Измерители артериального давления принцип работы
Артериальное давление – важнейший параметр, характеризующий работу кровеносной системы и всего организма в целом. Измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).
Принцип действия механического тонометра.
Аускультативный метод регистрации артериального давления был изобретен в начале 20 века и с тех пор не претерпел каких-то кардинальных изменений. В его основе лежит выслушивание звуков в организме, появляющихся при определенных условиях.
Механический прибор (сфигмоманометр) состоит из:
- манжеты, которая одевается на плечо (между локтевым и плечевым суставом);
- помпы – нагнетателя, которая накачивает воздух в манжету;
- манометра (ртутного или мембранного), который показывает давление воздуха в манжете;
- фонендоскопа (стетоскопа) для прослушивания характерных шумов (тоны Короткова);
Принцип работы тонометра следующий:
1На протяжении всей процедуры мембрана стетоскопа приложена к внутренней части сгиба локтя.
2Манжета плотно фиксируется на руке, после этого в манжету нагнетается воздух до полного пережатия артерии. Этот момент можно определить по полному прекращению звуков, ток крови приостановлен. Потом давление повышают еще на 30 – 40 мм рт. ст. (для повышения точности измерения).
3После этого воздух начинают медленно выпускать (со скоростью примерно 2 мм рт. ст. в секунду). Артерия приоткрывается, ток крови возобновляется. В этот момент появляются первые шумы, давление на манометре соответствует систолическому (верхнему) давлению.
4Давление продолжает снижаться, завихрения крови при малом просвете артерии создают характерные звуки (те самые шумы Короткова).
5Артерия полностью открывается, шумы исчезают. На манометре отмечается диастолическое (нижнее) давление.
Принцип работы автоматического тонометра.
При осциллометрическом методе регистрируется колебание давления воздуха в манжете. Оно возникает под воздействием кровотока на пережатом участке артерии. В этом случае фонендоскоп не нужен. Колебания давления (осцилляции) с помощью электронного устройства преобразуются в электрические сигналы.
Автоматическая система анализирует их и переводит в числовые значения. В зависимости от установленного функционала можно получить показатели давления, частоту сердечных сокращений, сведения о наличии аритмии. Показания могут сохраняться в памяти для последующего анализа и длительного мониторинга.
Электронный прибор может быть полностью автоматическим. В этом случае воздух в манжету накачивается электрическим компрессором и автоматически же сбрасывается. Функция пациента – надеть манжету, нажать кнопку включения и получить результат. В полуавтоматических моделях принцип работы тот же, но нет компрессора, воздух накачивается помпой вручную. При достижении необходимого давления воздух автоматически сбрасывается.
Принцип действия тонометра на запястье ничем не отличается от моделей с креплением манжеты на плечо. Просто в этом случае показания снимаются с лучевой артерии. Она более тонкая и амплитуда пульсовой волны меньше. Поэтому запястные модели более требовательны к соблюдению правил измерения.
Источник
Запрос «Тонометр» перенаправляется сюда; см. также другие значения.
Сфигмомано́метр (греч. sphygmós, пульс + manós, неплотный + metréō, измеряю[1]) — тонометр для неинвазивного измерения артериального давления. Сфигмоманометр состоит из манометра, измеряющего давление воздуха; манжеты, надеваемой на руку пациента; и нагнетателя воздуха с регулируемым клапаном спуска.
История[править | править код]
Ртутный сфигмоманометр Рива-Роччи
Способ регистрации артериального давления с помощью ртутного манометра, лежащий в основе действия тонометра, и первый металлический сфигмоманометр были изобретены в 1881 году австрийским физиологом и патофизиологом Самуэлем Зигфридом Карлом фон Башем. В 1896 году Шипионе Рива-Роччи дополнил аппарат измерительной манжетой[2]. В 1905 году российским хирургом Н. С. Коротковым было предложено использование аускультации при измерении артериального давления и описаны систолический и диастолический тона, сопровождающие сдувание манжеты.
Первые автоматические тонометры производились в Японии и Южной Корее. В России производство полностью автоматических тонометров началось в 1993 г. на совместном предприятии «Медтехника-Интермед» в городе Магнитогорске из импортных комплектующих фирмы Sein Electronics. Производимые тонометры были громоздки, технологически далеки от совершенства и стоили более 500 долларов США.
Появлению полностью автоматических тонометров предшествовала разработка тонометров-полуавтоматов, в которых нагнетание воздуха в манжету осуществляется вручную, а «слышит» и обрабатывает звуковую информацию встроенное в корпус прибора электронное устройство. Такие тонометры отличаются меньшей потребляемой мощностью по сравнению с полностью автоматическими, поскольку не содержат электродвигателей.
Виды и конструкция[править | править код]
Тонометры[править | править код]
Существует три вида сфигмоманометров: ртутный, механический (анероидный), автоматический и полуавтоматический.
Ртутный[править | править код]
Ртутный — исторически первый вид сфигмоманометра, дающий наиболее точные показания за счёт своей простоты: давление измеряется столбиком ртути, перемещающимся в вертикально расположенной стеклянной трубке. Именно поэтому, по традиции, артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба, как это и было изначально, а не в современных единицах измерения давления килопаскалях (кПа). В настоящее время ртутные тонометры практически не используются.
Механический[править | править код]
Цифровая шкала механического тонометра. Диапазон измерений: 20—300 мм рт. ст. Цена деления шкалы: 2 мм рт. ст.
Механический — следующий в истории развития вид сфигмоманометра, который ещё называют анероидным, то есть не имеющим жидкости (как противопоставление ртутному тонометру).
Ртутный и механический тонометры сами не определяют уровень артериального давления, они лишь показывают уровень давления воздуха в манжете. Артериальное давление определяет человек по звуковому методу Короткова при помощи стетоскопа. Во время плавного спускания воздуха из манжеты над пережатой артерией появляются, а затем исчезают звуки пульсации, называемые тонами Короткова. Показание манометра в момент появления тонов означает уровень систолического АД, показание в момент исчезновения тонов — уровень диастолического АД.
Согласно Приказу Минздрава № 4 от 24 января 2003 г., метод Короткова является эталонным неинвазивным методом измерения артериального давления, по которому сверяют давление, измеренное автоматическими или полуавтоматическими тонометрами[3]. А в 2018 году комитеты AAMI (Ассоциация по продвижению медицинского приборостроения), ESH (Европейское общество по гипертензии) и ISO (Международная организация по стандартизации) разработали единый универсальный стандарт — протокол, по которому должна проводиться валидация таких сфигмомоманометров[4].
Тонометр с двумя шлангами. Груша соединена с манометром через манжету
Тонометр с двумя шлангами. Груша соединена с манометром напрямую
Тонометр с одним шлангом
Автоматический и полуавтоматический[править | править код]
Табло электронного тонометра. Сверху вниз: систолическое давление, диастолическое давление, частота пульса
Автоматический и полуавтоматический электронные тонометры определяют давление без участия человека за счёт улавливания кратковременных скачков давления в манжете, происходящих в момент пульсации артерии (расширения артерии во время прохождения по ней пульсовой волны). Такой метод автоматического измерения давления называют осциллометрическим.
Автоматические тонометры бывают двух видов: для измерения на плече и запястье. В медицинской практике измерение давления на запястье (лучевой артерии) не используется по причине более низкой точности измерений. Это связано не только с возможными сердечно-сосудистыми заболеваниями, но и с нормальными анатомо-физиологическими особенностями организма. В области лучезапястного сустава артерии тоньше, поэтому амплитуда пульсовой волны ниже. Запястный тонометр не подходит тем людям, у которых пульс прощупывается слабо, а также для людей старше 40 и тем более пожилых (старше 60), так как стенки артерий уже не такие эластичные, как в молодом возрасте: происходит склерозирование (затвердевание) сосудов, поэтому они начинают плохо поддаваться воздействию пульсовой волны. Как следствие — прибор может не определить или неточно определить скачок давления в манжете, происходящий из-за растяжения артерии.
Автоматический тонометр
Запястный автоматический тонометр
Манжета[править | править код]
Манжета (рукав) — тканевая оболочка со вшитой внутрь пневмокамерой, надеваемая на плечо, бедро или запястье пациента.
Размер манжеты указывается двумя числами, означающими минимальную и максимальную длину окружности (обхвата) конечности у пациента, например 24—32 см. Манжета будет подходящей для того человека, у которого длина обхвата, измеренная на середине конечности, входит в диапазон, ограниченный этими двумя числами.
Минимальное число в размере манжеты определяется длиной её пневмокамеры и фактически совпадает с ней. Длина пневмокамеры может быть меньше, но не больше длины обхвата. Чем больше длина пневмокамеры приближена к длине обхвата, тем сдавливание конечности будет наиболее равномерным и результаты измерения артериального давления будут наиболее точными. В идеале длина пневмокамеры должна быть равной длине обхвата, но соблюсти это практически невозможно, поэтому по стандарту[5] оптимальной считается длина пневмокамеры, составляющая 100—80 % от длины обхвата. По факту производители манжет указывают их размер таким образом, что длина пневмокамеры может составлять 100—75 % (размер манжеты 24—32 см) и даже 100—62,5 % (размер 25—40 см, см. на фото внизу) от длины обхвата. Пример расчёта: 40 = 100%, 25 = x %, x = 62,5 %. Оптимальная ширина пневмокамеры составляет 40 %[5] от длины обхвата конечности.
Таким образом, минимальное число в размере манжеты является решающим показателем при её выборе. Из нескольких подходящих манжет предпочтение следует отдать той, минимальный размер которой будет наиболее приближен к длине окружности конечности. Например: длина окружности плеча составляет 30 см, есть две манжеты с размерами 22—32 см и 25—36 см — из этих двух манжет наиболее подходящей будет с размером 25—36 см.
Стрелками указаны границы, в пределах которых должен находиться начальный край манжеты (на фото слева, по англ. Index line). Размер манжеты составляет 25—40 см от начального края до ближней и дальней границы
Стандартные размеры пневмокамер[5]:
| Манжета | Размеры пневмокамеры, мм | |
|---|---|---|
| Длина | Ширина | |
| Детская новорожденная | 90 ± 5 | 30 ± 2 |
| Детская малая | 120 ± 10 | 60 ± 5 |
| Детская средняя | 190 ± 10 | 100 ± 5 |
| Детская большая | 250 ± 10 | 120 ± 10 |
| Взрослая малая | 190 ± 10 | 100 ± 10 |
| Взрослая средняя | 220 ± 20 | 130 ± 10 |
| Взрослая большая | 270 ± 20 | 150 ± 10 |
| Бедренная | 450 ± 20 | 170 ± 20 |
Не следует путать размер манжеты, означающий диапазон длины окружности конечности, с размером, означающим длину и ширину самого тканевого рукава: в первом случае размер указывается через тире, например 22 — 32 см, во втором — через букву икс, например 54 х 14 см.
Манжеты могут иметь металлическую скобу для удобства её затягивания на плече при самостоятельном измерении давления.
Шланги[править | править код]
Шланги осуществляют передачу воздуха между нагнетателем воздуха, пневмокамерой манжеты и манометром. У механических тонометров, в зависимости от конструкции, бывает один или два шланга. Полуавтоматические тонометры имеют два шланга, автоматические — один. У автоматических запястных тонометров вообще нет шлангов, так как измерительный прибор соединён с манжетой напрямую.
Нагнетатель воздуха[править | править код]
Нагнетание воздуха в ртутных, механических и полуавтоматических тонометрах производится вручную при помощи резиновой груши, в автоматических — встроенным в корпус тонометра электрическим пневмокомпрессором. Воздух из манжеты стравливается ручным (соединён с грушей) или автоматическим клапаном спуска.
Стетоскоп[править | править код]
Для измерения давления по методу Короткова используют простейший стетоскоп с односторонней головкой с мембраной.
Измерение артериального давления[править | править код]
1 — манжета,
2 — головка стетоскопа
См. также: Правила измерения артериального давления
См. также: Метод Короткова
Наиболее точные показания артериального давления дают измерения на крупных артериях: плечевой или бедренной. В основном, измерения производят на плечевой артерии.
Измерение (сфигмоманометрия, тонометрия) должно проводиться в спокойной комфортной обстановке при комнатной температуре, после адаптации пациента к условиям кабинета в течение не менее 5—10 мин. За час до измерения исключить прием пищи, за 1,5—2 часа — курение, прием тонизирующих напитков, алкоголя, применение симпатомиметиков, включая назальные (в нос) и глазные капли[3].
Сфигмоманометры подлежат периодической поверке на точность измерения. Поверка обязательна для сфигмоманометров, использующихся в медицине. В России, для проверки тонометров разработан стандарт Р 50.2.032-2004 «ГСИ. Измерители артериального давления неинвазивные. Методика поверки».
На плече
Стандартным местом измерения артериального давления является плечо. Манжету располагают так, чтобы место выхода шлангов, идущих от манжеты (шланги находятся посередине длины пневмокамеры), располагалось в районе внутренней части локтевого сгиба. Нижний край манжеты должен быть выше локтевого сгиба примерно на 2—3 см. Головку стетоскопа прикладывают к области локтевой ямки, заводя её часть под манжету.
На бедре
Для измерения артериального давления на бедре используют манжету с длиной пневмокамеры не менее 43 см[5], которую накладывают на середину бедра. Тоны Короткова выслушивают в подколенной ямке. В норме, давление на бедренной артерии выше давления плечевой артерии на 10 мм ртутного столба. У больных с коарктацией аорты давление на бедре будет значительно ниже высокого давления на плече[6].
См. также[править | править код]
- Кровяное давление
- Сфигмограф — прибор для графического отображения пульса
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- ГОСТ 31515.1—2012 (EN 1060-1:1996, MOD). Сфигмоманометры (измерители артериального давления) неинвазивные. Часть 1. Общие требования.
Источник
Описание и принцип работы тонометра (измерителя артериального давления )
Тонометр — это прибор для измерения артериального давления у человека. Сегодня именно тонометры являются ключевыми лидерами на рынке услуг по диагностике гипертоническихи других сердечно-сосудистых заболеваний. Они имеют огромнейшее число вариантов моделей как по дизайну, так и по функциональности. Многие производители тонометров специализируются на производстве измерителей артериального давления в домашних условиях. При использовании измерителей давления различного вида, будет отличаться и сам процесс измерения давления.
Типы тонометров
Все имеющиеся сегодня на рынке медицинской техники тонометры можно разделить на две большие группы – механические и электронные. Последние, в свою очередь, подразделяются на автоматические и полуавтоматические.
Самые распространенные — механические тонометры (нагнетание и стравливание воздуха производится механическим способом, т. е. с помощью резиновой груши).
Они и самые дешевые, и достаточно точные. Но людям с нарушениями слуха пользоваться ими не рекомендуется: им будет сложно уловить тоны, определяющие верхнее и нижнее давление. Между тем это единственный вид приборов, который позволяет измерять давление при наличии симптомов аритмии.
В комплект механических измерителей входят плечевая манжета, пневматический нагнетатель, фонендоскоп и манометр (ртутный или мембранный).
Принцип действия механических тонометров отличается от принципа работы электронных приборов и требует непосредственного участия человека на всех этапах процесса измерения.
Человеческий фактор вносит некоторую дополнительную погрешность в результаты измерения давления, величина, которой напрямую зависит от профессионализма измеряющего.
При самостоятельном измерении для удобства рекомендуется тонометр со встроенной головкой фонендоскопа (безусловно, для специалистов – отдельно). Это облегчает процедуру самостоятельного измерения давления.
К достоинствам механических тонометров можно отнести высокую надежность и низкую стоимость приборов.
Электронные тонометры лишены некоторых недостатков механических приборов: они могут измерять и пульс и давление, нет необходимости пользоваться фонендоскопом. Современные модели оснащены индикаторами аритмии, которые сигнализируют о нарушении ритма сердца. Как правило, они имеют функцию памяти для фиксации измеренного давления. Отслеживая динамику изменения давления, врач сможет назначить эффективную терапию.
За счет того, что роль человека в процессе измерения давления сведена к минимуму, электронные измерители давления обеспечивают очень высокую точность измерений. Для уменьшения погрешности измерений следует в точности соблюдать рекомендации производителей по использованию электронных тонометров.
Различают полуавтоматические и полностью автоматические электронные тонометры.
Электронные полуавтоматические тонометры сравнительно недороги, обладают высоким классом точности и блоком памяти. Для измерения давления следует надеть на руку манжету и самостоятельно накачать грушей давление в манжету.
Прибор работает на батарейках, а показания высвечиваются на электронном дисплее. Полуавтоматические электронные тонометры предназначены как для индивидуального, так и для семейного использования, и позволяют быстро, просто и с высокой точностью измерить артериальное давление, а также определить частоту пульса. В полуавтоматических тонометрах также полностью исключено влияние человеческого фактора на точность измерения, что позволяет минимизировать погрешность результата.
Полностью автоматические тонометры снабжены компрессором, при помощи которого достигается нужное давление в манжете.
Несмотря на свое многообразие, тонометры с автоматическим циклом измерения различных фирм-изготовителей очень близки по техническим параметрам – массе, габаритам, потребляемой мощности, погрешности измерения давления.
Автоматический (электронный) тонометр — это прибор с осциллометрической электронной измерительной системой, предназначенный для самостоятельного контроля уровня артериального давления и пульса. Измерения производятся путем подачи воздуха в манжету и автоматического измерения значений давления и пульса.
Кроме того, автоматические тонометры различаются по месту наложения манжеты на тонометры с манжетой на плече и тонометры с манжетой на запястье.
Автоматические тонометры на запястье — это приборы для измерения уровня артериального давления, а также контроля частоты пульса. Автоматические тонометры на запястье отличаются небольшим размером, компактностью, а потому подходят для измерения давления у людей с большим объемом руки или людям ведущим активный образ жизни.
Принцип действия, простота и точность измерения аналогичны соответствующим характеристикам тонометров на плечо.
Высокая точность и надежность в сочетании с простотой управления делают процесс измерения давления с помощью автоматического тонометра на легкодоступным и комфортным для человека.
Автоматические тонометры показывают высокую стабильность результатов измерения давления, погрешности не выходят за допустимые пределы. В руках опытного специалиста механический тонометр – точнейший прибор, но у пользователя, не вполне владеющего техникой измерения (особенно если имеются проблемы со слухом или зрением), ценность полученных показателей может приближаться к нулю.
Для домашнего измерения лучше всего подойдут механические или полностью автоматические тонометры, т. к. они дают наиболее точный и стабильный результат независимо от того, кто ими пользуется. Если у пользователя имеются хорошие навыки измерения давления, если он не сомневаетесь в том, что сможет точно соблюсти все правила измерения, а, кроме того, у него нет проблем со зрением или слухом, то лучший выбор — механический тонометр. Если все-таки имеются сомнения по поводу возможности измерять давление самостоятельно, то выбирать нужно – электронный тонометр.
Пожилым людям для самостоятельного измерения давления больше подходят автоматы, поскольку ручная накачка манжеты полуавтомата требует некоторых усилий, на которые не обращают внимание сравнительно молодые и здоровые люди. Лицам, страдающим аритмией, также следует отдавать предпочтение автоматическим приборам с манжетой на плечо. Ограничения же могут быть связаны с размером манжеты (должен соответствовать охвату руки в области бицепса) или с некоторыми индивидуальными особенностями пациента.
Людям, больным аритмией, постинфарктные и постинсультные больным, необходимо контролировать давление только с помощью тонометров с системой MAM.
Поэтому, выбор тонометра на данном этапе больше зависит от опыта измерения давления и наличия заболеваний (аритмия, стенокардия ) или их отсутствие
Стабильность результата и соответствие его позиционируемой точности
Точность измерений – это самый главный критерий в работе тонометра. Все приборы могут давать погрешность в пределах допустимого, что составляет ±3 мм рт. ст. по уровню давления и ±5 по пульсу.
Также необходимо помнить, что разброс показаний может возникать из-за различных помех создаваемых движениями руки или тела, окружающей обстановкой (например, стуком по столу), разговором во время измерения. Разброс в показаниях неизбежен, если измерения производить подряд. Необходимо делать перерыв между измерениями примерно 5-10 минут. При этом рекомендуется снимать манжету с руки. Это позволяет кровеносным сосудам восстановить эластичность. Необходимо правильно, плотно, но не туго накладывать манжету. Разные положения манжеты приводят к разбросу показаний. Не плотно одетая манжета также причина заниженных показаний.
Источник
