автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Методы и способы контроля артериального давленя и алгоритмы функционирования оптикоэлектронных сфигмоманометров

ч

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Сергієнко Олег Юрійович

МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ КОНТРОЛЮ АРТЕРІАЛЬНОГО ТИСКУ І АЛГОРИТМИ ФУНКЦІОНУВАННЯ ОПТОЕЛЕКТРОНИХ СФІГМОМАНОМЕТРІВ

05.11.13 - прилади і методи контролю та захисту навколишнього середовища, речовин, матеріалів та виробів

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

На правах рукопису

кандидата технічних і

Харків - 1997

Дисертацією є рукопис Робота виконана в Харківському державному автомобільно-дорожньому техні1 університеті.

Науковиіі керівник: заслужений діям науки і техніки України, доктор технічних наук, професор Тирса Валентин Євстафійович

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Колпаков Федір Федорович

Провідна організація: Харківський державний технічний

університет радіоелектроніки, м.Харків

спеціалізованної вченої ради Д 02.09.11 у Харківському державном)’ політехні університеті за адресою: 310002, м. Харків, МСП, вул. Фрунзе, 21.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського держ; політехнічного університету.

кандидат технічних наук, доцент Калмиков Віктор Ілліч

Захист відбудеться «.

199 -^р. о «_^^>> го,

» годині на зас

Автореферат розісланий «

Н)у

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

Горкунов Б.М.

з

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ :

Актуальність теми. На сучасному етапі розвитку автоматизації діагностичних операцій у медичній галузі на перший план висуваються системи, у котрих центральну роль відіграє ЕОМ або мікропроцесор, а складові частини діагностичних комплексів мають бути по можливості уніфіковані для зручності спів’єднання з найрізноманітнішими комплексами різних рівней складності. Складовими частинами діагностичних комплексів є функціонально автономні прилади, призначені для контролю та аналізу одного з параметрів стану здоров’я людини, а також різного роду линійні та функціональні перетворювачі! інформації. Прикладом подібного приладу може бути автоматичний сфігмоманометр (СМ) - прилад для вимірювального контролю артеріального тиску (АТ) та різного роду первинні перетворювачи аналогових сигналів у цифрові еквіваленти, з котрих і складаються показники АТ.

Головні вимоги, що ставляться до автоматичних СМ, полягають у тому, що: автоматичний СМ повинен виконувати весь вимірювальний цикл самостійно, для роботи з ним оператору повинні бути не потрібними будь-які спеціальні знання, процес контролю повинен займати мало часу і не завдавати ніяких незручностей об’єкту досліджень, результат контролю має бути захищеним від впливу поміх і найкращим чином відображувати реальний стан здоров’я об’єкту досліджень. Автоматизація процесу контролю АТ у поєднанні з дотриманням наведених вимог є провідним напрямком досліджень в галузі створення простого, ефективного, низькокоштовного та надійного автоматичного сфігмоманометра.

Значний внесок у рішення проблеми автоматизації вимірювання АТ зробили колективи Р.М.Баєвського, С.П.Балицького та В.М.Ахутіна; А.А.Заяц, А.П.Ліберзон, С.Н.Шкредов, Є.К.Лук’янов, А.К.Фокін, З.М.Сігал, С.Л.Точілов,

В.В.Баглай, П.О.Танько, І.Барнік та В.Барнік (Німеччіна),

H.W.Shirer та К.Е. Jochim (США).

Однак, на жаль, проведені дослідження з певних грунтовних приводів не сприяли створенню та широкому розповсюдженню автоматичного сфігмоманометра. Найбільш розповсюдженим приладом для вимірювання АТ у нашій країні залишається ручний прилад для вимірювання за методом Короткова - Ріва-Роччі. Пропоновані у цій роботі методи автоматизації вимірювального контролю АТ можуть стати підставою для створення автоматичного СМ, який відповідатиме сучасним вимогам, а також суттєво спростить оперативний контроль стану здоров’я людини в умовах, коли неможливо провести повне обстеження та неможливо забезпечити участь спеціаліста- медіка (наприклад контроль стану оператора будь-якої ергатичної системи перед початком робочої зміни).

Мета досліджень полягає у вдосконаленні вимірювального контролю АТ за методом Короткова - Ріва-Роччі, розробці шляхів та засобів його автоматизації на підставі опто-електронноі реєстрації та цифрової часово-імпульсної обробки отриманої інформації, в розробці інженерної методіки проектування і створення СМ.

Поставлена мета досягається рішенням наступних задач:

1. Дослідження можливості модуляції сигналу ICC пневматичним тиском на периферії системи кровооберту (пальці рук), походячи з обов’язкової умови можливості повногс припинення кровотоку у місці реєстрації пульсацій, під час реєстрації цих пульсацій опто-електронними методами.

2. Дослідження форми, тривалості, амплітуди тг періодичності імпульсів серцевих скорочень (ICC), на підставі чого обрати методи дискримінації зростаючих (або спадаючих) зг амплітудою і тривалістю сигналів.

3. Розробка надійного методу, на підставі якого можнг створити ефективний мініатюрний пристрій для линійного

перетворення пневматичного тиску в манжеті в один з параметрів, що легко трансформується у цифрову форму (напруга, частота сигналу, відрізки часу).

4. Розробка інженерної методіки проектування електронного сфігмоманометра на підставі проведених досліджень.

Методи досліджень спираються на медичні розробки у галузі гемодинаміки і вимірювання АТ, оптоелектроніку і мікропроцесорну техніку, математичне моделювання реальних фізичних процесів, елементи теорії чисел.

Наукова новизна досліджень полягає:

- у розробці системного підходу до дослідження та розробки оптоелектроних сфігмоманометрів;

- у розробці двох методів вимірювання АТ, придатних для ефективної апаратної автоматизації цього процесу;

- у розробці математичної моделі реального інформаційного сигналу і застосуванні її для практичної реалізації дискримінації цього сигналу;

- у з’ясуванні об’єктивних біофізичних обмежень

практичного застосування оптоелектроної сфігмометрії для контролю стану здоров’я людини за різних обставин та у розробці алгоритмів функціонування автоматичних

оптоелектроних сфігмоманометрів, призначених для оперативного контролю стану здоров’я людини.

Практична цінність досліджень полягає у тому, що запропоновані методи та пристрої вимірювання АТ сприяли розробці інженерної методікипроектування автоматичного приладу для вимірювального контролю АТ. Даний прилад, при впровадженні його у масове виробництво, за своїми споживацькими характеристиками спроможний підняти на якісно новий рівень забезпечення контролю здоров’я населення як у лікувальних закладах нашої держави, так і у широкому побуті.

Використання результатів роботи. Результати дисертаційної роботи знайшли своє місце у реалізації планів держбюджетної роботи ХДАДТУ по д/б темі 08-53-95 «Розробка методу автоматичного вимірювання фізиологічних параметрів у оператора ергатичної системи», яка була затверджена рішенням Міністерства освіти України від 20.06.95 р.

Апробація роботи. Положення дисертації та результати досліджень доповідались та обговорювались на Ш Міжнародній науково-технічній конференції «Контроль і управління в технічних системах» (КУТС - 95) (Вінницький ДТУ таПС ім. В.М. Глушкова НАН України, вересень 1995р.); щорічних студентських та викладацьких науково-технічних конференціях Харківського державного автомобільно-дорожнього технічного університету протягом 1993 -1996 p.p.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 3 статті, депоновани 2 рукописи (які опубліковані у фаховому науковому виданні), мається 1 тези доповідей.

Структура та обсяг дисертації.

Дисертація складається зі вступу, чотирьох глав, висновків, списку використаних джерел із 107 найменувань, 4 додатків. Основний обсяг роботи складає 158 сторінок, 46 рисунків, 3 таблиці. Обсяг додатків 10 сторінок. Усього 17S сторінок.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтована актуальність роботи, показане наукову новизну та практичну значимість отриманих результатів; використання одержаних рішень. Приведено коротку анотацію глав дисертаційної роботи.

У першій главі зроблено аналітичний огляд існуючих методів автоматичного вимірювання AT, проаналізовано провідн напрямки запровадження автоматизації процесу вимірювання яь на підставі технічних нововведень, так і на підставі сутс фізиологічних вдосконалень алгоритму вимірювання.

Проаналізовано найрізноманітніші методіки: з

використанням пневматичної модуляції АТ; безманжетні методіки; методіки вимірювання АТ за деяких спеціальних умов (наприклад, вимірювання АТ під час пологів, вимірювання в спортивній медіцині у спортсменів на тренажерах, тощо).

Показані недоліки, з приводу яких існуючі методіки не сприяли виробленню масового вітчизняного приладу для вимірювання АТ, а також на підставі порівняльного аналізу зазначені найбільш перспективні з точки зору ефективної автоматизації технічні рішення.

Остаточно сформульовані вимоги щодо автоматичного вимірювача АТ відносно умов, за яких він мусить надійно працювати. Наведено детально методіку вимірювання АТ Короткова - Ріва-Роччі як найбільш сприятливу апаратній автоматизації.

Висновки, що зроблені по першій главі, дозволили сформулювати мету досліджень, а також поставити задачі, які потрібно вирішити для досягнення мети.

Друга глава, згідно із висновками, що зроблені по першій главі, присвячена аналізу технічних засобів розв’язання задач, що постають при спробі автоматизації вимірювання за методом Короткова - Ріва-Роччі

Цими задачами є: 1) реєстрація параметрів серцевої діяльності (артеріального кровотоку); 2) дискримінація зареєстрованих імпульсів серцевих скорочень (ІСС), розпізнування характерних моментів Рс;сх та РДіасТ; 3) вимірювання пневматичного тиску у манжеті та перетворення його у форму придатну для відображення.

Зроблено досить детальний огляд пристроїв для реєстрації артеріальних параметрів і з них, в першу чергу, артеріального пульсу, як найбільш відповідаючих суті методу Короткова - Ріва-Роччі. Огляд починається з механічних сфігмографів (приладів для запису пульсової хвилі), обсягає оптичні та пневмо-оптичні

методи (роботи Frank), та закінчується сучасними електричними методами.

Показано, що на підставі багатокрітеріального аналізу оптимальним засобом реєстрації артеріального пульсу для мети автоматизації вимірювання АТ є фотоелектричний датчик (оптрон інфрачервоного діапазону). Сформульовані вимоги до проектування оптрону, відносно смуги діапазону та співпадання максимумів спектральної характеристики, відносно умов, за яких здійснюється трансілюмінація живої тканини (із врахуванням можливості відбитку внаслідок розсіяння), тощо.

Наведено аналітичний огляд методів реєстрації пневматичного тиску, придатних для використання у вимірювачах АТ. Результатом цього аналізу є висновок про те, що з великого різноманіття існуючих датчиків тиску (механічних, параметрічних, тощо) найбільш придатними є електричні датчики тиску. Серед електричних датчиків наведено описання датчиків з кремнієвою мембраною та п’єзорезонансних датчиків тиску. Зроблено висновок, що оптимальним засобом реєстрації модулюючого тиску є датчик на кварцевому резонаторі, при використанні якого реалізація схеми автоматичного сфігмоманометру є найбільш простою і досконалою.

Наведено описання існуючих методів дискримінації сигналів (частотної і амплітудної) та технічних засобів реалізації для амплітудної дискримінації. З’ясоване питання про використання принципу інваріантності Б.Н. Петрова при дискримінації нестабільних імпульсних послідовностей біологічного походження.

Наведені рисунки деяких існуючих конструкцій. На підставі проведеного аналізу зроблено та наведено у тексті роботи класифікації означених технічних засобів для вирішення окремо кожної з задач.

По другій главі зроблено загальний висновок: обрані технічні засоби для вирішення кожної з задач окремо, при умові

створення алгоритму їх спільного функціонування у єдиному вимірювальному комплексі, спроможні цілком вирішити задачу автоматизації вимірювання АТ. Такими технічними засобами обрано: інфрачервоний оптрон; п’єзорезонансний датчик тиску; для дискримінації імпульсних послідовностей у цьому випадку доцільно використовувати спеціальний пристрій, створений з використанням тих самих технологічних засобів, як і серійні дискримінатори.

Третя глава присвячена розробці функціональних схем автоматичних сфігмоманометрів. Наводиться фнкціональна схема СМ, реєструючого сістолічний та діастолічний (а також середній) тиск на підставі інтегральної оцінки тиску у манжеті. Характерний сигнал ІСС при модулюванні пневматичним тиском у манжеті, що отриманий за допомогою оптичного датчику (вигляд - на рис. 1) аналізується спеціальним електронним

Рис. 1 - Поведінка сигнал}' ІСС, отриманого з ФД, при нагнітанні повітря у компресійну манжету

пристроєм як під час компресії в оклюзивній манжеті, так і під час декомпресії. Проаналізовано принципи побудови аналогових та цифрових аналізаторів сигналу (пристроїв, що призначені для визначення характерних моментів у поведінці сигналу: появлення

або зникнення, максимумів, приріст або стабілізацію амплітуди). Наведені алгоритми функціонування таких СМ при компресії та декомпресії. Добрані реальні електронні пристрої для практичної реалізації СМ, працюючого за цим методом.

Оскільки експериментальні дослідження та теоретичні питання побудови наведеного вище приладу показали що він має деякі недоліки: вимірює миттєві значення показників; взагалі має більш оціночний, ніж діагностічний характер, - тож далі у роботі наводиться описання оригінальної розробки для вимірювання АТ на підставі аналізу бросків тиску у пневматичній камері. Суть цього методу полягає у тому, що при досягненні модулюючим тиском значення середнього артеріального тиску сигнал, отриманий за допомогою опто-датчика, досягає свого максимума (що може бути зареєстровано тим же чином, як і у попередньому методі), і, якщо модулюючий тиск підтримувати на цьому рівні незмінним, то у пневматичній камері встановлюються броски тиску, під час яких максимальне та мінімальне значення дорівнюють значенням Рс;ст та РдіаСт (рис.2). Реєстрація цих значень і є суттєвим завданням цього методу.

Рис.2 - Діаграма пульсацій у компресійній манжеті при підтримці модулюючого тиску на рівні Рсср

Запропонована автоматична система здійснення компресії і підтримки пневматичного тиску на рівні Рсер (рис.З). Для реалізацції визначення значень екстремумів бросків тиску

створена спеціальна схема з цифровим виходом. Для

проектування цього пристрою було проведено отримання

жкк 2

Рис.З - Автоматична система здійснення та підтримки компресії при модуляції АТ К - компресор (1 - електромагніт, 2 - випускний клапан, 3 - мембрана, 4 - ексцентрик), УУ - пристрій керування, А - аналізатор, И - індікатор,

ДД - датчик тиску, ФП - фотоприймач

аналітичного описання (математичної моделі) реального сигналу ІСС. Було обрано один імпульс напризволяще обраного запису експериментально одержаного сигналу (рис.4). Апроксімацію кривої було здійснено згідно з методом найменьших квадратів. Тобто, область абсцис було роздріблено на відрізки, на яких крива апроксимувалась параболами стандартного вигляду. У зв’язку з наявністю перегибу було вирішено обрати у якості рівняння апроксимуючої вираз вигляду:

іР(х) = ах4 + Ьх3 +сх2 +<іх +е (1)

де а,Ь,сДе - значення коефіцієнтів виразу, що є описанням сигналу на обраному відрізку осі абсцис.

Для пошуку аДсДе було задано додаткову функцію Р(а,Ь,сДе):

п

Р(а, Ь, с, сі, е) = Х(У, _ах,4 ~ Ьх- - сх,2 -сіх, -е)2

. 1=1 . (2) де І - номер точки; X;, У; - координати і-тої точки.

Рис.4 - Сфігмограма, отримана за допомогою експериментального оптоелектронного датчика

Було знайдено окремі (частні) похідні функції Р(а,Ь,сДе) по незалежним змінним а,Ь,сДе. Отримані похідні було дорівняно нулю. З отриманих п’яти рівнянь було складено систему рівнянь

(3): .

9 F (a , b , с , d ,e)

3 a

0 F (a , b . с . d ,e)

—-

<3F(a,b,c,d,e)

' д с

Э F ( a , b , с . d ,e)

1 d~d

9 F ( a . b , с , d ,e)

. d e

Рішення такої системи є значеннями коефіциєнтів a,b,c,d,e поліному, що на обраному відрізку осі абсцис є аналітичним описанням розглянутої кривої. Тобто, для отримання описання сигналу за один цикл серцевих скорочень, розбитий на два відрізка, треба вирішити дві системи вигляду (3) для кожного з відрізків окремо з підстановкою відповідних координат X;, Уі для кожної i-тої точки.

Визначення значень a,b,c,d,e було здійснено за допомогою програмного пакету MathCad (у його розділі «Matrices» - «Операції з матрицами»). Для першого та другого відрізку, на які було роздріблено область визначення функції, відповідно для першої та другої системи введені у ЕОМ вхідні дані - матриці коефіциєнтів та вектори вільних членів - мали вигляд:

- для першої системи

465638001 46891098 4820101 509342 55940 621400

46890932 4819985 509356 55940 6505 81786

4820309 509356 55946 6505 827 11822

509342 55939 6505 828 121 1923

55940 6505 827 121 11 361

- для другої системи

о

о

о

0

0

(3)

181392000000 8538730000 406987000 19745638 977784 3590076

8538730000 407207000 19734148 977770 49694 177938

406987000 19736428 976632 49664 2604 9134

19745639 977770 49364 2548 142 490

977784 49694 2601 142 8 14

Машинними рішеннямми виявились відповідно вектори: 0,054376560826191 -1,146822274427304 6,689022962954973 -6,252440510889524 0,361581271486223

першої та другої систем

-0,014

0,612 -8,364 38,72 -71,611

Тобто, було встановлено, що на обраних відрізках реальний сигнал описується виразом f(x) = ах4 + bx3 +сх2 +dx +е, де значеннями a,b,c,d,e є відповідні координати векторів-рішень. Також було встановлено, що площа, обмежена описуваною кривою має фізичний зміст кількості крові, що пройшла повз фотоелектричний датчик за один серцевий цикл. Отже, математичним описанням цієї кількості крові є вираз (4):

* 2

К = J f ( х ) d t

г‘ ' (4)

де К - кількість крові; tifa - границі часового інтервалу, на якому розглядається отриманий сигнал; f(x) - функція (1), якою описано отриманий сигнал.

(від цього назва першого методу - метод інтегральної оцінки).

Наведено аналог виразу (4). У теорії чисел цим аналогом є теорема про кількість точок з цілочисельними координатами, що лежать під кривою f(x). Завдяки ций аналогії зроблено висновок щодо доцільності та правомірності використання дискретизації за

часом (аналог цілочисельних координат по осі абсцис), та квантування рівня сигналу (аналог цілочисельних координат по осі ординат).

При вирішенні задачи визначення максимуму (мінімуму)

броска тиску було зроблено розрахунок параметрів аналого-

цифрового перетворювача. Цей розрахунок базувався на теорії вимірювання АТ на підставі аналізу бросків тиску, і полягав у наступному. Було обрано кварцевий резонатор з власною частотою коливань ^ = 107 Гц. Встановлено, що зміна власної частоти коливань під дією тиску становить Дґ = 1400 коливань на 1 атмосферу тиску на кожні 10б власних коливань. Заданиям граничних параметрів описуваного процесу було визначено, що при бажаній прецизійності контролю процесу необхідно

визначати зміну власної частоти коливань у 5£ = 10 при найбільшій зміні А{ = 4700 коливань (приблизно по 2300 коливань від середньої точки в обидва боки). З цього можна визначити кількість розрізнюваних градацій приладу №

і 2300Гц

к = ----------= 230

8а 10Гц (5)

Як видно з рис.2, дані 230 р.г. необхідно отримати за відрізок часу і, що становить чверть періоду серцевих скорочень, тобто приблизно 0,23с. Таким чином, період дискретизації Тд становить

І 0,23с ,

Т = — »—---------« 10с

д N 230р.г. (б)

Код ^ , що у будь який момент часу 1; відповідає значенню

тиску у компресійній камері, дорівнює

Ч=[сі + ГІ,ДР)+4Г,(Р)]Гл (7)

де Л£(Р) - зміна частоти коливань, залежна від зміни

тиску, що при встановленні точної відповідності зміненая моду-

Рис. 5 - Дискретизація часового і птервалу та квантування рівня інформаційного сигналу при вимірюванні броска тиску у компресійній камері

люючого тиску шкалі часу еквівалентно АЩ. Тобто (7) можна переписати у вигляді:

.. .. . (8) Для будь-якої наступної (і-И)-ї точки, що лежить на

графіку змінення тиску (рис. 5) правіше і-ї, код N¡+1 дорівнює:

^+. = [г0+Ср (0+д^+10)]гд

Виходячи з умов бажаної точності визначення та контролю артеріального тиску, при кроці дискретизації Тд, у окресі точки максимума з розмахом 2ТД ці коди можуть відрізнятися не більш ніж на 10. Різницю кодів Иі та N¡+1, яку означимо ДІЧі, можна визначити відніманням (8) від (9):

дн = [дг„,(0-дг,(і)]г, (10)

Якщо модуль дн не перевищує 10, це означає, що виконується умова досягнення точки максимуму:

|дм,| = [лг„,(0- ДГ,(і)]г,«10 (П)

Як було відзначене раніше, Тд = 10° с, тобто за одну секунду необхідно отримати та порівняти попарно 10" кодів. Якщо обрати частоту генератора тактів Рд = 500Гц, та відвести від генератора два канала імпульсних послідовностей, можна отримати дві послідовності імпульсів дискретизації Кі та К2 (рис. 5), яки зсунуті одна відносно другої на Тд, та перекривають дискретизований інтервал із спільною частотою ЮТц, як і потрібно.

У цьому ж розділі наведено схему пропонованого пристрою, який практично виконує описану функцію.

1

Рис б - Реєстратор- аналізатор артеріального пульсу (сигналу ІСС) під час роботи

Рис.7 - Датчик сигналу ІСС (1 - корпус датчику, 2 - фотоелемент АОД-111, 3 - випромінювач (лампа А-34))

У четвертому розділі наведено описання практично створеної експериментальної установки (рис. 6) та датчика (рис. 7) для дослідження сигналу імпульсів серцевих скорочень(ІСС), проведення експериментів по модуляції артеріального тиску та проведення дискримінації сигналу за цих умов. Наведено принципову схему та зовнішній і внутрішній вигляд експериментального пристрою. Описано, які проводились експерименти та наведені їх результати.

На підставі проведених досліджень розроблена інженерна методіка проектування автоматичних сфігмоманометрів.

ЗЛКЛЮЧЕННЯ

Реферована робота присвячена створенню та дослідженню методів реєстрації показників артеріального тиску, придатних для апаратної автоматизації, які використовують перетворення фізичних величин в електричні з надальшою аналоговою та цифровою обробкою інформаційних сигналів. До провідних результатів, отриманих у дисертації необхідно віднести наступне.

1. Показано, що ціль роботи, сформульована у першій главі найкращім чином може бути досягнена тільки при використанні оптоелектронної реєстрації сигналу ICC, його подальшим підсиленням, та аналізі за однією з двох методік, що наведені у пропонованій роботі; та вимірюванні тиску за допомогою п’езорезонансного датчика тиску.

2. На підставі експериментального аналізу процесів гемодінаміки створені два методи вимірювання AT, що базуються, в основному, на найбільш перевіреному багаторічною практикою методі Короткова - Ріва-Роччі та дозволяють автоматизувати процес вимірювального контролю AT:

0 метод визначення середніх значень показників AT на підставі інтегральної оцінки тиску в манжеті;

0 метод миттєвого вимірювання AT з можливосте» подальшого осереднення пульсацій тиску у пневматичній камері при кожному серцевому скороченні при умові підтримки постійного модулюючого тиску на рівні Рсер..

3. В роботі детально проаналізовані можливості та особливості використання оптоелектронної реєстрації сигналу ICC. Перевірений вплив зовнішніх факторів на інформаційну здатність таких сигналів.

4. Виходячи з методів середнього та миттєвого визначення AT, враховуючи можливості існуючих сучасних засобів

електроніки, побудовані алгоритми функціонування, розроблені функціональні схеми та обрано технічні засоби для реалізації автоматичних сфігмоманометрів, праціючих за пропонованими методами.

5. Математичним моделюванням отриманого сигналу ІС-С показано оптимальність запропонованого методу дискримінації (обробки) інформаційного сигналу за критеріями простоти апаратної реалізації та достатності змістового навантаження.

6. Для проведення експериментальних досліджень був створений комплекс апаратури, дозволяючий реєструвати фотоелектричні сигнали серцевих скорочень та перевірити умови нормального функціонування проектованого сфігмоманометра в цілому. На підставі отриманих даних розроблена інженерна методіка проектування і виготовлення СМ.

Основний зміст роботи відображено у публікаціях:

1. Сергиенко О.Ю. Автоматический измеритель кровяного давления (сфигмоманометр). В сб. «Медицина сегодня и завтра» (сборник научных работ молодых ученых и специалистов). / Под общ. ред. акад. Н.Г.Сергиенко, Харьков, 1996. С. 14-15.

2. ТырсаВ.Е., Сергиенко О.Ю. Дискриминация импульсов сердечных сокращений, преобразованных в пропорциональный электрический сигнал. В сб. «Медицина сегодня и завтра» (сборник научных работ молодых ученых и специалистов). / Под общ. ред. акад. Н.Г.Сергиенко, Харьков, 1996. С. 19-20.

Сергієнко О.Ю. належить розробка питання про використання принципу інваріантності при аналізі нестабільних імпульсних послідовностей.

3. Сергиенко О.Ю. Регистрация артериального пульса в автоматических измерительных приборах. В сб. «Медицина сегодня и завтра» (сборник научных работ

молодых ученых и специалистов). / Под общ. ред. акад. Н.Г.Сергиенко, Харьков, 1996. С. 32-33.

4. Сергиенко О Ю. Автоматизация контроля артериального давления человека-оператора в эргатических системах. В кн. «Контроль и управление в технических системах» / Тезисы третьей научно-технической конференции. Винница. Изд. Винницкого гос. тех. ун-та. 1995. С. 204.

5. Автоматический контроль физиологических параметров человека-оператора. / Сергиенко О.Ю.; Харьковск. автом.-дорожн.техн.ун-т. - Харьков, 1996. - 3 с, - Деп. в ГНТБ Украины 10.12.96. - № 206 - Ук96. Опубликовано в журнале УкрИНТМИ «Наука, технжа - виробництву», №2, Киев, 1997.

6. Выбор математической модели дискретизации (квантования) одного импульса сигнала ИСС / Сергиенко О.Ю.; Харьковск. автом.-дорожн.техн.ун-т. -Харьков, 1996. - 6 с, - Деп. в ГНТБ Украины 10.12.96. -№ 207 - Ук96. Опубликовано в журнале УкрИНТМИ «Наука, техтка - виробництву», № 2, Киев, 1997.

SUMMARY

Sergienko О. Y. Methods and means of blood-pressure control and algorythms of optoelectronic sphigmomanometers functioning. Manuscript dissertation applicated for scientific degree technical science candidate on speciality 05.11.13 - instruments and methods for control and protection of surrounding medium, substances, materials and products. Kharkov state politechnical university. Kharkov, 1996.

Defended are dissertation and 5 scientific works, which contain description of two methods of measuring control of human arterial blood pressure, algorithms and structures for sphigmomanometers construction. Developing the ways of discrimination of heart-beat pulses

(HBP) for determination of registration moments of systolic and diastolic pressure. Choosing optimum modes of analogue-to-digital conversion of modulated pressure and HBP-signal. -

АННОТАЦИЯ

Сергиенко О.Ю. Методы и средства контроля артериального давления и алгоритмы функционирования оптоэлектронных сфигмоманометров. Диссертация в виде рукописи на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13. - приборы и методы контроля и зашиты окружающей среды, веществ, материалов и изделий. Харьковский государственный политехнический университет. Харьков. 1997.

Защищается диссертация и 5 научных работ, в которых излагаются два метода измерительного контроля артериального давления. человека, алгоритмы и структуры для построения сфигмоманометра. Разрабатываются пути дискриминации импульсов сердечных сокращений (ИСС) для определения моментов регистрации систолического и диастолического давления. Выбираются оптимальные способы аналого-цифрового преобразования модулирующего давления и сигнала ИСС.

Ключові слова: сфігмоманометр, артеріальний тиск

(сістолічний та діастолічний), імпульси серцевих скорочень, дискримінація сигналів, оптрон, модулюючий тиск, оклюзивна манжета, теорія чисел.