Кто придумал измерять артериальное давление
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
Предлагаю историю измерения кровяного давления, благо она короткая: впервые давление измерили в 1733 году.
Кровяное давление можно измерять прямым путем или «непрямым», и к последнему относятся все неинвазивные методы, самыми распространенными из которых и наиболее «цитируемыми» являются цифровые и механические тонометры. Тем не менее, учитывая определенное увлечение этой «метрикой» среди производителей носимых гаджетов, груши и манжеты — уже не монополисты.
Что будет в будущем, конечно, никто из нас толком не знает, а вот немного заглянуть в прошлое мы посмели. Итак, впервые кровяное давление было измерено Стивеном Хейлсом. Тот самый случай, когда медицина и религия успешно «уживались» в одной голове и не мешали друг другу.
Богослов и естествоиспытатель родился в 1677 году в многодетной семье. Обучался теологии и естественным наукам, после чего отправлял должность викария в одном из графств.
Впрочем, запомнился он отнюдь не как философ или теоретик христианства, но как ученый естествоиспытатель, с чьим именем связано несколько крупных открытий в ботанике, ряд изобретений, а также первые опыты по измерению давления. Этим опытам посвящена вторая часть его книги «Statical Essays», где приведены описания экспериментов и таблицы впервые получаемых данных.
Надо непременно уточнить, что первые опыты со вставкой трубки в сосуды для определения того, на какую высоту поднимается кровь, производились, конечно, не на людях, за что, кстати, Хейлса критиковали, в том числе и известные современники. Одним из них был поэт Александр Поуп, страстный любитель собак.
Сохранилось изображение одного из первых опытов Хейлса, который он проводил на лошадях:
Так или иначе этот «живодерский» подход наделил Хейлса званием первого человека, который измерил кровяное давление, а «Гемостатика», книга из второй части «Statical Essays» — памятник об этом и тому доказательство. Свои эксперименты Хейлс проводил примерно с 1709 года.
Кстати, в первой части автор рассуждает о роли воздуха в жизни животных и растений, обращает внимание на способности корней некоторых образцов весьма избирательно поглощать минеральные вещества из почвы, рассуждает о качестве воздуха и влиянии его на продолжительность жизни. Эти наблюдения побудили его изобрести вентилятор!
И тогда же его начали применять в тюрьмах, на заводах, в портах, что существенно (по тем меркам) повысило продолжительность жизни работников и отбывающих наказание преступников.
Прошло 100 лет…
Надо сказать, что открытые Хейлсом возможности не сразу нашли применение в клинической медицине, и прошло почти сто лет, прежде чем опыты по измерению кровяного давления были продолжены. Продолжил же их физик Жан Луи Мари Пуазёйль.
Его вклад в гемодинамику неотрывен от физических экспериментов, и одни из них подталкивали другие. Так, в результате исследований был сформулирован закон, носящий его имя, как и одно из ламинарных течений.
Его исследования в области истечения жидкости через тонкую цилиндрическую трубку получили широкое применение для определения вязкости и скорости течения в капиллярах. Впервые для определения давления воспользовался ртутным манометром, U-образным «девайсом», который помог ему зафиксировать давление в том числе и у человека. Произошло это во время ампутации бедра, и выражалось как 120 мм. рт. ст. Собственно, традиция «ртутного столба» берет свои корни именно от ртутного манометра Пуазёйля. Открытия ученого, связанные с медициной, пришлись на конец 30-х годов 19 века.
Его «U» усовершенствовал выдающийся физиолог Карл Людвиг, которому принадлежит масса важных открытий в медицине, в том числе и в области серд
ечно-сосудистых заболеваний, нервной системы и т. п.
Давление он предлагал измерять с помощью кимографа. Так он назвал свой «гаджет», который по сути являл собой усовершенствованный ртутный манометр и позволял графически оформлять и регистрировать результаты давления в разных условиях.
Так как в основе был ртутный манометр, использованный Пуазёйлем, то метод Людвига был также инвазивным, и одна из сторон трубки, погружаемой в артерию, закреплялась в ней с помощью катетера. Опыты на животных позволили обнаружить ряд закономерностей между дыхательными процессами и давлением крови. Позднее появился еще один прибор — «кровяные часы Людвига» для измерения регионарного кровотока и сердечного выброса. Это было около 1847 года.
Эти опыты, в отличие от чисто научных экспериментов того же Хейлса, уже могли применяться в медицине, однако клиническую практику методы измерения смогли пополнить позднее, тогда, когда появились первые возможности неинвазивного измерения. Они связаны с именем Карла Вирордта, который также работал в середине 19 века.
Он работал над методами измерения кровотока, в результате чего предложил прибор, который был назван сфигмограф и положил начало сфигмографии как методу в медицине. Ученый базирует свой метод измерения на гипотезе, что косвенно давление может быть измерено путем «противодавления» при котором прекращается пульсация. И первые записанные им показания перед вами:
Собственно, эта идея с пульсацией, или биением, в процессе измерения давления актуальна и поныне.
Над усовершенствованием устройства Вирордта работал Этьен-Жюль Марэ, который известен и как физиолог, и как кардиолог, и как фотограф, который положил начало целому направлению — хронофотографии.
Марэ ввел в клиническую медицину первый сфигмограф, который разрабатывался совместно с часовщиками «Бреге», а также методом плетизмографии попытался получить данные о давлении.
Его работа «Давление и скорость потока крови» вышла в 1876 году, где он описал принцип расслабления артериальной стенки, и добился на своем аппарате впервые двух цифр: систолического и диастолического давления.
После измерения давления методом помещения руки в стеклянную колбу, то есть методом Марэ, возник еще один, похожий, но улучшенный. Его предложил Самуэль Зигфрид Карл Риттер фон Баш. В 1881 году он заменяет колбу на резиновый мешочек с водой, который уже обматывается вокруг руки. Но при том, что этот метод уже напоминает как бы современные тонометры, показывал он только верхнее, систолическое давление.
Прибор Баша модернизирует, еще более уподобляя современным, знаменитый кардиолог Пьер Потэн, который в 1899 году меняет воду в резиновом мешочке на воздух, который также, оказывая давление на руку меняет «положение» ртути в сфигмоманометре, регистрируя верхнее давление.
Полую резиновую манжету для измерения давления использовал и Густав Гартнер, однако созданное им изобретение он впервые назвал иначе. Так он ввел в обиход термин «тонометр», и именно так по сей день мы и называем приборы с аналогичным назначением.
Несколькими годами ранее, в 1896 году появился новый метод при старом названии оборудования. Его появление связано с именемРива-Роччи.
Суть его метода заключалась в следующем. В резиновую шину, опоясывающую руку, нагнетался воздух, и показания ртутного столба, при которых прекращалась пульсация, соответствовали систолическому давлению. Затем воздух постепенно выпускался, и возвращение пульсации фиксировалось как диастолическое давление.
Изобретение Рива-Роччи без посягательства на метод слегка модернизировал немецкий врач Генрих фон Реклингхаузен, заменив ртутную шкалу пружинной, а резиновую шину манжетой, близкой к нынешним.
Метод Короткова
Этот метод используется и сейчас в клинической практике во всем мире. Открыл его в 1905 году российский военный врач, заслышав шумы, которые возникают при накачивании грушей манжеты. Получилось это по воле случая, поэтому теоретическими обоснованиями данный метод обязан другому профессору, фамилия которого одно время стояла рядом в сочетании «Метод Коротково-Яновского».
Согласно этой механике, уровень давления в манжете, зафиксированный во время первого шума, показывает верхнее давление. Когда же постепенно кровоток выравнивается, и звуки пропадают, фиксируется давление диастолическое.
Дальнейшее развитие возможностей измерения давления связано уже скорее с созданием и совершенствований новых аппаратов, тонометров и других девайсов, и все основные фамилии практиков перечислены.
sethealth.ru
Источник
