Неинвазивное артериальное давление что это
Страница 2 из 3
Артериальным давлением называют давление, которое оказывает кровь на стенки артерии. Его принято измерять в мм. рт. ст относительно атмосферного. Поскольку давление в кровеносной системе человека нагнетается сердцем, которое периодически сокращается, артериальное давление не является постоянной величиной. В момент сокращения сердечной мышцы уровень давления максимален и его называют систолическим артериальным давлением (САД), в момент расслабления минимален – диастолическое артериальное давление (ДАД) (см. рис. 1). Кроме того, стремление организма поддерживать свой гомеостаз и чуткое реагирование на внешние раздражители и стресс приводят к колебаниям САД и ДАД во времени. Так, стрессовые ситуации и физические нагрузки провоцируют увеличение артериального давления. Причиной повышения артериального давления могут быть также различные заболевания, такие как: атеросклероз, артериальная гипертензия, воспаление почек, ожирение и многое другое.
Рис.1. Типовая диаграмма изменения артериального давления [2]
Стойкое повышенное кровяное давление подвергает организм различным рискам: повышает риск возникновения инфаркта миокарда, инсульта, развитие почечной или сердечной недостаточности. По официальным данным Всемирной организации здравоохранения около миллиарда людей страдают от высокого кровяного давления, и в год умирает более девяти миллионов человек от последствий этого заболевания [1].
Сегодня по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в экономически развитых странах доля взрослых людей, страдающих от повышенного артериального давления, достигает 25 %. Только 5 % из них знают о своем заболевании, в свою очередь 40 % получают соответствующее лечение, и только у 10– 20 % отмечается устойчивая нормализация артериального давления.
В США высокое артериальное давление является причиной смертности приблизительно 60 000 человек в год. Лица с повышенным артериальным давлением живут в среднем на 10 лет меньше, чем люди, не страдающие гипертонической болезнью.
Методы измерения АД принято делить на две категории: инвазивные и неинвазивные. К неинвазивным относятся методы, основанные на аускультации артерии методом тонов Короткова и осциллографическом методе регистрации, в то время как инвазивные методы применяются при обследовании тяжелобольных в условиях стационара, так как предполагают осуществление измерения посредством введения датчика давления непосредственно в артерию. Наиболее широко распространен метод тонов Короткова, применяемый для ручного измерения АД с помощью сфигмоманометра. Для проведения автоматического измерения, как правило, применяется осциллометрический метод, основанный на анализе пульсаций давления, в основном благодаря большей помехоустойчивости по отношению к внешним шумам [4].
Для обследования пациентов врачи могут применять устройства с различными методами измерения, однако примерно в 10-20 % случаев измерения оказываются завышенными из-за страха и волнения пациента во время процедуры измерения. Этот эффект называют «эффектом белого халата». Кроме того, поскольку АД может значительно меняться у человека в течение суток, характер измерения может представлять для врача значительную ценность. С целью избежать проявления эффекта «белого халата» и получить картину измерения АД в течение длительного периода времени, врачи устанавливают пациенту суточный монитор артериального давления. При этом и здесь не обходится без трудностей – СМАД измеряют АД в запрограммированные заранее промежутки времени. При этом частота измерения не может быть высокой, поскольку лежащий в основе метода измерения осциллометрический метод предполагает полное пережатие плечевой артерии до полного подавления пульсаций крови, и это приводит к значительному дискомфорту обследуемого. Испытываемые неудобства сказываются на уровне кровяного давления, что вносит искажение в результаты измерений. В то же время слишком большие интервалы между измерениями могут привести к пропуску важной информации об уровне АД обследуемого.
Предпринимаются различные попытки решить данную проблему. Например, в работах [3, 4] описывается датчик кровяного давления, который встраивается в существующую платформу MEMSWEAR. Измерения АД проводятся с использованием фотоплетизмографии, и они частично непрерывные.
Авторы в [5] оценивают кровяное давление, опираясь на предположение, что есть соответствие между длительностью распространения пульсовой волны и кровяным давлением. Параметр, который используется для измерения – время распространения пульсовой волны.
Есть вопрос? Задайте его Вашему персональному менеджеру. Служба поддержки призвана помочь пользователям в решении любых проблем, связанных с вопросами публикации своих работ и другими аспектами работы издательства «Проблемы науки».
Источник
Артериальное давление так сильно влияет на наше здоровье и самочувствие, что следить за ним необходимо, особенно в зрелом возрасте.
Артериальное давление – один из основных показателей состояния организма, и его измерение – обязательная часть комплексного обследования здоровья. Даже небольшое отклонение от нормы может быть сопряжено с риском. Следует отметить, что проблемы с давлением бывают в разном возрасте, как у пожилых, так и у совсем молодых людей.
Показатель сердечного здоровья
Сердечная мышца постоянно нагнетает кровь в вены и артерии. Проходя через них, кровь оказывает давление на стенки сосудов. Таким образом, артериальное давление зависит от работы сердца и эластичности кровеносных сосудов.
Давление – величина не постоянная, оно колеблется в зависимости от циклов сердцебиения. Сердечная мышца сокращается и расслабляется примерно 60-80 раз в минуту. Cистолическое артериальное давление – это максимальное давление, которое регистрируется в момент сердечного сокращения. В промежутке между двумя сокращениями, когда сердце расслабляется, давление естественным образом снижается. Минимальное давление называется диастолическим.
Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Показатель систолического артериального давления всегда указывается первым, а диастолического – вторым. Нормальный показатель артериального давления находится в рамках 110/70-130/85.
На артериальное давление помимо проблем с сердцем и сосудами влияют самые разные факторы – например, физические нагрузки, стресс и пристрастие к чаю и кофе повышают давление, а у метеозависимых оно может колебаться из-за перемены погоды.
Повышенное артериальное давление
Повышенным считается артериальное давление 135/85-139/89. Если этот показатель достигает 140/90, то уже можно говорить о гипертонии.
Повышенное артериальное давление – очень опасное состояние. Как известно, повышение давления на каждые 10 мм рт. ст. увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний на треть. У людей с повышенным давлением в 7 раз чаще развиваются нарушения мозгового кровообращения (инсульты), в 4 раза чаще – ишемическая болезнь сердца, в 2 раза чаще – поражение сосудов ног. Кроме того, гипертония может привести к ухудшению зрения и пагубно сказаться на работе почек.
Симптомы повышенного давления – пульсирующая головная боль в затылочной области, головокружение, «мушки» перед глазами, бессонница, тахикардия, боль и тяжесть в области сердца, чувство нехватки воздуха.
Пониженное артериальное давление
Гипотония – это снижение давления до 100/60-110/70. Пониженное артериальное давление тоже может быть опасным и способно ухудшить состояние. Однако есть и хорошая новость – гипотония встречается не столь часто, как гипертония. Если гипертонии подвержено около 40% населения, то от пониженного давления страдает всего 4%. Впрочем, для пациентов с гипотонией это слабое утешение. Снижение артериального давления влечет за собой слабость, обмороки, одышку, потливость ладоней, мышечные и суставные боли, упадок сил и ухудшение работоспособности, тошноту, расстройства памяти, нарушения мозгового кровообращения. Гипотония может привести к ишемии, потере зрения и слуха. Но особенно она опасна для беременных – она может привести к невынашиванию. Опасность гипотонии в том, что она проявляет себя не так ярко и чаще всего обнаруживается случайно.
Методы измерения давления
Измерение артериального давления является одним из основных методов диагностики. Однако какой бы метод не использовался, важно соблюдать определенные правила, иначе показатели будут искажены.
За час до измерения артериального давления одним из традиционных методов (механическим или электронным тонометром) нельзя курить, употреблять алкоголь и напитки, содержащие кофеин, заниматься спортом и принимать лекарства из группы адреномиметиков (в том числе капли в нос с сосудосуживающими веществами). Измерение артериального давления нужно проводить сидя, удобно расположившись на стуле и откинувшись на спинку, положив руку на стол на уровне сердца. Во время проведения измерений не следует двигаться и даже разговаривать.
Иногда разница при измерении давления на разных руках может составлять 10-15 мм. рт. ст. Это абсолютно нормальное явление. Если вы никогда раньше не измеряли давление, нужно сделать это по очереди на обеих руках и в будущем замерять его на той руке, где оно оказалось выше.
Метод Короткова
Измерение артериального давления при помощи ручного тонометра, или, как называют его врачи, метод Короткова, является, пожалуй, самым распространенным способом проверки давления. Он основывается на полном пережатии манжетой тонометра плечевой артерии и выслушивании тонов, возникающих при медленном выпускании воздуха из манжеты.
Плюсы:
- Это официальный эталон неинвазивного измерения артериального давления.
- Результаты измерений мало зависят от полной неподвижности руки.
Минусы:
- Человек, проводящий измерение, должен быть очень внимательным и обладать хорошим слухом, чтобы правильно зафиксировать результат.
- Механический тонометр чувствителен к шуму в помещении, где проводится измерение, и точности расположения головки фонендоскопа относительно артерии.
- Он требует непосредственного контакта манжеты и головки фонендоскопа с кожей пациента, что в некоторых случаях неудобно или неосуществимо.
Осциллометрический метод
Этот метод предполагает использование электронных приборов. Чувствительная техника фиксирует пульсацию, возникающую в манжете при прохождении крови через сжатый ей участок артерии.
Плюсы:
- Достаточно точен и исключает ошибки, сделанные вследствие человеческого фактора – измеряющему давление не нужно слушать звук и фиксировать показания – использование прибора не требует никаких специальных знаний и навыков.
- Точность показаний электронных приборов не зависит от посторонних шумов в помещении.
- Позволяет производить определение артериального давления при выраженном «аускультативном провале» – эффекте, который нередко проявляется при повышенном давлении и при котором звуки между систолой и диастолой не прослушиваются.
- Измерения можно проводить даже через тонкую ткань или бинт.
Минусы:
- При измерении давления электронным прибором рука должна быть неподвижна.
- Относительно высокая стоимость самого прибора.
Суточный мониторинг артериального давления (СМАД)
В последние годы используются методы СМАД, дающие возможность непрерывно отслеживать уровень артериального давления, фиксируя все колебания. На сегодня это наиболее точный и эффективный способ измерения. Для его реализации пациент на протяжении 24-48 часов должен носить специальный компактный прибор, который замеряет давление каждые 10-15 минут. Это позволяет отслеживать динамику артериального давления и видеть его изменения в течение суток. При этом пациент может вести обычную жизнь без существенных ограничений.
СМАД позволяет подобрать максимально эффективное лечение, а у пациентов, уже принимающих лекарства, оценить адекватность терапии.
Среди показаний для СМАД также регулярные обморочные состояния, пограничное повышение давления, сочетание гипертонии с сосудистыми поражениями головного мозга и другие.
Профилактика и лечение
Как ни удивительно, причины возникновения гипертонии и гипотонии порой одни и те же – стресс, влияние наследственных факторов, депрессии. Кроме того, к гипертонии может привести избыточный вес, курение, злоупотребление алкоголем, пристрастие к соленой пище и малоподвижный образ жизни, а к гипотонии – слишком строгая и неполноценная диета или резкое изменение погодных условий. Предупредить появление проблем с давлением проще, чем устранить их, и несколько очень простых правил помогут снизить риск их возникновения.
При пониженном давлении
Для профилактики гипотонии очень важен хороший сон (не менее 8-9 часов) и здоровое сбалансированное питание, причем есть следует примерно 4-5 раз в день. Физические нагрузки необходимы, однако умеренные – например, прогулки и несложные упражнения 2-3 раза в неделю. Очень важно воздерживаться от нервного перенапряжения, а если это невозможно, принимать мягкие успокоительные средства.
При повышенном давлении
Как и в случае с гипотонией, при гипертонии нужно правильно выстроить режим дня и питания, причем следует отдавать предпочтение легким блюдам с низким содержанием соли и жиров. Умеренные спортивные нагрузки также полезны. Отказ от курения обязателен, так как на организм людей с гипертонией оно оказывает особенно губительное влияние.
Источник
Страница 3 из 3
Чтобы решить данную проблему, предлагается прибор, объединяющий в себе медицинский тонометр, работающий на основе осциллометрического метода, со структурной схемой, представленной в работе [3], и фотоплетизмограф со структурной схемой, изображенной на рисунке 2.
Рис. 2. Структурная схема фотоплетизмографа
В основе фотоплетизмографа лежит датчик (на Рис. 2. устройство съема данных), устройство которого схематично изображено на рисунке 3. Здесь LED – светодиод, установленный с одной стороны пальца, PD (photo diod) – фотодиод, установленный на противоположной стороне. Светодиод излучает свет, пропускаемый через палец. Свет частично поглощается кровью, мускулами, кожей, костью и попадает на фоточувствительный элемент. С изменением объема крови в пальце изменяется и интенсивность света, проходящего через палец. Увеличение давления приводит к увеличению объема крови в пальце и, соответственно, уменьшает поток света, проходящий через палец. Таким образом, сопротивление фотодиода можно считать обратно пропорциональным уровню кровяного давления человека. Можно также утверждать, что в момент, когда сопротивление фотодиода максимально, кардиоваскулярная система человека находится в фазе систолы, а в момент, когда минимальна, находится в фазе диастолы. Однако сама по себе интенсивность света, проходящего через палец, не позволяет однозначно оценить уровни САД и ДАД, поскольку является очень индивидуальным показателем, зависящим от анатомических особенностей организма человека, и может значительно меняться в течение дня.
Рис. 3. Иллюстрация фотоплетизмографии на пальце
Слабый сигнал, снимаемый с фотодиода, имеет постоянную составляющую, от которой можно избавиться с помощью блока фильтрации. После чего сигнал усиливается по амплитуде с помощью блока усиления. Как правило, эта схема реализуется с помощью операционных усилителей. Поскольку амплитуда сигнала отличается от человека к человеку, необходимо гибко подбирать коэффициент усиления так, чтобы эффективно использовать динамический диапазон АЦП на следующем этапе. Данный функционал реализуется с помощью блока с регулировкой коэффициента усиления, управляемого микроконтроллером. Кроме данной функции на микроконтроллер также возложена задача расчета САД, ДАД и функция управления процедурой измерения.
Тот факт, что объем кровенаполнения пальцев для каждого пользователя значение индивидуальное и способное меняться с течением времени, приводит к необходимости индивидуальной калибровки усилителя для каждого пользователя. Кроме того, данный метод предполагает для достижения эффективного непрерывного мониторинга одновременное постоянное применение фотоплетизмографии и периодическое применение осциллометрического метода измерения АД, что является ограничением разработанной системы.
Тем не менее, применение системы и описанного алгоритма позволяет осуществлять непрерывный и неинвазивный мониторинг АД в течение длительного периода времени с достаточно высокой точностью, значительно уменьшив при этом дискомфорт пользователя, связанный с пережатием артерии при применении осциллометрического метода.
Литература
1. Носова Н. С. Конкурентная стратегия компании. М.: Юрайт, 2009. 256 с.
2. Вcемирный день здоровья: Сократите риск инфаркта и инсульта — следите за своим кровяным давлением [Электронный ресурс]. // Центр СМИ ВОЗ – 03.04.2013 г. – URL: https://www.who.int/mediacentre/news/releases/2013/world_health_day_20130403/ru/index.html.
3. Кишов Р. М. Автоматический медицинский тонометр с применением алгоритмов цифровой фильтрации. Вестник Дагестанского государственного технического университета. – 2013. – № 31. С. 13-20.
4. Современные неинвазивные методы измерения артериального давления для диагностики артериальной гипертонии и оценки эффективности антигипертензивной терапии. / А. Н. Рогоза [и др.]. – М.: Медика, 2007.
5. Wei C. K. «Photoplethysmography blood pressure measurement», M. Sc. Engg. Thesis, Department of Mechanical Engineering, National University of Singapore, 2009.
6. Teng X. F. and Zhang Y. T. «Continuous and Noninvasive Estimation of Arterial Blood pressure using a photoplethysmographic Approach», Proceedings of the 25th Annual International Conference of the IEEE EMBS, vol. 4, pp. 3153-3156, Cancun Mexico, September, 2003.
7. Lopez G., Ushida H., Hidaka K., Shuzo M., Yamada I. «Continuous Blood pressure measurement in daily activities», The University of Tokyo, IEEE SENSOR 2009 conference.
Есть вопрос? Задайте его Вашему персональному менеджеру. Служба поддержки призвана помочь пользователям в решении любых проблем, связанных с вопросами публикации своих работ и другими аспектами работы издательства «Проблемы науки».
Источник