Измерители артериального давления неинвазивные
Врач, использующий тонометр для неинвазивного измерения артериального давления Palm Aneroid
Что такое тонометр для неинвазивного измерения артериального давления или сфигмоманометр?
Сфигмоманометр также известный как тонометр для неинвазивного измерения артериального давления – это медицинский прибор, используемый для измерения артериального давления. Это одно из самых знаковых медицинских устройств, которые вы можете обнаружить на столе практически у каждого медицинского работника. Название сфигмоманометр представляет собой сочетание греческого слова «сфигмос» (sphygmos), которое означает «пульс» и научного термина «манометр», который означает «измеритель давления».
Что такое артериальное давление?
Человеческое сердце – это мышечный насос. Когда оно сокращается (при сердцебиении), он проталкивает кровь по кровеносным сосудам под названием артерии.
Толкающее усилие, действующее на стенки артерий при кровотоке, называется кровяным давлением. Давление зависит от скорости и силы, с которой сокращается сердце (сердцебиение), а также от диаметра и эластичности стенок артерий.
Высокое кровяное давление оказывает большое напряжение на кровеносные сосуды и сердце. Важно следить и при необходимости понижать артериальное давление, чтобы предотвратить повреждение кровеносных сосудов и сердца.
Что такое нормальное артериальное давление?
Нормальным артериальным давлением для взрослого человека считается отметка ниже 120/80 мм рт.ст. (миллиметров ртутного столба).
Рекомендуется к прочтению:
Смартчасы Dragon A9s измеряют артериальное давление
10 лучших браслетов Fitbit с мониторами артериального давления
Часы, измеряющие артериальное давление
Устройство контроля артериального давления измеряет артериальное давление при перекачке крови в процессе работы сердца (систолическое давление) и когда сердце находится в состоянии покоя – между ударами (диастолическое давление) и выдает показания в виде систолического давления по диастолическому давлению, выраженному в миллиметрах ртутного столба (например, 120 / 80 мм рт.ст.)
История создания сфигмоманометра
Английский священник Стивен Хейлз был первым человеком, который предположил, что артериальное давление можно измерить, и он продемонстрировал это на примере своей лошади, которая выступала в качестве подопытного животного, в 1733 году.
В течение XIX века такие ученые, как Жан Леонард Мари Пуазейль и Карл Людвиг, разработали примитивные устройства на основе ртути, которые могли измерять систолическое кровяное давление. Эти ранние устройства были не очень практичными с точки зрения регулярного клинического применения из-за того, что они были инвазивными по своей природе. Как ни странно это звучит сейчас, но трубки устройства необходимо было вставлять в кровеносные сосуды (артерии), чтобы устройство регистрировало кровяное давление.
Во второй половине XIX века такие ученые, как Этьен Жюль Марей и Пьер Потэйн, разработали уже неинвазивные устройства для измерения артериального давления. А в 1881 году австрийский врач Самуэль Зигфрид Карл фон Баш изобрел сфигмоманометр.
В 1896 году Шипионе Рива-Роччи усовершенствовал сфигмоманометр, придав ему всеми знакомый современный внешний вид, добавив надувную манжету для руки и специальную грушу для подачи воздуха в манжету. К концу XIX века было зафиксировано систолическое давление, а диастолическое давление еще не обнаруживалось.
Слева: Николай Коротков Справа: Сфигмоманометр Николая Короткова
В 1905 году российский хирург Николай Коротков впервые описал методику измерения диастолического давления. Используя стетоскоп, он предложил методику выявления звуков кровотока, которые теперь известны как «звуки Короткова», которые можно прослушать, когда манжета завышена и сдута.
С тех пор основные принципы работы измерения систолического и диастолического артериального давления остаются неизменными.
Недавние разработки в области электроники и сенсорных технологий привели к замене ручных сфигмоманометров с ртутью на сфигмоманометры с электронным сенсором. Эти устройства постепенно приобретают более широкое признание в клинической практике и являются предпочтительным вариантом для персонального мониторинга в силу относительной простоты его использования.
Как работает сфигмоманометр
Обычным или «традиционным» устройством контроля артериального давления являются ртутный сфигмоманометр. Надувная манжета, прикрепленная к монитору артериального давления, оборачивается вокруг предплечья пациента, когда пациент сидит рядом со столом, положив руку на стол. Стетоскоп помещают внизу манжеты, по внутренней стороне локтя.
центр
Воздух закачивается в манжету, за счет чего повышается давление, а врач отмеряет по звуку частоту пульса при активном кровотоке до тех пор, пока кровоток не приостанавливается. Затем давление воздуха в манжете спускается путем выпуска накаченного воздуха манжеты, а точка, в которой восстанавливается кровоток, регистрируется как значение систолического давления. Показание указывает на максимальное выходное давление, создаваемое при перекачке крови сердцем.
Принцип работы сфигмоманометра
По мере того, как врач продолжает сдувать манжету, звук кровотока полностью исчезает, именно в точки его исчезновения фиксируется диастолическое давление. Показание указывает на давление в циркулярной системе, когда сердечная мышца расслабляется.
Имеет ли размер манжеты сфигмоманометра?
Да, важно выбрать правильный размер манжеты. В зависимости от окружности предплечья пациента должен использоваться размер манжеты соответствующей длины. Несоответствующий размер манжеты может привести к неверным показаниям.
Использование небольшой по размеру манжеты может привести к регистрации ошибочных показаний высокого кровяного давления, в то время как большая манжета может выдавать ошибочно низкие показатели артериального давления. Надувная часть манжеты должна охватывать не менее 80% окружности предплечья пациента.
Манжеты по размеру (длине) поставляются в разных вариантах, таких как манжета для детей (< 24 см), взрослая манжета (24-30,5 см), большая мужская манжета (33-42 см)
3 вида устройств для мониторинга артериального давления (Сфигмоманометры)
Методы точного измерения артериального давления существуют уже более 100 лет. Смысл полученных показаний не был изучен до конца вплоть до конца 20-го века, когда врачи выявили взаимосвязь высокого кровяного давления и возникновение инфарктов и инсультов. Ранее предполагалось, что высокое кровяное давление является частью естественного процесса старения.
Ртутные сфигмоманометры
Показания артериального давления, полученные обычными сфигмоманометрами на основе ртути, считаются золотым стандартом в индустрии здравоохранения.
Из-за токсичности, связанной с металлом, во многих странах запрещено производство устройств на основе ртути. Однако некоторые исключения были сделаны для медицинских устройств, таких как обычные сфигмоманометры, которые используются в клинической практике по причине отсутствия альтернативных медицинских устройств, которые могут производить аналогичные точные показания.
Ртутные сфигмоманометры имеют ручную надувную манжету, которая прикрепляется к измерительному устройству с помощью трубок. Измерительный блок имеет прозрачную трубку, содержащую ртуть, которая калибруется и маркируется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).
Во время процедуры записи показаний устройства важно разместить устройство на ровной поверхности в вертикальном положении. Медицинский работник, работающий с аппаратом, может считывать показания на уровне глаз.
Эти устройства очень тонкие, поэтому при работе, хранении или транспортировке устройства следует соблюдать особую осторожность. Случайное падение устройства может привести к разрыву трубки, содержащей ртуть, и проливанию токсичного ртутного металла.
Преимущества ртутных сфигмоманометров
Это простое медицинское устройство, причем устройство очень долговечное. При правильном использовании это устройство можно использоватьна протяжении всей жизни.
Это устройство может производить точные показания и не требует каких-либо корректировок или перекалибровки.
Недостатки ртутных сфигмоманометров
Это громоздкое медицинское устройство, с которым следует обращаться с предельной осторожностью, чтобы предотвратить повреждение трубки, содержащей ртуть.
Эксплуатация этого устройства требует надлежащей практики, поэтому это устройство не подходит для применения в быту.
Людям с нарушениями слуха или зрения запрещено пользоваться этим устройством. При этом показания следует считывать, располагая устройство на плоской поверхности на уровне глаз.
Анероидные сфигмоманометры
Анероидный означает «безжидкостный». В этих устройствах не используется ртуть, поэтому они считаются более безопасной альтернативой по сравнению со сфигмоманометрами на основе ртути.
Процедура записи с помощью анероидных сфигмоманометров очень похожа на регистрацию показаний обычными ртутными сфигмоманометрами, требующими накачивания и спускания воздуха в и из манжеты за исключением того, что большинство анероидных устройств имеют прикрепленный к манжете стетоскоп.
Устройство состоит из манжеты, которая крепится с помощью трубок к датчику с маркировкой в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Внутри измерительной головки устройство используются механические детали для преобразования давления манжеты в показания датчика с учетом калибровки.
Анероидные сфигмоманометры поставляется в различных форм-факторах и к некоторым часто встречающимся вариантам относятся:
- Слева: Карманный анероидый сфигмоманометр
- В центре: Клапанный анероидый сфигмоманометр
- Справа: Анероидый сфигмоманометр по типу часов
Карманный анероидый сфигмоманометр: Это самый популярный вариант по причине его компактного дизайна, портативности и низкой стоимости. Он очень популярен среди студентов-медиков и медсестер.
Клапанный анероидый сфигмоманометр: Он популярен в клинической практике и при оказании неотложной медицинской помощи в средах, где требуется манжеты различных размеров. Груша и стрелочный индикатор выполнены в компактном форм-факторе, чтобы можно было легко пользоваться им одной рукой. Это крайне удобный вариант, так как считается универсальным по части использования с манжетами разных размеров в соответствии с требованиями чрезвычайных ситуаций.
Анероидый сфигмоманометр по типу часов: Эти варианты обычно имеют большие циферблаты для просмотра показаний на большом расстоянии. Обычно они встречаются в кабинете врача, поликлиниках или домах престарелых. Стрелочный индикатор можно закрепить на стене, столе или же прикрепить его на переносной стенд для мобильности.
Преимущества анероидных (мембранных) сфигмоманометров
Они дешевле, более портативны и менее дорогостоящие по сравнению с ртутными сфигмоманометрами
На анероидном устройстве датчик может быть размещен в любом положении для простоты и легкости считывания показаний. Циферблаты бывают разных размеров для удобства интерпретации показаний.
Также эти устройства поставляются со встроенным стетоскопом.
Анероидный датчик можно прикрепить к манжете для односторонней работы устройства.
Недостатки анероидных (мембранных) сфигмоманометров
Анероидный датчик представляет собой довольно хрупкий механизм. Особое внимание следует уделять предотвращению случайного падения датчика.
Анероидные манометры нуждаются в периодической перекрестной проверки с ртутными сфигмоманометрами, чтобы гарантировать надежность работы внутренних механизмов. В связи с этим может возникнуть необходимость в перекалибровке устройства для предотвращения неточных показаний.
Людям с нарушениями слуха или зрения запрещено пользоваться этим устройством, как и в случае с ртутными сфигмоманометрами.
Работа с анероидными сфигмоманометрами требует практики.
Автоматический цифровой сфигмоманометр
Осциллометрические устройства обычно называются автоматическими цифровыми сфигмоманометрами или цифровыми сфигмоманометрами. Эти устройства используют электронный датчик давления для измерения артериального давления, а показания выдаются в цифровом виде прямо на дисплей устройства.
Эти устройства как ртутные или анероидные сфигмоманометры оснащаются надувными манжетами, а манжета крепится к электронному блоку. Однако основное отличие автоматических устройств заключается в методе, используемом для измерения артериального давления.
Принцип действия ртутных и мембранных сфигмоманометров отчеты основан на измерении звука, издаваемого кровотоком по артериям. Цифровые сфигмоманометры оценивают и измеряют колебания артерий с помощью датчиков давления.
По мере того, как манжета накачивается, а затем сдувается, возникают определенные колебания. Эти колебания обрабатываются с использованием алгоритма для получения значений систолического и диастолического давления, которые отображаются на дисплее устройства на цифровой основе.
Стоит отметить, что принципы работы осциллометрических устройств были обнаружены еще до появления техники измерения Короткова. Однако в силу различных факторов осциллометрический подход до недавнего времени не пользовался популярностью.
Автоматические цифровые тонометры, как правило, работают на батарейках. Некоторые модели, предназначенные для использования в полевых условиях, имеют два источника питания – аккумулятор и солнечную батарею. Они бывают двух вариантов:
Полностью автоматические тонометры: У этих устройств предусмотрен электрический насос для раздувания манжеты. Эксплуатация устройства очень проста и требует минимальных затрат физических сил со стороны пользователя.
После того, как манжета располагается на предплечье, устройство можно включить и отчеты создаются автоматически.
Полуавтоматические тонометры: Пользователь закачивает воздух в манжету вручную с помощью груши, как в обычных устройствах. После завышения устройство может автоматически начать сдувание манжеты автоматически, и за это время расчет значений производится аналогично автоматическому устройству.
Эти устройства потребляют меньше энергии и могут быть более подходящими для полевых условий, где ресурсы могут быть ограничены.
Тонометры на запястье: это цифровые мониторы артериального давления, которые работают аналогично мониторам артериального давления на предплечье. Его могут использовать люди, которые считают, что устройства с креплением манжеты на предплечье неудобны или доставляют дискомфорт. Однако медицинские эксперты не рекомендуют эти устройства использовать всем по причине возможных неточностей в показаниях ввиду неправильного использования таких устройств. Тонометры очень чувствительны к положению тела, и при их использовании необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы получить точные показания.
Преимущества автоматических цифровых тонометров
Прибор очень компактный и портативный. Работа устройства очень проста, поэтому этот прибор является предпочтительным устройством для измерения артериального давления в домашних условиях.
Поскольку большинство важных операций выполняются автоматически во время процесса записи показаний, вероятность допущения ошибок по причине человеческого фактора минимальна.
Недостатки автоматических цифровых тонометров
Устройство хрупкое, поэтому требует бережного отношения. Ремонт устройства производится, как и ремонт сложного оборудования, и в большинстве случаев устройство должно обслуживаться производителем.
Даже самые передовые устройства могут выдавать ошибочные показания, с учетом индивидуальнвх особенностей пациентов. Поэтому необходимо периодически проводить проверки с использованием обычных ртутных сфигмоманометров для проверки точности показаний.
Будьте счастливым, спортивным и активным человеком всегда!
Напишите, что Вы думаете по этому поводу, какими гаджетами пользуетесь и почему?
Источник
Исторические сведения
В 1876 г. E.Marey предложил один из первых способов неинвазивного определения АД у человека, который получил название осциллометрического. Из-за сложности в реализации и неоднозначной трактовки результатов он долго не получал развития. Развивались пальпаторные подходы, получившие широкое распространение после появления в 1896 г. модели прибора S.Riva-Rocci, содержащей окклюзионную манжетку для конечностей. Открытие Н. С. Коротковым в 1905 г. закономерностей звуковых явлений при декомпрессии плечевой артерии легло в основу нового аускультативного метода, ставшего основным способом контроля АД и принципиально не изменившегося за 90 лет существования. Первые же исследователи, изучавшие динамику АД при его повторных измерениях, отмечали нестабильность данной величины. В 1898 г. L.Hill опубликовал первое сообщение об изменениях АД во время сна и работы. Динамические измерения АД находили все более широкое распространение в практике научных исследований, но широкого распространения не получали ввиду трудоемкости исследования и проблем, связанных с ночными измерениями АД.
Технологический прогресс в области электроники привел в начале 60-х годов к созданию относительно малогабаритных систем «холтеровского» мониторирования ЭКГ , а, вскоре, и полуавтоматического монитора АД Remler M2000 . Для измерения АД больной по сигналу таймера накачивал с помощью груши воздух в манжету, а прибор обеспечивал стравливание воздуха и регистрацию на магнитную ленту носимого регистратора кривой давления в манжете и сигнала закрепленного под ней микрофона. Основным недостатком прибора был ручной режим нагнетания воздуха, что не позволяло получать ночных величин АД. Фактически это был лишь прототип суточных мониторов давления.
В эти же годы в практику клинико-физиологических работ вошло и инвазивное суточное мониторирование АД. Метод получил название «Oxford». Он предполагает непрерывную регистрацию АД через катетер, введенный в плечевую артерию. Миниатюрный инфузатор обеспечивает промывку катетера гепаринезированным солевым раствором. Сигнал датчика давления непрерывно записывается на магнитную ленту. Эта методика представляет наиболее точный способ измерения АД в амбулаторных условиях. Однако с учетом потенциального риска развития осложнений (инфицирование, кровотечение, повреждение срединного нерва и др.), а также наличия стресс фактора у пациента с соответствующим прессорным компонентом, данный метод не находит массового применения в научной и клинической практике.
Неинвазивные приборы с встроенными микрокомпрессорами (реже — газовыми баллончиками) и полностью автоматизированным процессом измерения появились в конце 60-х годов. Практически все они воспроизводили алгоритм измерения АД по методу Короткова.
В 1976 г. фирма Criticon создала и выпустила на рынок первый прикроватный автоматический измеритель АД, успешно реализующий модифицированный осциллометрический метод Marey (Dinamap 825). При измерении АД по этому методу давление в окклюзионной манжетке снижается постепенно (ступенями по 6 — 8 мм рт.ст. или линейно) и анализируется амплитуда микропульсаций давления в манжете, возникающих при передаче на нее пульсации артерий. Зависимость амплитуды пульсаций от уровня давления в манжете имеет характерную колоколообразную форму. Ее анализ позволяет определить значения систолического, среднего и диастолического давления. За первое обычно принимают давление в манжете, при котором происходит наиболее резкое (быстрое) увеличение амплитуды пульсаций, второму соответствуют максимальные пульсации, а третьему — резкое ослабление пульсаций.
Однако точные алгоритмы работы приборов, как правило, не разглашаются фирмами-производителями. В некоторых приборах применяют алгоритмы, основанные на анализе первой производной пульсаций, то есть варианты тахоосциллометрии.
Прибор Dinamap успешно прошел верификацию при сопоставлении с данными катетеризации и стал прототипом для нового типа измерителей АД — осциллометрических. С 80-х годов этот метод нашел применение и в носимых суточных мониторах АД.
В настоящее время приборы на основе осциллометрического метода составляют около 80 % от всех автоматических и полуавтоматических измерителей артериального давления. Среди носимых суточных мониторов этот процент снижается до 30 %, при этом аускультативные методы представлены в 38 % мониторов, а на комбинацию методов приходится 24 % приборов (K. Ng, 1994).
Преимущества и недостатки методов
Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки.
Аускультативный метод (по Н. С. Короткову)
Преимущества
а) На сегодняшний день признается официальным эталоном неинвазивного измерения АД для диагностических целей и при проведении верификации автоматических измерителей АД.
б) Обладает повышенной (относительно осциллометрического) устойчивостью к движениям руки. Особенно при «привязке» анализа звуковых явлений к R- зубцу ЭКГ, применении двух и более микрофонов, использовании сложных спектральных алгоритмов распознавания полезного сигнала. Например, прибор Accutracker 2 в условиях тестирования при велоэргометрической нагрузке успешно выполнял около 93 % измерений АД.
Недостатки.
Чувствителен к шумам в помещении, точности расположения микрофонов относительно артерии, разворотам манжеты с микрофонами на руке в ходе длительного мониторирования, требует непосредственного контакта манжеты или микрофона с кожей пациента.
Осциллометрический метод измерения АД
Преимущества.
а) Относительно устойчив с шумовым нагрузкам, что позволяет использовать его в ситуациях с высоким уровнем шума (вплоть до кабины вертолета).
б) Позволяет проводить определения АД в случаях, представляющих проблему для аускультативного метода — при выраженном «аускультативном провале», «бесконечном тоне», слабых тонах Короткова.
в) Значения давления практически не зависят от разворота манжеты на руке и мало зависят от ее перемещений вдоль руки (пока манжета не достигает локтевого сгиба).
г) Позволяет проводить измерения АД без потери точности через тонкую ткань одежды.
Недостатки.
Относительно низкая устойчивость к движениям руки. Так прибор SL90202 не обеспечивал измерения АД при ВЭМ пробе в 82 % измерений.
Оба метода оказываются неэффективными при выраженных нарушениях ритма сердца. В этой ситуации чрезвычайно затруднено и врачебное определение АД, поскольку проблематичен сам алгоритм осуществления методики, приемлемый для нерегулярных сокращений сердца.
Новые методы
В последние годы все большее внимание привлекают новые неинвазивные методы определения АД.
В 1969 чешский исследователь J.Penaz получил патент на метод, который в англоязычной литературе обычно именуется как «volume-clump» . В отечественной литературе этот и подобные ему методы называют компенсационными (реже, методами разгруженной артерии). Он основан на непрерывной оценке объема сосудов пальца методом фотоплетизмографии и использовании следящей электропневматической системы для создания в окружающей палец манжете давления, противодействующего растяжению проходящих под манжетой артериальных сосудов. При выполнении последнего условия и постоянстве диаметра пальцевых артерий в них поддерживается неизменное растягивающее давление, близкое к нулю, а давление в манжете «повторяет» давление крови в артериях пальца. Таким образом, прибор обеспечивает уникальную возможность длительной регистрации неинвазивными средствами всей кривой артериального давления, что ранее было возможно только инвазивным методом Oxford. Стационарный прибор, реализующий данный метод известен под названием Finapres, а недавно созданный носимый — Portapres (I и II). Последний предполагает наложение манжеток на два пальца руки и их чередование для исключения неприятных ощущений у пациента при суточном мониторировании АД . Прибор имеет систему коррекции АД на гидростатическую поправку, возникающую при различном расположении пальцев относительно уровня сердца. К сожалению, метод не лишен принципиальных недостатков. Измеряемая величина диастолического АД ниже, чем в плечевой артерии, причем поправка зависит от вазоспастического состояния артерий пальца. Систолическое АД, как правило, выше, чем в плечевой артерии, для молодых субъектов, но ниже у пожилых. Поправка также зависит от тонуса артерий. Масса прибора с аккумуляторами более 2 кг, и он существенно дороже традиционных мониторов АД.
Метод тонометрии, впервые описанный Pressman и Newgard в 1963 г. предполагает частичное сдавливание поверхностно залегающих артерий конечности (например, на запястье) и регистрацию с помощью тензодатчиков бокового давления, передаваемого на них через стенку сосуда. В настоящее время проходит апробацию серийно выпускаемый прикроватный вариант аппарата Colin Pilot 9200. Интерес к этому методу связан, прежде всего, с ожидаемой комбинацией — непрерывная запись АД — низкий уровень тактильных воздействий — приемлемая цена.
Примечания
См. также
- СМАД: точность измерения АД
- Что такое СМАД?
Источник
