Полный справочник медицинской аппаратуры
Шрифт:
Тонометры (сфигмоманометры)
Тонометры (сфигмоманометры) – это приборы для измерения артериального давления, т. е. давления крови внутри артерии. Впервые артериальное давление было измерено у лошади в 1773 г. английским ветеринаром Стефеном Хейлсом.
В 1834 г. Жан Луи Мари Пуазейль разработал и предложил Ц-образный ртутный манометр для измерения артериального давления, с тех пор в качестве единиц измерения артериального давления используются миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.). В 1896 г. Сципионе Рива-Роччи разработал методику определения АД путем использования ртутного сфигмоманометра. Суть методики заключалась в том, что в манжетку нагнетали воздух до исчезновения пульса, о величине же артериального давления
В основе способа Короткова лежит выслушивание звуковых феноменов, обусловленных проведением звука удара пульсовой волны в дистальные отделы стенки артерии (так называемые тоны Короткова или К-тоны) и возникновением турбулентных токов (шумы) в момент, когда давление в манжете становится равно систолическому АД, давление крови на вершине пульсовой волны начинает расправлять артерию, и некоторое количество крови проходит сквозь сжатый участок. В тот момент, когда давление достигает размеров диастолического АД, стенка сосуда расправляется полностью и тоны Короткова и турбулентные шумы исчезают. Если к манжете подключить манометр, то можно определить давление в момент появления и исчезновения звуковых феноменов.
Для измерения АД используются прямые и непрямые методы. Прямые методы – более точные, но они являются инвазивными (датчик устанавливается в просвет сосуда), что неудобно для широкого применения. Также в зависимости от методики измерения АД все способы можно разделить на пальпаторные, аускультатив-ные и осциллографические, циклические методы измерения АД, артериальную тонометрию.
К пальпаторному способу относится методика Рива-Роччи. Этот метод предполагает постепенную компрессию конечности или ткани в области артерии и пальпацию артерии дистальнее места окклюзии. Давление, при котором исчезала пульсация артерии, принималось за систолическое.
Метод, основанный на аускультации артерий, – это метод Н. С. Короткова, типичный прибор для измерения АД в этом случае состоит из окклюзионной пневмоманжеты, груши для нагнетания воздуха с регулируемым клапаном стравливания, а также устройства, измеряющего давление в манжете. В качестве последнего используются либо ртутные манометры, производство которых в большинстве стран мира прекращается для предотвращения ртутных отравлений и по соображениям экологической безопасности, либо стрелочные манометры анероидного типа или электронные манометры. Аускультация проводится стетоскопом или мембранным фонендоскопом (в том числе и адаптированным для целей измерения АД и входящим в состав тонометров).
Осциллометрическая методика впервые была предложена в 1876 г. и предполагала помещение конечности человека в водный плетизмограф, создающий вокруг нее регулируемое давление сдавливания и одновременно регистрирующий небольшие пульсации объема конечности, связанные с пульсовым кровенаполнением артерий.
Сдавливающее давление (при декомпрессии), при котором пульсации начинают резко расти, соответствует систолическому артериальному давлению, пульсации максимальны – среднему артериальному давлению, начинают резко снижаться – диасто-лическому артериальному давлению. Однако у этого метода были недостатки, связанные, во-первых, с необходимостью использования специального сложного оборудования – плетизмографа и, во-вторых, трудностями с точным определением значений систолического и диастолического давления. Впоследствии от плетизмографа отказались и стали использовать обычную компрессионную манжету, она смогла соединить в себе и устройство создания внешней компрессии, и не очень точный, но приемлемый для задачи измерения АД датчик пульсаций артерий. Пульсовые изменения давления крови в артериях, находящихся под манжетой, трансформируются в небольшие осцилляции давления в ок-клюзионной манжете, которые заметны даже по небольшим колебаниям стрелки анероидного манометра или уровня ртути
в тонометрах.В 1976 г. фирма Criticуn разработала и выпустила на рынок первый автоматический измеритель артериального давления (Di-namap 825), успешно реализующий модифицированный осцилло-метрический метод. При измерении АД при помощи этого способа падение давления в окклюзионной манжете происходит ступенчато – по 6–8 мм рт. ст. за шаг – и на каждой ступени давления анализируется амплитуда микропульсаций давления в манжете, возникающих при передаче на нее пульсации артерий. В настоящее время приборы на основе осциллометрического метода составляют около 80 % всех автоматических и полуавтоматических измерителей артериального давления.
Циклические методы измерения АД являются наиболее точными, но время измерения АД в этом случае около 2–3 мин. Ряд методов позволяет повысить оперативность контроля АД и определять многие показатели АД фактически в момент каждого сокращения сердца. Этот метод основан на непрерывной оценке объема артериальных сосудов пальца методом фотоплетизмографии и применении следящей электропневматической системы для стимулирования в обвивающей палец манжете давления, противодействующего растяжению проходящих под манжетой артериальных сосудов.
При выполнении последнего условия (постоянство диаметра пальцевых артерий, несмотря на изменения артериального давления в них) обеспечивается сохранение неизменного близкого к нулю растягивающего давления в артериях, а давление в манжете начинает «повторять» давление крови в артериях пальца. В итоге устройство способствует регистрации в течение длительного времени всего графика АД неинвазивными методами, учитывая, что изначально это было возможно только инвазивными методами.
Определение АД методом тонометрии впервые описано в 1963 г. и предполагает частичное сдавливание поверхностно залегающих артерий конечности (например, на запястье) и регистрацию с помощью встроенных в окклюзионный браслет тензодатчиков бокового давления, передаваемого на них через стенку сосуда, а также регулярные сравнения с верифицирующим циклическим методом. На сегодняшний день существуют сведения об удачной апробации серийно выпускаемого прикроватного аппарата Colin Pilot 9200.
Для контроля за точностью измерителей артериального давления существуют различные национальные и международные стандарты испытаний измерителей АД, но наиболее признанными считаются протоколы AAMI/ANSI (Американская ассоциация за совершенствование медицинской аппаратуры, США, 1992 г.) и BHS (Британское общество гипертензии, Великобритания, 1993 г.). Эксперты ВОЗ рекомендуют использовать только аппараты, прошедшие тестирование в ведущих медицинских учреждениях по данным протоколам.
В соответствии с требованиями этих протоколов клинические испытания проводятся на специально отобранной группе пациентов разных возрастов с разными уровнями АД. Для каждого пациента выполняется серия последовательных контрольных измерений и измерений тестируемым прибором. Контрольные измерения осуществляют 2 независимых опытных эксперта традиционным методом Короткова с использованием ртутных сфигмоманомет-ров, соответствующих международным стандартам. Чтобы оценить точность тестируемых измерителей АД, результаты измерений сравнивают с контрольными результатами.
По протоколу BHS после испытаний измерителю АД присваивается класс точности. Наивысший класс точности – А/А. Это означает, что прибор с высокой точностью измеряет и систолическое, и диастолическое давление. Чтобы полностью отвечать требованиям протокола BHS, прибор должен иметь класс не ниже В/В; приборы с меньшей точностью не рекомендованы для использования.
Стетоскопы
Стетоскопы (фонендоскопы) – это устройства для исследования внутренних органов, в основе которых лежит выслушивание звуковых явлений, связанных с их деятельностью (эта методика называется аускультация, от лат. auscultare – «слушать, выслушивать»). Стетоскоп и аускультация были изобретены французским врачом Рене Лаэннеком в 1816 г.