Brevet FR2609622A1 — publié le 19880722

APPAREIL ET PROCEDE DE MESURE EN CONTINU DE LA PRESSION SANGUINE DESCRIPTION La présente invention concerne un appareil de mesure en continu de La pression sanguine ainsi qu'un procédé non sangLant utilisant cet appareil. Les méthodes de mesure de la pression sanguine sont diverses. On peut tout d'abord noter Les #éthooes utiLisant un cathéter que L'on enfonce dans le vaisseau et qui donnent des résuLtats précis, mais qui présentent l'inconvénient d'être traumatisantes. D'après d'autres méthodes, on enregistre le pouls, et en particulier Le pouls radial. Certaines d'entre elles exploitent La modification de la forme du vaisseau sanguin sous l'effet du battement ; elles posent des problèmes pour une mise en oeuvre correcte, surtout Si le vaisseau n'est pas très superficiel. Parmi elles, citons dans L'état de La technique, un capteur de pouls fixé sur le poignet et muni c'un palpeur que l'on place au-dessus de L'artère. Les battements sont ensuite mesures et enregistrés. (AYLESBURY et MARIE, "A System for Kcnitoring the Radial Pulse", revue Psychophysiology, éditée aux Etats-Unis, voL. 21, n05, pp. 558). Toutefois, cette méthode ne peut dorer une précision suffisante car La courbe du pouls ne peut étre reliée a la courbe de la pression sanguine qu'à La condition d'exercer une contrepression sur L'artère. On sait que la pression sanguine oscille entre des maximums de pression systolique et des minimums de pression diastoLi#ue. Si on applique une contre-pression supérieure à la pression systolique, par exemple au mcye d'un brassard gonflable, on ne constate aucun battement du pouLs : le vaisseau sanguin est aplati et la circulation sanguine temporairement interrompue. Le dégonflage progressif du brassard permet de constater l'apparition de battements dont l'intensité passe par un maximum, qui peut etre selon le cas bien marqué ou présentant un palier commun à une gamme de contre-pressions. Des études ont démontré que La plus basse contrepression correspondent au Maximum d'intensité des battements est égale å La pression Moyenne sanguine ; La forme de La courbe du pouls est alors superposable à la courbe de pression. Voilà pourquoi il est indispensable d'appliquer cette pression moyenne. Malheureusement celle-ci est variable au cours du temps et évolue de façon à peu près périodique, avec une faible amplitude et une basse fréquence. Cette difficulté d'atteindre à la pression moyenne explique que l'appareil décrit ci-dessus ne soit pas pourvu d'un moyen d'appliquer une contre-pression. Il en résulte qu'il est peu précis. L'invention permet de remédier à cet inconvénient et offre un perfectionnement important des appareils employés jusqu'à présent dans la mesure ou elle combine un capteur permettant d'enregistrer le pouls à un moyen d'application sur l'artère d'une contre-pression égale à la pression moyenne dans l'artère. Les signaux émis par Le capteur passent dans un calculateur qui permet de calculer périodiquement la pression moyenne et d'ajuster celle-ci tout en enregistrant les variations de la courbe du pouls en fonction du temps. Plus précisément, L'invention concerne tout d'abord un appareil de mesure de pression sanguine comprenant ur bottier étanche appliqué sur la peau du patient et au-dessus d'un vaisseau sanguir par une face percée d'un orifice par lequel dépasse un palpeur lié au bottier par des moyens de rappel et dont le déplacement est Lié aux variations de pression sanguine dans le vaisseau au-dessus duquel il est disposé, des troyens de mesure de ce delacement, un moyen pour relier ce déplacement à la pression sanguine, ainsi qu'un moyen faisant varier la pression à L'intérieur du boîtier sous l'impulsion d'un calculateur en fonction des mesures. L'invention concerne également un procédé de mesure de pression sanguine avec cet appareil qui consiste, après un étalonnage permettant de relier Le déplacement du palpeur à la pression sanguine, à mesurer en continu ladite pression et à ajuster périodiquement La pression introduite par La pompe dans Le bottier pour La rendre égale à La pression moyenne sanguine qui vient d'entre relevée. L'invention va a présent être décrite plus concrèterent à L'aide des figures suivantes, annexées à titre illustratif et nullement limitatif : - la figure 1 représente une réalisation possible de l'appareillage pour L'exploitation de L'invention, - la figure 1# représente, en coupe, un capteur de pouls selon L'invention, - la figure 2 représente une courbe typique de pression sanguine, - La figure 3 représente l'organigramme du prc.ece em#LOyé. Les figures 1 et 1A représentent tout d'aborc un capteur 1 de pouls fixé à L'extrémité d'un avant-bras 20 par une sangle 10 et qui se corpcse d'un bottier 2 étanche et qui es e contact avec la peau par une surface percée d'un trou 5. Un palpeur 3 dépasse de ce trou 5 et est relié au bottier 2 par une membrane élastique et étanche 4. On dispose ce palpeur 3 dessus de L'artère dont il suit désormais Les battements. L'extrémité du palpeur 3 orientée vers l'intérieur du boîtier porte un phototransistor 6 en face duquel se trouve une diode électroluminescente 7. Deux fils référencés 8 et 9 relient respectivement le photctransistor 6 et ta diode 7 à un appareil de mesure 14 comprenant un calculateur et sortent du boitier 2 par un embout 17 sur lequel est enfilée L'extrémité d'un t##e flexible 11 par Lequel une pompe pneumatique 13, elle-meme reliée à l'appareil de mesure 14 par une Ligne électrique 12, peut introduire une pression variable dans le bottier 2. L'appareil de mesure 14 comprend des convertisseurs analogique-digital et une unité de traitement permettant l'exécution du Logiciel dont l'organigraeme de principe est représenté ci-après. Il comprend les affichages des pressions systoliques, pressions diastoliques, pressions moyennes et fréquences cardiaques, telles qu'elles ressortent des acquisitions et caLcuLs. Le fonctionnement de l'appareil va à présent être décrit à l'aide de la figure 2 également. L'évolution de la pression sanguine est une courbe pseudo-périod;que où alternent pressions systoliques 26 et diastoliques 25. Cette courbe est en fait la superposition de deux oscillations pseudo-périodiques : l'une, directement due aux battements cardiaques, a la même fréquence et donne la forme générale de la courbe ; L'autre est une porteuse de faible amplitude et de basse fréquence. Il en résulte que deux pressions systoliques 26 ou diastolioues 25 voisines n'ont pas la même valeur, et que les méthodes ponctuelles de mesure, par un brassard gonflable par exer#le, ne sont pas toujours assez précises. La pression sanguine moyenne, cue l'on peut définir comme la valeur moyenne de La pression dans l'intervalle compris entre deux pressions diastolicues 25 voisines, et pour laquelle L'aire 29 est égale à la somme ces aires 27 et 28, est donc elle aussi variable. Il est cependant nécessaire de connaitre son évolution, car elle doit être appliquée en permanence sur L'artère pour que l'on puisse enregistrer ure courbe de pouls qui soit de même fonction que la courbe de pression sanguine. Le procédé objet de l'inventicn résumé figure 3, permet de satisfaire ces exigences. Il comprend une phase d'étalonnage préliminaire 5D de L'appareil dont le but est de relier par un facteur de conversion connu la pression sanguine å La courbe du pouls. On utilise, en vue de l'obtention 51 d'une pression goyenne initiale, un double brassard gonflable 21 (le procédé peut aussi s'appliquer à un brassard à chambre unique) de type connu dont une chambre gonflable est reliée à un premier inanomètre 30 et L'autre chambre gonflable à un second manomètre 31. Un capteur de pression non représenté ici permet d'acheminer Les pressions mesurées à l'appareil de mesure 14 au troyen de deux lignes 40 et 41. Ces chambres sont à la même pression mais les manomètres donnent des informations de nature différente : le premier manomètre 30 mesure La pression introduite dans Le brassard, le second manomètre 31 mesure l'amplitude des oscillations de pression sanguine. Le double brassard 21 est gonflé à une pression supérieure à la pression systolique et ensuite lentement dégonflé ; le second manomètre 31 commence à enregistrer des oscillations quand la pression de gonflage devient inférieure à us pic de pression systolique 26. Lorsqu'on continue à dégonfler Le brassard, L'amplitude des oscillaticns augmente. La pression moyenne, obtenue quand les oscillations relevées sur le second manomètre 31 commencent à décroitre, est relevée sur Le premier manomètre 35 et détermine la valeur iritiale de la contre-pression ; cette contre-pression initiale est créée dans le boîtier 2 par l'action de la pompe 13 (retape 52), ce qui permet d'obtenir une ccurbe de pouls de forme semblable à celle de la pression sanguine. Les mesures peuvent alors être entreprises. Quand le réglage de la pression moyenne initiale a été effectué dans le boîtier 2, on procède à l'étalonnage de l'appareil de mesure 14. Le double brassard 21 est de nouveau gonfle au-dessus de la pression systolique puis dégonflé Lentement. Une comparaison 53 des informations du capteur 1 et du brassard 21 est alors effectuée. Os relève sur le premier manomètre 30 Les deux pressions correspondant d'une part au début oes oscillations et d'autre part à la fin de La décroissance de Leur amplitude, telles que les enregistre Le second manomètre 31. Ce sont respectivement une pression systolique et une pression diastolique (étape 54). Simultanément, pour chacune de ces pressions, le brassard utilisé a transmis un signal à L'appareil de mesure 14, ce qui permet de repérer sur La courbe du pouls générée par le capteur de pouls et enregistrée par Le calculateur les endroits précis où ces mesures ont été faites. Il est donc désormais possible de calibrer La courbe du pouls en usités de pression à L'aide d'un facteur de conversion 55. Le calculateur intégré dans L'appareil de mesure 14 relève La courbe de pouls à des intervalles réduits, de L'ordre de cinq millisecondes ; le logiciel permet de relever L'apparition des pressions systoliques 26 et diastoliques 25 ; entre deux pressions diastoliques voisines, il calcule la valeur moyenne des pressions relevées et ainsi fournit L'évolution de la pression moyenne pour chaque battement de pouls. L'ajustement de la contre-pression fournie par La pompe 13 est donc possible et permet de conserver une courbe de pouls qui reflète fidèlement la courbe de pression. Cet ajustement n'est toutefois pas nécessairement effectué au cours de chacje battement car la fréquence de variation de la pression moyenne est très basse. D'après une réalisation possible, l'ajustement est effectué un battement 35 sur deux. Les mesures peuvent ensuite être prolongées à volonté par répétition des opérations 62 de la figure 3 : l'appareil de mesure 14 détermine périodiquement, après une sélection 56 des pulsations, par exemple pour toutes les pulsations d'ordre pair, la pression moyenne par une intégration 57 de la courbe de pouls et la convertit en unités de pression. L'introduction 58 d'une contre-pression variable et égale à la pression moyenne précédemment calculée est effectuée par la pompe 13 dans Le bottier 2. On peut alors procéder aux mesures 59, 60 et 61 de la pression systolique, de La pression diastolique et de la fréquence cardiaque lors de la pulsation suivante avant de régler de nouveau La contre-pression. Les résultats peuvent être fournis sous différentes formes que L'homme de l'art peut mettre en oeuvre sans difficulté : sortie des courbes sur écran ou sur papier, affichage digital des valeurs des pressions systoliques, diastoliques et moyennes ainsi que la fréquer#e cardiaque calculée par L'appareil 14, avec éventuellemerv un maintien temporaire en mémoire des résultats. REVENDICATIONS 1. Appareil de mesure en continu de pression sanguine comprenant un bottier étanche (2) appliqué sur la peau d'un patient et au-dessus d'un vaisseau sanguin par une face percée d'un orifice (5) par Lequel dépasse un palpeur (3) lié au bitter par des moyens élastiques (4) et dont le déplacement vis-à-vis du boîtier (2) est lié aux variations de la pression sanguine ; des moyens (6, 7, 14) de mesure de ce déplacement, un moyen (21) pour relier ce déplacement à la pression sanguine, caractérisé er ce qu'il comprend en oestre un moyen (13) exerçant une pression variable à L'intérieur du bottier (2) sous L'impulsif d'un calculateur exploitant les mesures. 2. Appareil de mesure en continu de pression sanguine selon la revendicatios 1, caractérisé en ce que le moyen exerçant une pression variable dans le boitier est une pompe. 3. Procédé de mesure en continu de pression sO--ine avec l'appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce c#'il consiste, après un étz'onnage permettant de relier le déplarerrent du palpeur (3) à la pression dans le vaisseau sanguin, à mesurer en continu la pression sanguine et à ajuster périodiquement la contre-pression introduite par le moyen (13) dans Le bo,te (2) pour la rendre égale à la pression moyenne qui est calculée par l'appareil (14). 4. Procédé ce mesure en continu de pression sanguine selon la revendicatiom 2, caractérisé en ce que la saleur initiale de la contre-pression est mesurée par une méthode oscillométrique. 5. Procédé ce mesure en continu de pression sanguine selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'étalonnage intervient après application dans Le bottier (2) à l'aide du moyen (13), c'une pression égale à la pression exercée par Le moyen (21) correspondant à la pression moyenne calculée selon la revendication 4. 6. Procédé ce mesure en continu de pression sanguine selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que L'étalonnage comprend une opération au cours de Laquelle les pics correspondant aux pressions systoliques et diastoliques enregistrées sont repérés par des signaux émis par Le capteur de pression associé au brassard (21). 7. Procédé de mesure en continu de pression sanguine selon La revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer aux déplacements du capteur (1) un facteur de conversion calculé à partir des correspondances tension-pression obtenues conjointement par la méthode oscillométrique et Le capteur de pouls, de manière à étalonner la courbe de pouls en unité de pression. 8. Procédé de mesure en continu de cression sanguine selon la revendication 3, caractérisé en ce que le relevé de la pression moyenne se fait au moins toutes les deux pulsations, et en ce que les pressions systologiques (38) et diastoliques (37) qui suivent immédiatement ces pulsations sont également relevées, ainsi que la fréquence cardiaque. 9. Procédé de mesure en continu de rression sanguine selon les revendications 3 et 8, caractérisé et ce que le relevé de la pression moyenne se fait par une r:yerne des mesures effectuées au cours d'une pulsation. 10. Procédé de mesure en continu de pression sanguine selon la revendication 9, caractérisé en ce que le relevé de la pression doyenne est obtenu par la moyenne des resures effectuées dans l'intervalle entre deux pressions c astoliques (25) voisines.