Городская больница

Справочник заболеваний и лекарств

Осциллометрический метод измерения давления

Аускультативный метод измерения

Закономерности звуковых явлений при декомпрессии плечевой артерии легло в основу аускультативного метода (или метод Короткова).

Аускультативный метод, который принципиально не изменился с момента своего открытия, на протяжении более чем 100 лет является основным способом контроля артериального давления.

При измерении артериального давления аускультативным методом, с помощью специальной груши воздух нагнетается в манжету, которая плотно зафиксирована на плече на расстоянии 2 — 3 см выше локтевого сгиба. Нагнетание воздуха в манжету останавливается при превышении приблизительно на 30 мм ртутного столба уровня, при котором перестает определяться пульсация артерии. Головка стетоскопа располагается над лучевой артерией в сгибе локтя. Проводящий измерения квалифицированный специалист внимательно выслушивает тоны, синхронные с деятельностью сердца. По первому появлению тонов отмечается систолическое давление. Момент снижения давления в манжете, при котором происходит исчезновение препятствия для кровотока, характеризуется выраженным ослаблением и исчезновением тонов и соответствует диастолическому давлению.

На основе аускультативного метода работают механические приборы для измерения артериального давления.

Метод объемной компрессионной осциллометрии

В современных медицинских приборах, предназначенных для неинвазивного измерения артериального давления, в основном применяются два метода регистрации: аускультативный и осциллометрический. Если осциллограмма отражает изменения объема участка тканей под компрессионной манжетой – это будет объемная осциллометрия. Если осциллограмма отражает скорость, с которой происходят изменения объема участка тканей под компрессионной манжетой – это будет скоростная объемная осциллометрия. Метод объемной осциллометрии измерения артериального давления впервые был предложен в 1880г. Е.Мареем.

Объемная компрессионная осциллометрия (ОКО) — косвенный, неинвазивный метод определения уров­ней артериального давления у человека путем регистрации оригинальной измерительной системой объемных артериальных осциллограмм. Как известно, ритмическая деятельность сердца приводит к появлению пульса — периодических колебаний кровенаполнения и кровяного давления в кровеносных сосудах. Способ определения изменения объема магистрального артериального сосуда под действием нарастающего давления в пережимной манжете и положен в основу метода ОКО.

Объемная компрессионная осциллограмма (в дальнейшем для краткости «кривая», или «осциллограмма») имеет общий характерный рисунок, закономерное развитие и состоит из отдельных пульсовых волн или осцилляций. Наряду с этим на кривой могут быть зафиксированы и индивидуальные визуальные признаки изменяющегося состояния обследуемого.

Исследования в области физиологии кровообращения показали, что насосную (механическую) деятельность сердца лучше характеризуют кривые центрального пульса, которые записывают над крупными сосудами, расположенными близко к сердцу. Методика графической регистрации артериального пульса называется сфигмографией. Сфигмограмма была впервые зарегистрирована К. Виерордтом в 1855г., а более точные записи произведены в 1905г. О. Франком. Каждая пульсовая волна сфигмограммы (рис.1) любой крупной или средней артерии начинается низкоамплитудной предсистолической волной (АВ), происхождение которой, вероятно, связано с изометрическим сокращением левого желудочка. Далее следует высокоамплитудная главная волна, крутой восходящий участок которой называется анакротой (ВС). Этот участок отражает ускоренное поступление крови в артерии из левого желудочка в начале фазы быстрого изгнания, что приводит к увеличению давления в артериях и их растяжению. Затем кривая переходит в пологую вершину главной волны (СD), которая отражает примерное равенство между притоком крови в магистральные артерии и ее оттоком в периферические сосуды, и далее в нисходящее колено — катакроту.

Катакрота (DE) соответствует по времени фазе медленного изгнания, когда отток крови из растянутых эластических артерий начинает преобладать над притоком. Заканчивается катакрота формированием остроконечного, направленного вниз, зубца сфигмограммы (E). Этот зубец называется инцизурой (вырезкой) и соответствует окончанию систолы левого желудочка, когда давление в желудочке становится ниже, чем в аорте. В этот момент объем аорты резко уменьшается за счет того количества крови, которое необходимо для заполнения карманов аортального клапана. Самая низкая точка инцизуры соответствует полному закрытию аортального клапана.

Диастолическая часть центральной сфигмограммы начинается дикротической волной (EF), которая возникает в результате отражения гидравлической волны от замкнутых кармашков аортального клапана. Последующий плавный спуск кривой (FG) соответствует равномерному оттоку крови из центральных артерий в периферические сосуды во время диастолы.

Рис.1 Схема отдельной пульсовой волны сфигмограммы

В отличие от сфигмограммы объемная компрессионная осциллограмма, полученная современными медицинскими осциллометрическими приборами, состоит из описанных выше пульсовых волн крупной артерии, зарегистрированных при нарастающем давлении в манжете (компрессии). Так методика записи объемной компрессионной осциллограммы с помощью прибора КАП ЦГ осм- «Глобус» заключается в следующем. На сегмент конечности, как правило на плечо, накла­дывают пневмоманжету, связанную с измерительным блоком, и запускают в компьютере управляющую программу. В пневмосистему компрессор закачивает воздух, что вызывает постепенное повышение давления в манжете. Датчик давления приступает к регистрации колебаний артерии. Первое скачкообразное изменение амплитуды осцилляций возникает в тот момент, когда давление воздуха в манжете начинает превышать минимальное (диастолическое) артериальное давление. По мере нарастания давления в манжете осцилляции все больше увеличиваются и достигают наибольшей амплитуды. При даль­нейшем сдавливании сосудов величина пульсаций артерии, передаваемых манжете, постепенно снижается до стабилизации минимальной амплитуды, обусловленной ударом струи крови в манжету.

Взаимодействие давлений в сосуде и в манжете приводит к формированию объемной компрессионной осциллограммы артериального пульса, закономерность появления признаков артериального давления на которой непосредственно связана с изменением объема измеряемого сосуда.

Пульсовые волны, или осцилляции, есть ни что иное, как величины приращения объема лоцируемого магистрального артериального сосуда, находящегося под манжетой. Измерительная система позволяет регистрировать практически неискаженные объемные сигналы пульсовых волн, преобразованных манжетой в сигналы давления и поэтому амплитуда каждой пульсовой волны пропорциональна изменяющемуся под действием давления в манжете просвету магистрального артериального сосуда.

В замкнутой пневманической системе измерительная манжета является элементом, преобразующим изменяющийся объем конечности в сигналы давления. Литературные данные позволяют считать, что она не искажает форму пульсовой кривой, и на вход первичного преобразователя давления подается осциллографический сигнал, который по всей полосе частотного спектра повторяет динамический измеряемый объем пульсирующих артерий.

Ткани плеча, окружающие сосуды, содержат примерно 70% воды и практически в данных условиях должны рассматриваться как несжимаемые. Поэтому давление на них, как в жидкости, должно передаваться без потерь, во все стороны совершенно равномерно. Особенностью работы манжеты является то, что она регистрирует изменения объема лежащих под ней тканей только в зависимости от притока и оттока крови в артериях. Как только давление в манжете поднимется до величины, близкой к 40—60 мм Нg, движение крови в венах под манжетой прекращается. Вследствие затруднений венозного оттока застой возникает ниже места наложения манжеты и объем тканей меняется дистальнее места ее наложения.

Изменения объема тканей под манжетой количественно зависят от величины давления в манжете. Это и лежит в основе использования осциллографии как индикатора для измерения давления. Соединенный с манжетой прибор в условиях нарастания давления в манжете будет писать кривую пульсовых изменений объема тканей, расположенных под манжетой. Это будет объемная компрессионная осциллограмма.
Изменяющийся объем лоцируемой артерии преобразуется манжетой в сигналы давления. В свою очередь объем лоцируемого сосуда определяется по формуле V = L x S; где L — длина отрезка сосуда, находящегося под манжетой, S – площадь просвета лоцируемого сосуда. Принимая во внимание, что длина лоцируемого сосуда под манжетой остается постоянной, амплитуда каждой пульсовой волны на осциллометрической кривой в конечном итоге будет пропорциональна изменяющейся площади просвета лоцируемого сосуда за каждый полный цикл сердечного сокращения.

На полученной с помощью прибора осциллограмме, приведенной на рис. 2, компьютерная программа применяя специальные математические и графические модели определяет четыре основные точки, соответствующие 4 видам артериального давления (систолическому, диастолическому, боковому систолическом и среднему гемодинамическому).

Рис. 2. Объемная компрессионная осциллограмма плечевой артерии

Рассмотрим объемную компрессионную осциллограмму плечевой артерии обследуемого (рис.2). В начале набора давления в манжете (отрезок аb ) происходит обжатие участка плеча обследуемого пациента, в результате чего пульсовые волны лоцируемого сосуда, практически прямолинейно увеличиваются по амплитуде исключительно за счет повышения давления в манжете.

Увеличиваясь, давление в манжете достигает величины диастолического артериального давления ДАД и несколько превосходит его (точка b). В этой точке давление в пережимной манжете на минимальную величину превосходит ДАД в сосуде и при каждом очередном сокращении сердца начинает превосходить его на все большую величину, уменьшая просвет артерии во время диастолы. Начиная с этого момента (отрезок bc) пульсовые волны начинают скачкообразно увеличиваться, так как давление в манжете начинает препятствовать полному раскрытию сосуда до первоначальных размеров в фазе диастолы, его просвет начинает уменьшаться. Однако, при каждой очередной систоле давление в артерии вновь становится выше давления в манжете и просвет артерии полностью восстанавливается до его прежних максимальных размеров. Увеличение амплитуды осцилляций объясняется тем, что разница между площадью просвета (или объемом) лоцируемого сосуда в диастолу и систолу в этот период начинает скачкообразно возрастать.

Когда давление в манжете достигает величины среднего гемодинамического артериального давления (СрАД) (точка с), артерия в конце фазы диастолы под действием манжеты начинает закрываться. В этот момент площадь просвета лоцируемого сосуда равна нулю. В начале следующей систолы, с приходом новой порции крови, сосуд раскрывается до прежней своей величины. Такая максимальная амплитуда пульсовых волн сохраняется до тех пор, пока давление в мажете меньше бокового систолического артериального давления (БАД) (точка d). При этом первая максимальная осцилляция соответствует среднему гемодинамическому давлению, последняя– боковому артериальному давлению. Сохраняющиеся максимальные размеры осцилляций объясняются тем, что разница между площадью просвета (или объемом) лоцируемого сосуда в диастолу и систолу в этот период практически не изменяется.

После достижения давления в манжете равного БАД, и с дальнейшим его ростом (отрезок de) амплитуды волн начинают скачкообразно уменьшаться, что свидетельствует о неполном раскрытии лоцируемого магистрального артериального сосуда в фазе систолы. Давление в манжете уже препятствует этому процессу. Происходит снижение осциллометрического сигнала. Снижение амплитуды осцилляций объясняется тем, что разница между площадью просвета (или объемом) лоцируемого сосуда в диастолу и систолу в этот период начинает скачкообразно уменьшаться.
На этом отрезке систолическое давление в артерии уже недостаточно для полного ее раскрытия, и просвет артерии по мере дальнейшего увеличения давления в манжете все более сужается и, наконец, полностью перекрывается.

Когда давление в манжете достигнет величины, равной систолическому артериальному давлению (САД), артериальный сосуд закрывается, кровоток по нему прекращается. Пульсовые волны, обусловленные ударами крови в проксимальный край (верхнюю часть манжеты) несколько стабилизируются (отрезок ef), их быстрое уменьшение по амплитуде прекращается, и «ложатся» в систолической области осциллометрической кривой на более пологую прямую линию.

Таким образом на осциллограмме с помощью компьютерной обработки, определяются точки перегиба кривой, которые являются признаками показателей артериального давления:

САД – систолическое АД, которое определяется по последнему наиболее выраженному зубцу перед резким падением амплитуды осцилляции в самом конце кривой;

ДАД-диастолическое АД, которое определяется по первому наиболее выраженному зубцу;

СрАД – среднее гемодинамическое давление, которое определяется по первому максимальному зубцу, которому соответст­вует самая большая амплитуда осцилляции;

БАД – боковое АД, которое определяется по последнему максимальному зубцу.

Следует подчеркнуть, что это схематическое представление метода ОКО. Указанный алгоритм не всегда позволяет четко определить указанные точки перегиба. Поэтому в компьютерной программе используются другие, более точные математические и графические методики определения точек перегиба осциллографической кривой.

Клинические испытания в сравнении с инвазивным методом показали, что метод объемной компрессионной осциллометрии позволяет измерять все виды артериального давления в плечевой артерии практически с той же точностью, что и при ее прямой манометрии. Это дало возможность с помощью прибора определять не только показатели АД, но и с высокой достоверностью определять расчетным путем целый ряд других параметров системы кровообращения.

Однако, многочисленные исследования показывают, что величины артериального давления, измеренные аускультативным методом и одновремнно инвазивным имеют существенные отличия. Указанные различия, по-видимому, объясняются особенностями формирования звуковых феноменов в артерии и их высокой зависимостью от факторов, влияющих на тонус артериальной стенки. Учитывая этот феномен для определения осциллометрическим методом систолического и диастолического артериальных давлений, адекватных аускультиативному методу, нами были разработаны и проверены в клинической практике поправочные коэффициенты. Это позволило прибором определять не только фактические величины артериального давления, но и адаптировать их к аускультативному методу.

Литература:

Осциллометрический метод измерения

Суть осциллометрического метода состоит в наблюдении за колебаниями давления в манжете тонометра, которые возникают при прохождении крови через сдавленный участок артерии. В современном варианте используется сфигмоманометрическая манжета, которая фиксируется на плече или запястье пациента и имеет встроенный электронный датчик, оценивающий колебания давления в манжете. Полученные в результате измерений показания с помощью различных алгоритмов интерпретируются в цифровые значения и выводятся на экран электронного блока тонометра.

Осциллометрический способ сводит к минимуму влияние человеческого фактора на точность измерения. При условии соблюдения всех правил и рекомендаций по измерению артериального давления неточность показаний сводится к электрической погрешности прибора.

Преимущества осциллометрического метода по сравнению с аускультативным методом:

  • Точность результата не зависит от физиологических особенностей измеряющего;
  • Нет требований к специальным навыкам и обучению;
  • Устойчивость к внешнему шуму;
  • Возможность работы даже через тонкую ткань одежды;
  • Определение давления даже при слабых тонах Короткова, «бесконечном тоне» и «аускультативном провале».

Недостатки:

  • Движения руки при измерении могут привести к некорректному результату;
  • Возможность получения неточных результатов у пациентов с проблемами сердечно-сосудистой системы.

Осциллометрический метод измерения артериального давления используется в современных электронных тонометрах, производители которых стремятся снизить негативные явления, приводящие к появлению ошибок при измерении, и увеличить точность измерений.

Осциллометрический метод – один из успешно применяемых неинвазивных методов измерения артериального давления. В основном он используется в полуавтоматических и автоматических аппаратах для измерения давления – тонометрах, а также устройствах для длительной регистрации показателей – мониторах артериального давления.

Впервые его предложил французский физиолог Марей в 1876 году, но в течение долгого времени метод был не востребован из-за сложности выполнения исследования.

Сейчас эта методика очень хорошо изучена, полученные показатели анализируются с помощью специальных программ и преобразуются в цифры, которые мы видим на мониторе. Эти программы фирмы-производители держат в секрете и постоянно усовершенствуют, пытаясь избавиться от основного недостатка, который имеет осциллометрический метод, — зависимости точности показаний от движения пациента во время измерения.

Принцип метода

Артериальная осциллография регистрирует изменение объема тканей в условиях дозированного сжатия и декомпрессии кровеносного сосуда. Такое изменение объема связано с увеличением артериального кровенаполнения ткани во время пульсового толчка. Компрессия и декомпрессия конечности, в которой проходит артерия, осуществляется с помощью манжеты.

Внутренняя поверхность манжеты при этом становится тем датчиком, который регистрирует изменение объема конечности, незаметное для глаза. Изменение давления в манжете – главный показатель, который анализирует этот метод. Через кабель информация передается в прибор, который ее обрабатывает с помощью аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора с программой расчета показателей и превращает в изображение – цифры давления на дисплее.

При нарушении ритма пульсовые колебания становятся нерегулярными, что тоже улавливает чувствительная манжета. Информация о пропущенном или преждевременном сокращении сердца воспринимается и отражается на дисплее как аритмия.

Понятно, что при осциллографии регистрируется и пульс, результаты измерения которого также видны на экране тонометра.

Как проводится измерение

Манжета для измерения артериального давления сконструирована таким образом, что в нее можно дозированно нагнетать воздух, а затем выпускать его. В первую фазу происходит сжатие (компрессия) конечности, а во вторую – расслабление (декомпрессия). Осциллометрический метод предполагает, что одновременно она служит приемником пульсовых колебаний (в отличие от метода Короткова).

Манжету располагают и фиксируют на плече. Компрессию в ней с помощью автоматического или ручного насоса поднимают до уровня, несколько превышающего систолическое давление в плечевой артерии. В автоматических тонометрах определение нужной компрессии в манжете осуществляется автоматически. В полуавтоматических приборах пациент сам ориентируется на нужную степень сжатия конечности. После этого производится плавное ступенчатое снижение давления в манжете – декомпрессия.

В самых первых артериальных осциллографах все измерения производились на бумажной ленте. При декомпрессии, когда давление в манжете становилось равным систолическому, на артериальной осциллограмме появлялось скачкообразное усиление осцилляций, то есть отклонений записи от прямой линии. Осцилляции прекращались в тот момент, когда уровень компрессии в манжете становился равным диастолическому. Манжета переставала улавливать изменения объема плеча при пульсовых волнах.

Метод измерения артериального давления, используемый в современных аппаратах, основан на том же принципе. На каждой ступени декомпрессии прибор определяет, насколько выражены колебания внутри манжеты. При резком усилении этих колебаний регистрируется систолическое давление, при прекращении – диастолическое.

Метод определяет давление, которое обычно немного выше, чем при использовании звуковых тонов Короткова, выслушиваемых фонендоскопом. Однако эти показатели отличаются незначительно, а при артериальной гипертензии они практически равны.

Преимущества и недостатки

Главный недостаток осциллометрического метода – необходимость неподвижности конечности во время измерения.

Метод имеет и преимущества перед измерением артериального давления с помощью тонов Короткова:

  • точность результатов не зависит от человека, проводящего исследование;
  • возможность правильно провести измерение при слабых тонах, «бесконечном» тоне или «аускультативном провале», когда с помощью фонендоскопа привычные звуковые характеристики изменены;
  • возможность накладывать манжету на тонкий слой одежды;
  • ненужность специального обучения.

Метод осциллометрии применяется также в приборах для анализа артериального и периферического сосудистого сопротивления, ударного и минутного объемов сердца и других характеристик кровообращения.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх