Меню

Аппарат для инвазивного измерения артериального давления

Аппарат для инвазивного измерения артериального давления

При ведении тяжелых больных, а также пациентов с нестабильной гемодинамикой для оценки состояния сердечно-сосудистой системы и эффективности терапевтических воздействий возникает необходимость в постоянной регистрации гемодинамических параметров.

Прямое измерения артериального давления осуществляют через катетер или канюлю, введенную в просвет артерии. Прямой доступ используют как для непрерывной регистрации АД, так и для забора анализов газового состава и кислотно-основного состояния крови. Показаниями к катетеризации артерии служат нестабильное АД и инфузия вазоактивных препаратов.

Наиболее распространенными доступами для введения артериального катетера являются лучевая и бедренная артерии. Значительно реже используются плечевая, подмышечная артерии или артерии стопы. При выборе доступа учитывают следующие факторы:
• соответствие диаметра артерии диаметру канюли;
• место катетеризации должно быть доступным и свободным от попадания на него секретов организма;
• конечность дистальнее места введения катетера должна иметь достаточный коллатеральный кровоток, поскольку всегда существует вероятность окклюзии артерии.

Чаще всего используют лучевую артерию, поскольку она имеет поверхностное расположение и легко пальпируется. Кроме того, ее канюляция связана с наименьшим ограничением подвижности пациента.
Во избежание осложнений предпочтительно пользоваться не артериальными катетерами, а артериальными канюлями.

Перед канюляцией лучевой артерии проводят пробу Аллена. Для этого пережимают лучевую и локтевую артерии. Затем пациента просят несколько раз сжать и разжать кулак до побледнения кисти. Локтевую артерию освобождают и наблюдают за восстановлением цвета кисти. Если он восстанавливается в течение 5—7 с, кровоток по локтевой артерии считают адекватным. Время, составляющее от 7 до 15 с, свидетельствует о нарушении кровообращения по локтевой артерии. Если цвет конечности восстанавливается более через чем 15 с, от канюляции лучевой артерии отказываются.

Канюляцию артерии выполняют в стерильных условиях. Предварительно заполняют раствором систему для измерения АД и калибруют тензометрический датчик. Для заполнения и промывки системы пользуются физиологическим раствором, в который добавляют 5000 ЕД гепарина.

Мониторинг инвазивного АД обеспечивает непрерывное измерение этого параметра в режиме реального времени, но при интерпретации получаемой информации возможен целый ряд ограничений и погрешностей. Прежде всего форма кривой артериального давления, полученная в периферической артерии, не всегда точно отражает таковую в аорте и других магистральных сосудах. На форму кривой АД влияют инотропная функция левого желудочка, сопротивление в аорте и периферических сосудах и характеристики системы для мониторирования АД. Сама мониторная система может вызывать различные артефакты, в результате чего меняется форма кривой артериального давления. Правильная интерпретация информации, получаемой с помощью инвазивного мониторинга, требует определенного опыта. Здесь следует указать на необходимость распознавания недостоверных данных. Это имеет важное значение, поскольку неверный анализ и неверная интерпретация получаемых данных могут приводить к неправильным врачебным решениям.

Источник

Приборы для инвазивного измерения давления крови и параметров пульсовой волны

Одним из важных показателей деятельности сердечнососудистой системы является давление в венах и артериях. Наиболее точные измерения этих показателей обеспечиваются инвазивными методами с помощью катетерных датчиков, которые чаще всего вводятся в лучевую артерию. Это обусловлено хорошей её доступностью и возможностью обеспечения коллатерального(обходного) кровотока в конечностях.

В датчиках могут быть использованы малогабаритные мембраны, упругие деформации которых преобразуются в электрический сигнал с помощью чувствительных элементов. В качестве таких элементов в датчиках давления крови используются различные типы первичных преобразователей (тензометрические, емкостные, пьезоэлектрические, полупроводниковые), трансформирующие величину давления, воздействующую на мембрану, в изменение его электрических характеристик (сопротивления, емкости, напряжения…)

Читайте также:  Что делать если давлении давление падает ниже нормы

Датчик, с помощью которого давление преобразуется в электрический сигнал, может непосредственно вводиться в артерию или вену и располагаться на другом конце катетера.

Во втором расположении датчика для работы с крупными сосудами катетер выполняют из резины, тефлона и полиэтилена. Перед введением в сосуд катетер заполняется физ.раствором.

При введении датчика внутрь сосуда можно получить значительно лучшие динамические характеристики.

Рис.1. Схема датчика, в котором механические перемещения мембраны модулируют световой поток, который далее преобразуется в электрический сигнал.

В катетере датчика располагается 2 тонких светодиода. Пучок света от светодиода через один из световодов попадает на мембрану, расположенную на конце катетера. При деформации мембраны световой поток, попадпющий во второй световод, а затем и в фотодиод, меняется по величине из-за изменения углов падения и отражения. В результате этого электрический сигнал, снимаемый с фотодиода, повторяет колебания мембраны.

Введение третьего световода и второго фотодиода позволяют минимизировать погрешность, вызванную интенсивностью свечения светодиода путем вычисления отношений сигналов, получаемых по двум измерительным каналам.

Этот датчик представляет собой комбинацию механического и оптоэлектронного измерительного преобразователя.

Хорошие метрологические характеристики при измерении кровяного давления обеспечивает оптоволоконный микродатчик со смешанными пучками оптоволокон.

Рис.2. Конструкция оптоволоконного микродатчика.

В этом датчике одно колено раздваивающегося оптического кабеля присоединено к светодиодному источнику света(СИС), а другое к фотоприемнику(ФПр). Кончик, является собственно датчиком давления, представляет собой тонкую металлическую мембрану, закрепленную на общем конце двух пучков оптоволоконного кабеля. Смещение мембраны вызываемое внешним давлением, изменяет долю световой энергии падающего от светодиода и фотодетектора.

Оптическое волокно способно излучать и поглощать свет лишь в некотором пространственном конусе, угол которого равен апертурному углу или числовой апертуре NА оптоволокна. Оптическое сопряжение светодиода с фотодетектором определяется степенью перекрывания этих двух апертурных углов на мембране датчика давления.

Диаметр волоконно-оптических датчиков составляет 0,5 мм при длине 0,6 м.

Рис.3.Структурная схема тензометрического измерителя давления.

Тензометрический преобразователь использует свойство металлических и полупроводниковых пленок измерять свое электрическое сопротивление при их механических растяжениях.

Деформация F воздействует на чувствительные элементы измерительного моста(ИМ),выполненного представленной на Рисунке 4,который питается от источника тока(ИТ). Выходной мостовой сигнал измерительной цепи усиливается (У1),который имеет дифференциальные входы и регулирует частотную коррекцию входного сигнала,что позволяет уменьшить погрешность и обеспечить согласование измерительного моста с последующими элементами схемы. Во втором усилителе(У2)осуществляется установка нуля, необходимая при тарировке датчика(тарировка – поверка правильности показаний измерительных приборов по контрольным приборам).

Мультиплексор(МС) по сигналу от ПЭВМ или микропроцессора осуществляет цифровую регулировку коэффициента усиления У3,обеспечивая требуемый динамический диапазон работы аналогово-цифрового преобразователя(АЦП).

Рис.4. Электрическая схема измерительной цепи тензометрического датчика.

Обычно измерительная цепь тензометрического датчика выполняется по мостовой схеме с двумя тензометрическими чувствительными элементами(ЧЭ). Один чувствительный элемент распологается у места заделки мембраны, где деформация максимальна. Чувствительные элементы с сопротивлениями R1 и R2 включается в соседние плечи. При таком включении, если мост уравновешен, изменение температуры датчика не приводит к появлению выходного сигнала.

Каналами инвазивного измерения давления снабжаются реанимационные мониторы, например: МН01-К1(Парк-2МТ), ВСI 9100, “Advisor”,”Physiogard” SM786PNS.

Читайте также:  Где находиться регулятор давления топлива на лачетти

Комбинированные преобразователи “механическое перемещение – модуляция светового потока – оптоэлектронный преобразователь” используют также в неинвазивных анализаторах пульсовой волны(ПВ),применяемых, например типа “Пульс”.

Рис.5. Укрупненная структурная схема анализатора типа “Пульс”.

В этом анализаторе для измерения давления используется мембранный датчик(МД),приводящийся в соприкосновение с участком кожи, на котором пульсирует сосуд. К мембранному датчику подводится жгут световодов(СВ) с нерегулярной разводкой. Световоды разбиты на две группы: осветительную и приемную, образуя трехполюсник со свойствами информационного преобразователя перемещений – волоконно-оптический измерительный зонд(ВОИП-зонд). Элементарная ячейка из двух световодов – осветительного СВ1 и приемного СВ2 – чувствительна к перемещениям мембраны датчика давления. Диаметр волокон 20…50 мкм. Световой поток формируется световодом(СД) и источником питания(ИП), а принимается фотодиодом(ФД). При изменении расстояния от торца световодов до мембраны изменяется световой поток, регистрируемый фотодиодом.

Сигнал усиливается усилителем пульсовой волны(УПВ),преобразуется в цифровой код с помощью АЦП и через устройство гальванической развязки(ГР) и модуль сопряжения с объектом(МСО) передается в ПЭВМ для дальнейшей обработки и регистрации. Канал регистрации электрокардиосигнала(ЭКС) содержит электрод(ЭЭКС) и усилитель(УЭКС).

Программное обеспечение анализатора состоит из трех блоков. Первый обеспечивает обмен сигналом между прибором и компьютером, развертку сигнала ЭКС и пульсовую волну на мониторе, запись в файл, его разметку и запись на жесткий диск.

Второй блок производит математическую обработку сигналов(разметку и маркировку кардиоциклов, вычисление фазового сдвига между ЭКГ и ПВ сигналами, построение ритмограммы по сигналу ПВ).

Третий блок – регистратура(имеет алфавитную системную структуру), предназначен для хранения и вызова карты пациента.

Дата добавления: 2015-07-02 ; Просмотров: 2785 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Аппарат для инвазивного измерения артериального давления

Система для инвазивного мониторинга артериального давления обычно состоит из гидравлической системы, которую заполняют жидкостью, жидкостно-механического интерфейса, трансдюсера и электронного оборудования, включающего в себя усилитель, монитор, осциллоскоп и записывающее устройство.

Гидравлическая часть мониторной системы состоит из катетера (или канюли), соединительной трубки, краников, устройства для промывки катетера и головки трансдюсера. Обычно применяются тефлоновые или полиуритановые внутриартериальные катетеры или канюли. Несмотря на то, что короткие широкопросветные катетеры обеспечивают максимально точное отображение физиологических характеристик, в настоящее время предпочитают использовать короткие катетеры небольшого Диаметра, поскольку это значительно снижает вероятность тромбоза сосуда. Коннектор, соединяющий катетер и трансдюсер, не должен быть длиннее 1 м. Краник присоединяют непосредственно к катетеру и используют для забора проб крови. Еще один краник устанавливают на головку трансдюсера для того, чтобы выставлять нулевой уровень давления. Система для промывки, в которой создается давление до 300 мм рт. ст., обеспечивает постоянную инфузию гепаринизированного физиологического раствора со скоростью от 1 до 3 мл в час для обеспечения проходимости системы и снижения риска тромбоза.

Изменения внутрисосудистого давления передаются через заполненную жидкостью соединительную трубку на мембрану трансдюсера, где механические колебания преобразуются в электрический сигнал, который пропорционален колебаниям давления. Сигнал усиливается и фильтруется для удаления высокочастотных помех. Кривая давления отображается на дисплее монитора, на котором представлена графическая и цифровая информация. Калиброванная бумага, которая используется в пишущем устройстве, позволяет проверять данные, отображаемые на экране прикроватного монитора. Точность измерение АД зависит от свойств всей системы, и прежде всего от ее способности к передаче физиологического сигнала. Поскольку гидравлическая составляющая системы может быть источником ошибок (ввиду инерции при колебаниях столба жидкости), она является одним из слабых компонентов в мониторной системе.

Читайте также:  Что делать если большое пульсовое давление

Большое значение имеют частотные характеристики мониторной системы, а именно ее электронной части, поскольку частота работы нормальной сердечно-сосудистой системы колеблется от 60 до 180 циклов в минуту или составляет 1—3 Гц. Следовательно, мониторная система для измерения артериального давления должна иметь флотирующую частоту, составляющую по меньшей мере от 5 до 20 Гц, что позволяет обеспечить точное отображение сигнала. Любая система, заполненная жидкостью, имеет тенденцию к вибрации (или осцилляции) и, кроме того, каждая из них имеет так называемую резонансную частоту. Физиологические частоты сосудистой системы могут достигать 10—15 Гц, следовательно, мониторная система должна иметь резонансную частоту, превышающую 15 Гц, алучше 25 Гц. К сожалению, резонансная частота трубок, заполненных жидкостью, колеблется от 5 до 20 Гц, следовательно, кривая частотного ответа не всегда может соответствовать частотным характеристикам физиологического сигнала, исходящего из сосудистой системы. В этой связи возможно появление артефактов при усилении сигнала, соответствующего систолическому давлению. Колебания столба жидкости в системе гасятся за счет сил трения, благодаря действию которых система приходит к нулевой отметке. Этот эффект также зависит от вязкости и компляйнса системы и называется демпингом. Характеристики демпинга описываются демпинговым коэффициентом.

При значении коэффициента, равном нулю, наблюдаются избыточные осцилляторные колебания, в то время как при коэффициенте, достигающем единицы, подавляются любые осцилляции, даже обусловленные резонансом. Теоретически оптимальный демпинговый коэффициент находится в пределах от 0,6 до 0,7.

Основными характеристиками мониторной системы являются резонансная частота и демпинговый коэффициент. Обычные мониторные системы, применяемые в клинической практике, имеют резонансную частоту между 10 и 20 Гц, и для их нормальной работы требуется демпинговый коэффициент в пределах от 0,5 до 0,7. В системах, имеющих резонансную частоту, составляющую 25 Гц, возможен демпинговый коэффициент, достигающий 0,2—0,3. Для увеличения частоты и оптимизации демпингового эффекта применяют короткие удлинительные трубки и небольшие тензометрические датчики, производят тщательное удаление пузырьков воздуха и используют минимальное количество краников и мест для инъекций. Для точного измерения давления необходима калибровка системы и прежде всего нулевой точки. Для этого краник на головке датчика давления открывают в атмосферу, а сам тензометрический датчик помещают на уровне правого предсердия (4-е межреберье, на уровне средней подмышечной линии), после чего на мониторе нажимают кнопку калибровки нуля. Необходимо помнить, что после калибровки изменение уровня положения тензометрического датчика влияет на получаемый показатель давления. Если датчик находится ниже указанного уровня, получаемые значения давления будут завышенными и наоборот. Положение самого катетера или канюли относительно сердца не влияет на точность измерения давления. Калибровку нуля следует проводить при любом изменении положения тела больного или значительных изменениях артериального давления.

Тензометрический датчик необходимо периодически калибровать. Для этого к нему присоединяют систему, заполненную водой, давление в которой известно. Если получаемые на мониторе числа соответствуют данному давлению, значит, тензометрический датчик показывает верные результаты.

Источник

Adblock
detector