы соответствует времени пробега ПВ между определенными точками отражения, положение которых определяется в соответствии с анатомией и антропологическими параметрами пациента. На фигуре 4 приведен вид гистограммы, полученной при установке электродов на пальцах ноги Е. На приведенной на фигуре 4 гистограмме на оси ординат указывается число зарегистрированных временных интервалов за время измерения для всех видов колебаний, реализуемых в конкретном случае. По значениям длительности интервалов на оси абсцисс, соответствующих максимальному числу зарегистрированных периодов колебаний, можно определить величину задержки отраженных волн. Полученные длительности соответствуют двойному времени пробега прямой и отраженной волны давления крови между наиболее значимыми областями отражения в исследуемой области артериальной системы. В случае установки электродов на пальцах ноги наиболее значимыми областями отражения будут являться сердце, бифуркация аорты и мелкие сосуды терминального русла стопы. В соответствии с этим на гистограмме должно быть два пика, соответствующих времени пробега ПВ от стопы до бифуркации и обратно и от стопы до сердца и обратно к стопе. Для описываемого случая время пробега отраженной ПВ от стопы до сердца составляет 0,166 с, а время пробега от стопы до бифуркации - 0,105 с. При этом время пробега по аорте ретроградной волны, определяемое как разность времен пробега ПВ от стопы до сердца и от стопы до бифуркации, составляет 0,061 с. При длине аорты Е., равной 45 см, значение аортальной СРПВ составляет 7,4 м/с. Значение СРПВ для бедренной артерии при расстоянии от бифуркации аорты до стопы 95 см составляет 8,2 м/с.The maximum values on the histogram time scale correspond to the traveltime of the PV between certain reflection points, the position of which is determined in accordance with the anatomy and anthropological parameters of the patient. Figure 4 shows the histogram obtained by installing the electrodes on the toes of E. The figure 4 shows the histogram on the ordinate axis indicating the number of recorded time intervals during the measurement for all types of vibrations that are implemented in a particular case. From the values of the duration of the intervals on the abscissa axis, corresponding to the maximum number of recorded oscillation periods, it is possible to determine the delay value of the reflected waves. The obtained durations correspond to the double travel time of the direct and reflected wave of blood pressure between the most significant reflection areas in the studied area of the arterial system. In the case of installation of electrodes on the toes, the most significant areas of reflection will be the heart, aortic bifurcation, and small vessels of the terminal channel of the foot. In accordance with this, the histogram should have two peaks corresponding to the travel time of the PV from the foot to the bifurcation and back and from the foot to the heart and back to the foot. For the described case, the travel time of the reflected PV from the foot to the heart is 0.166 s, and the travel time from the foot to the bifurcation is 0.105 s. In this case, the travel time along the aorta of the retrograde wave, defined as the difference in travel times of the PV from the foot to the heart and from the foot to the bifurcation, is 0.061 s. With an aortic length of E. equal to 45 cm, the value of the aortic PWV is 7.4 m / s. The value of PWV for the femoral artery at a distance of 95 cm from the aortic bifurcation to the foot is 8.2 m / s.
В случае установки электродов на другом участке артериального русла того же пациента условиям резонанса будет соответствовать другая гармоническая составляющая сигнала в соответствии с длиной этого участка, ограниченного точками наибольшего отражения ПВ. Так, в случае установки на пальцах руки местами наибольшего отражения будут сердце с одной стороны и мелкие сосуды терминального русла кисти с другой стороны. На фигурах 5 и 6 приведены форма сигнала ПВ, зарегистрированного на пальцах руки добровольца Е., и формы гармонических составляющих этого сигнала. Как видно из фигуры 6, условиям резонанса на этом участке артериального русла наиболее близко соответствует 4-я гармоника. На фигуре 7 приведена гистограмма, из которой видно, что максимум распределения временных интервалов, соответствующих времени задержки прихода отраженных волн на участке от сердца до пальцев руки, составляет 0,19 секунды. При длине этого участка артериального русла, равной 79 см, значение СРПВ составляет 8,4 м/с. Полученное значение СРПВ для плечевой артерии близко к значению СРПВ, измеренному в бедренной артерии, и характерно для сосудов мышечного типа.In the case of installing electrodes in another part of the arterial bed of the same patient, the resonance conditions will correspond to another harmonic component of the signal in accordance with the length of this section, limited by the points of greatest reflection of the PV. So, in the case of installation on the fingers of the hand, the places on which the greatest reflection will be the heart on one side and the small vessels of the terminal channel of the hand on the other hand. In figures 5 and 6 shows the waveform of the PV registered on the fingers of a volunteer E., and the shape of the harmonic components of this signal. As can be seen from figure 6, the resonance conditions in this section of the arterial bed most closely corresponds to the 4th harmonic. Figure 7 shows a histogram, from which it can be seen that the maximum distribution of time intervals corresponding to the delay time of arrival of reflected waves in the area from the heart to the fingers is 0.19 seconds. With a length of this section of the arterial bed equal to 79 cm, the PWV value is 8.4 m / s. The obtained value of PWV for the brachial artery is close to the value of the PWV measured in the femoral artery, and is characteristic of muscle vessels.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013147348/14A RU2542093C1 (en) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | Method for measuring pulse wave velocity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013147348/14A RU2542093C1 (en) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | Method for measuring pulse wave velocity |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2542093C1 true RU2542093C1 (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53288920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013147348/14A RU2542093C1 (en) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | Method for measuring pulse wave velocity |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2542093C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2783147C1 (en) * | 2021-12-09 | 2022-11-09 | Публичное акционерное общество энергетики и электрификации "Мосэнерго" (ПАО "Мосэнерго") | Method for automated heart rate determination |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2309668C1 (en) * | 2006-02-20 | 2007-11-10 | Александр Сергеевич Парфенов | Method and device for non-invasive measurement of function of endothelium |
| RU2393759C1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-07-10 | Закрытое Акционерное Общество "Нанопульс" | Method of non-invasive pulse diagnostics of patient's cardiac activity and measurement of pulse wave rate, and device for said method realisation |
-
2013
- 2013-10-23 RU RU2013147348/14A patent/RU2542093C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2309668C1 (en) * | 2006-02-20 | 2007-11-10 | Александр Сергеевич Парфенов | Method and device for non-invasive measurement of function of endothelium |
| RU2393759C1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-07-10 | Закрытое Акционерное Общество "Нанопульс" | Method of non-invasive pulse diagnostics of patient's cardiac activity and measurement of pulse wave rate, and device for said method realisation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛЕБЕДЕВ П.А. и др., Диагностика функции сосудистого эндотелия у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, Методические указания, Самара, 2004, с.10-11. Lehmann E.D. Noninvasive measurement of aortic compliance: methodological considerations, Path. Biol. - 1999 - Vol.47, N7 - P.716-730, реферат * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2783147C1 (en) * | 2021-12-09 | 2022-11-09 | Публичное акционерное общество энергетики и электрификации "Мосэнерго" (ПАО "Мосэнерго") | Method for automated heart rate determination |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6511436B1 (en) | Device for assessing cardiovascular function, physiological condition, and method thereof | |
| US6331162B1 (en) | Pulse wave velocity measuring device | |
| JP6130474B2 (en) | Weight scale device and pulse wave velocity acquisition method | |
| Allen et al. | Photoplethysmography detection of lower limb peripheral arterial occlusive disease: a comparison of pulse timing, amplitude and shape characteristics | |
| Segers et al. | Limitations and pitfalls of non-invasive measurement of arterial pressure wave reflections and pulse wave velocity | |
| US11737723B2 (en) | Multi-modal ultrasound probe for calibration-free cuff-less evaluation of blood pressure | |
| Di Lascio et al. | Non-invasive assessment of pulse wave velocity in mice by means of ultrasound images | |
| US20130331678A1 (en) | Method of and a system for determining a cardiovascular quantity of a mammal | |
| US20210022625A1 (en) | Carotid artery blood pressure detecting device | |
| US20120179053A1 (en) | Apparatus for measuring a propagation velocity of a blood pressure wave | |
| US20210161503A1 (en) | Multi-modal ultrasound probe for calibration-free cuff-less evaluation of blood pressure | |
| Seo et al. | Non-invasive evaluation of a carotid arterial pressure waveform using motion-tolerant ultrasound measurements during the Valsalva maneuver | |
| Zhou et al. | Continuous monitoring of blood pressure by measuring local pulse wave velocity using wearable micromachined ultrasonic probes | |
| Korpas et al. | Pulse wave variability within two short-term measurements | |
| Kribèche et al. | The Actifetus system: A multidoppler sensor system for monitoring fetal movements | |
| RU2542093C1 (en) | Method for measuring pulse wave velocity | |
| Forconi et al. | Strain gauge plethysmography in the study of circulation of the limbs | |
| Gómez Clapers et al. | A novel method to obtain proximal plethysmographic information from distal measurements using the impedance plethysmogram | |
| JP6626611B2 (en) | Peripheral vascular resistance estimation method | |
| Van Houwelingen et al. | The onset of ventricular isovolumic contraction as reflected in the carotid artery distension waveform | |
| Sudarsan et al. | Assessment of Endothelial Reactivity using Brachial Pulse Wave Velocity Response to Shear | |
| Peltokangas et al. | Non-invasive system for mechanical arterial pulse wave measurements | |
| Badi et al. | Patterns of digital volume pulse waveform and pulse transit time in young and older individuals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151024 |