Abstract
Equipment that measures continously ‘foot to foot’ time intervals between two peripheral arterial pulse waves is described. To calculate the pulse wave velocity one has to know, besides this time interval, the distance between the sites of the proximal and distal pulse wave transducers. The foot of the proximal and the distal pulse waves is detected by differantiation and by marking signals generated by a zero crossig marker. These signals start and stop a time interval counter connected to a digital printer and a D/A converter. Gating circuits prevent the operation of the time interval counter by extrema of the pulse wave other than its foot. The accuracy of the differentiator, the accuracy in detecting the zero crossing of the differentiated pulse wave, and the influence of a sloping baseline on the position of the pulse foot, are discussed. In a similar fashion, it is possible to measure the time interval between theR-wave and the foot of a peripheral pulse wave. The equipment is being tested clinically. Examples of recordings are given. Cases where the equipment fails to measure, due to peculiarities in the shape of the pule wave, are pointed out.
Sommaire
On décrit un appareil pour les mesures continuelles des intervalles de temps entre les “pieds” de deux ondes périphériques de pulsations artérielles. Pour calculer la vitesse de l'onde de pouls il faut connaître en plus de l'intervalle de temps, la distance entre les positions des capteurs, proximal et distal, qui détectent les ondes de pouls. Les pieds des ondes de pouls, proximale et distale, sont dépisités au moyen de la différentiation et des signaux émis par un marqueur de croisement du zéro. Ces signaux déclenchent et arrêtent un compteur d'intervalle de temps, accouplé à un imprimeur digital et à un convertisseur digital-analogique. Des portes logiques interdisent l'opération du compteur des intervalles de temps en fonction des points extrêmes de l'onde de pouls autres que les pieds. La fidélité du circuit différentiateur et du dépistage des croisements du zéro de l'onde dérivée de pouls, ainsi que l'effet de la pente de la ligne de base sur la position du pied de la pulsation sont discutés. La durée de l'intervalle entre l'ondeR et le pied de la pulsation d'onde périphérique peut être mesurée de manière semblable. On est en cours d'essayer cet appareil cliniquement. Des exemples d'enregistrement sont montrés. Les cas de faillite quand l'appareil cesse de prendre des mesures par suite de certaines particularités de la forme de l'one de pouls sont indiqués.
Zusammenfassung
Es wird ein Gerät beschrieben, das die Gesamtzeitintervalle zwischen zwei peripheren arteriellen Pulswellen Mißt. Zur Ermittlung der Pulswellengeschwindigkeit benötigt man außer diesem Zeitintervall die Entfernung zwischen den körpernahen und körperfernen Pulswellenwandlern. Der Wellenfuß der körpernahen und der körperfernen Pulswelle wird durch Differenzierung und durch Stromschritte festgestellt, die von einem Nulldruchgangsmarkierer erzeugt werden. Diese Stromschritte starten und stoppen einen Zeitintervallzähler, der an einen digitalen Meßwertdrucker und einen Wechselrichter angeschlossen ist. Eine Ausblendeschaltvorrichtung verhindert die Betätigung des Zeitintervallzählers durch andere Extreme der Pulswelle als den Wellenfuß. Es werden die Genauigkeit des Differenziergerätes, die Genauigkeit bei der Feststellung des Nulldurchgangs der differenzierten Pulswelle und der Einfluß einer geneigten Grundlinie auf den Wellenfußpunkt diskutiert. In ähnlicher Weise ist es möglich, das Zeitintervall zwischen der R-Zacke und dem Wellenfuß einer peripheren Pulswelle zu messen. Das Gerät wird klinisch erprobt. Beispiele für Auswertungsergebnisse werden angeführt. Auf Fälle, in denen das Instrument wegen Besonderheiten in der Form der Pulswelle versagte, wird hingewiesen.
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References
Geddes, L. A. andHoff, H. E. (1960) Graphic recording of the pressure pulse wave.J. appl. Physiol. 15, 959–960.
Geddes, L. A. andBaker, L. E. (1968) inPrinciples of Applied Biomedical Instrumentation, Chap. 7, p. 105. Wiley, New York.
Goldman, M. S. (1967) inPrinciples of Clinical Electrocardiography (6th ed.), Chap. 1, p. 4, Lange, Los Altos, Calif.
Gunn, G. C., Dobson, H. L., Gray, I., Geddes, L. A. andVallbona, C. (1965) Studies of pulse wave velocity in potential diabetic subjects.Diabetes 14, 489–492.
Kapal, E., Martini, F. undWatterer, E. (1951) Über die Zuverlässigkeit der bisherigen Bestimmungsart der Pulsewellengeschwindigkeit.Z. Binl. 104, 75–86.
McDonald, D. A., Taylor, M. G. (1959) The hydrodynamics of the arterial circulation.Progr. Biophys. biophys. Chem. 9, 105–173.
McDonald, D. A. (1968) Regional pulse-wave velocity in the arterial tree.J. appl. Physiol. 24, 73–78.
McLean, C. E., Clason, W. P. C. andStoughton, P. V. (1964) Peripheral pulse as a diagnostic tool.Angiology 15, 221–231.
Philbrick Researches Inc. Catalog SSOAC-Rev. B-3/1/66.
Philbrick Researches Inc. (1966)Application Manual for Computing Amplifiers. 2nd ed. G. A., Philbrick Inc. Dedham, Mass.
Porje, I. G. (1946) Studies of arterial pulse wave, particularly in the aorta.Acta physiol. scand. suppl. 42,13, 1–68.
Weinman, J. (1967) inA Manual of Psychophysiological Methods, Chap. 6 (P. H. Venables andI. Martin, eds.). North Holland, Amsterdam.
Weinman, J. andSapoznikov, D. (1970) Electrical simulation of arterial pulse waves—an aid in continuous pulse wave velocity measurements.Med. biol. Engng 86, 25–36.
Wetterer, E. undKenner, T. (1968)Grundlagen der Dynamik des Arterienpulses, Springer, Berlin.
Wiggers, C. I. (1952) Dynamics of ventricular contraction under abnormal conditions.Circulation 5, 321–348.
Wright, S. (1961)Applied Physiology. Part III, Chap. 19, p. 117 tenth ed. (rev.C. A. Keele andE. Neil). Oxford University Press, London.
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Part of this work will be included by D.S. in his Ph.D. thesis.
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Weinman, J., Sapoznikov, D. Equipment for continuous measurements of pulse wave velocities. Med. & biol. Engng. 9, 125–138 (1971). https://doi.org/10.1007/BF02474741
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF02474741