Материал: Метода

В этой схеме в манжету вмонтирован микрофон, состоящий из двух элементов – А и Б. К манжете подключена коробка с датчиком давления (ДД) и компрессор (Кс), который управляется через модуль сопряжения с устройством (МСУ) микропроцессором (МП). Информация с датчика давления и микрофона передается в МП через МСУ. Микропроцессор дает команды на включение режимов компрессии/декомпресии, выделяет тоны Короткова, их начало и конец, снимает величины давления в манжете и осуществляет индикацию (Инд) систолического и диастолического давления.

Рука

А Б

Кс

ДД

Рис. 3.11. Обобщенная структурная схема устройства измерения артериального давления по методу Короткова

Осциллометрический метод измерения артериального давления заключается в анализе пульсаций давления (осцилляций), возникающих в манжете, сжимающей артерию в режимах компрессии или декомпрессии воздуха. Для регистрации осцилляций в воздушную магистраль манжеты устанавливается датчик давления с необходимыми динамическими характеристиками.

При использовании этого метода компрессия и декомпрессия в манжете производится плавно с достаточно высокой линейностью. Скорость их поддерживается на уровне 2 мм рт. ст. на один межпульсовый интервал. Для поддержания линейности применяют специальные клапаны – линеаризаторы воздушного потока или схемы с электромеханической обратной связью, поддерживающие неизменной скорость компрессии или декомпрессии.

Сущность метода заключается в том, что при линейном увеличении (компрессии) или уменьшении (декомпрессии) регистрируется давление воз-

86

духа в манжете. Анализируя амплитуды и формы регистрируемых осцилляций, можно выделить область характерных изменений, при которых давление в манжете соответствует искомым параметрам АД.

Так, среднее динамическое давление определяется как минимальное давление в манжете, соответствующее максимальной амплитуде осцилляций (рис. 3.12). Выделенные участки на кривой осцилляций соответствуют моментам измерения величин соответствующих давлений.

Р,

мм рт. ст.

а

Рс

Рср

t, c

Рис. 3.12. Изменение амплитуды осцилляции (а) и давления (б) при компрессии воздуха в манжете

Систолическое значение давления можно определить по критерию прекращения пульсаций дистального отрезка артерий конечности, по исчезновению осцилляций в дистальной камере манжеты в режиме компрессии. При этом с целью повышения точности измерений манжета выполняется двухкамерной, ее дистальная часть звукоизолируется от проксимальной. Это связано с тем, что при отсутствии артериальной пульсации в дистальной части конечности осцилляции в проксимальной части манжеты сохраняются из-за ударов пульсовой волны. Поэтому осцилляции, регистрируемые датчиком воздуха в манжете, не падают до нуля, а лишь уменьшаются. Резкое уменьшение амплитуды осцилляций может быть принято за критерий определения систолического давления. При снижении давления в манжете ниже минимального (диастолического) также можно зафиксировать снижение амплитуды осцилляций, что позволяет фиксировать величину диастолического давления.

При этом изменение амплитуды осцилляций может иметь монотонный характер в области систолического и даистолического значений артериально-

87

го давления, что вносит значительные ошибки в измерения. Достаточно просто (после фильтрации артефактов и дыхательных волн) определяется максимальная амплитуда осцилляций, соответствующая среднему динамическому давлению. Измерение этой величины позволяет реализовать относительно простой алгоритм анализа осцилляций для определения параметров АД, основанный на оценке относительной амплитуды осцилляций по сравнению со значением максимума. Снижение амплитуды до уровня 0,4 от максимума при компрессии соответствует систолическому давлению, а уменьшение до уровня 0,6 при декомпрессии – диастолическому. При этом следует иметь в виду, что коэффициенты уменьшения относительно максимума зависят от частоты сердечных сокращений и нуждаются в коррекции.

При построении прибора для мониторинга давления используются как осциллометрический, так и аскультативный методы. В ряде конструкций оба метода совмещают, что обеспечивает повышение достоверности получаемых результатов. Рассмотрим пример реализации подобной системы (рис. 3.13).

Дс

Рис. 3.13. Структурная схема неинвазивного измерителя артериального давления

Аскультативный измерительный канал содержит: дифференциальный акустический датчик (ДАД), встроенный в нижнюю часть плечевой окклюзионной манжеты (Мн); усилитель разностного акустического сигнала (У1) и фильтр тонов Короткова (ФТК). Воздушная магистраль, соединенная с манжетой, включает компрессор (Кс), создающий максимальное давление в

88

манжете, обычно выбираемое на 20…30 мм рт. ст. выше конечного систолического давления крови. Клапаны, включенные в магистраль, служат для быстрого сброса давления (КлСб), главной декомпрессии (КлДкс), предохранения магистрали от избыточного давления (КлИД). Компрессор, КлСб и КлДкс включаются коммутатором магистрали (КмМ). Осциллометрический канал включает датчик давления (ДД) тензометрического типа, который преобразует давление в манжете в электрический сигнал, усиливаемый дифференциальным каскадом (ДУ). Постоянная составляющая сигнала, пропорциональная постоянной составляющей давления в манжете, выделяется усилителем постоянного тока с ФНЧ (УПТ). Выделение и усиление сигнала пульсаций давления осуществляется с помощью усилителя с ФВЧ (УПул). Микропроцессор (МП) соединен с дисплеем и осуществляет управление элементами воздушной магистрали, а также мультиплексором (МС) и АЦП.

Сочетание аскультативного и осциллометрического каналов позволяет реализовать гибкие алгоритмы определения параметров артериального давления (значений систолического, диастолического и среднего давления) и тем самым повысить точность измерений и их надежность. Так, среднее артериальное давление измеряется осциллометрическим методом даже в тех случаях, когда звуковые сигналы тонов очень слабы.

С точки зрения своих эксплуатационных свойств окклюзионные измерители давления можно разделить на скриниговые и профессиональные. В первом случае обычно используется только осциллометрический принцип измерения, а набор контролируемых параметров, как правило, ограничивается величиной артериального давления и частоты пульса. Профессиональные тонометры могут проводить измерения как осциллометрическим методом, так и с помощью тонов Короткова. Набор контролируемых ими параметров обычно выше, кроме того, их манжета может иметь особую конструкцию, практически исключающую возможность ее неверного наложения, а также обеспечивающую полную иммобилизацию руки.

Рассмотрим в качестве скринингового прибора измеритель давления

Omron M2 Basic (рис. 3.14).

Тонометр Omron M2 Basic, модель HEM 7121-RU – это автоматический измеритель артериального давления с фиксацией манжеты на предплечье. В этой модели имеется система интеллектуального управления прибором Intellisense, индикатор аритмии, расширенный объем памяти позволяет хранить до 30 последних измерений, также предусмотрена возможность подключить детскую манжету Omron CS2 (17…22 см).

89