Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
автоматичний цифровий вимірювач артеріального тиску
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний технічний університет України Київський політехнічний інститут
Інститут:
О
Факультет:
Приладобудівний
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Бакалаврська робота
Предмет:
медичні прилади і системи
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Анотація.
В даній роботі було розроблено автоматичний цифровий вимірювач артеріального тиску. Даний прилад визначає тиск систоли та діастоли, а також пульс та наявність аретмії. Поставлена задача була вирішена за допомогою осцелометричного методу
В роботі розглянуті наступні питання: характеристика об’єкту вимірювання, методи вимірювання артеріального тиску, огляд та аналіз аналогів об’єкту проектування, спосіб визначення артеріального тиску, оцінка величини артеріального тиску , проведений розрахунок насоса, з проектована схема ступенів складання та технологічна схема, визначені основні показники технологічності.
. У розділі економіки й організації виробництва визначені економічні витрати на виробництво приладу. Дані висновки та рекомендації.
Дана робота містить рисунки та таблиці, загальний розмір пояснювальної записки 68 сторінок.
Annotation.
In this work it was developed automatic digital measuring device of arterial pressure of firm of the AND model UA-774. This device determines pressure of systole and diastole and pulse.
There are the considered following questions in work: description of object of measuring, methods of measuring of arterial pressure, review and analysis of analogues of object of planning, method of determination of arterial pressure, estimation of size of arterial pressure, conducted calculation of pump, with the designed chart of degrees of drafting and technological chart, certain basic indexes of technological.
. In a section economies and organizations of production certain economic charges on
production of device. Conclusions and recommendations are given.
This work contains picture and tables, general size of explanatory message 68 pages.
Зміст
Вступ………………………………………………………..…………3
1.Конструкторський розділ.…………………..………….…………4
1.1. Розробка і аналіз технічного завдання…………………..……….………..4
1.2.Характеристика об’єкту вимірювання………………………………….….7
1.3.Методи вимірювання артеріального тиску………………………………12
1.3.1.Інвазивні методи вимірювання………..…………………………………12
1.3.2.Неінвазивні методи для вимірювання артеріального тиску…………...14
1.3.2.1.Окклюзивні системи вимірювань……………………………………...14
1.3.2.2.Ультразвуковий метод………………………………………………….16
1.3.2.3.Осциллометрічеській метод……………………………………………17
1.3.2.4. Артеріальна тонометрія………………………………………………..19
1.4. Огляд та аналіз аналогів об’єкту проектування…..………………………21
1.4.1. Спосіб визначення артеріального тиску …..……………………………21
1.4.2.Оцінка величини артеріального тиску . …………………………………25
1.4.3. Розрахунок насоса……………………………………………………….29
1.4.4 . Зберігання приладу та догляд за ним……………….………………......32
2. Технологічний розділ……………………………………………………….33
2.1. Проектування схеми ступенів складання. …………………….………33
2.2.Розрахунок на технологічність …………………………………….………33
2.2.1. Основні показники технологічності……………………………….….…34
2.2.2. Показник собівартості, який визначає ціну на ринку………………….34
2.2.3. Відносні показники технологічності…………………….…………..….35
2.2.4. Критерії уніфікації…………………………….………………….…..…..36
23 Проектування технологічної схеми складання……..…………………..…38
3.Економічний розділ………………………………….……………………...40
3.1.Оцінка рівня якості виробу…………………………………………….......40
3.1.1 Обґрунтування системи параметрів виробу і визначення відносних показників якості…………………………………………………………………...40
3.1.2 Визначення коефіцієнтів вагомості параметрів………………………...43
3.2. Планування виконання НДР………………………………………………47
3.3.Кошторис витрат на науково-дослідні та дослідно-конструкторські роботи (НДДКР) …………………………………………………………………...49
3.3.1. Матеріальні витрати (з відрахуванням вартості зворотних відходів)...49
3.3.2. Витрати на оплату праці…………………………………………………51
3.3.3. Відрахування на соціальні заходи…………………………..…………..53
3.3.4. Витрати на спеціальне обладнання…………………………...…………53
3.3.5. Витрати на службові відрядження……………………………..………..53
3.3.6. Експериментально-виробничі витрати………………………….………55
3.3.7. Накладні витрати…………………………………………………..……..55
3.3.8. Прибуток………………………………………………………………….55
3.3.9.Загальні витрати…………………………………………………….…….55
4.Розділ патентного пошуку………………………………………………….…...58
Висновок…………………………………………………………………….…..67
Література…………………………………………………………………….…68
Вступ
Здоров'я - це одна з основних цінностей людського життя. Але розуміти й цінувати це ми починаємо тільки з появи різноманітних проблем. І пізнавати, як з ними боротися, починаємо тільки тоді, коли вже є досить серйозні порушення здоров'я, тобто коли «хвороба вже виявила себе у всій своїй вроді».
Одним з важливих показників життєдіяльності людини є артеріальний тиск. Навіть у здорової людини він не стабільний. У залежності від умов у яких перебуває організм - час доби, стану спокою або пильнування, фізичного завантаження або розумової діяльності - тиск постійно змінюється. Щоб створити найбільш сприятливі для даної ситуації умови, організм сам регулює рівень артеріального тиску. Для визначення тиску в людини використаються різні прямі (інвазивні) і непрямі (неінвазивні) методи виміру. Для кожного із застосовуваних методів повинні бути оцінені ступінь його придатності в даній клінічній ситуації й точність виміру. Для домашнього використання самі зручні й прості неінвазивні способи вимірів артеріального тиску. Вони є непрямими, на відміну від прямих методів, здійснюваних шляхом введення датчика в судинне русло. Найбільше широко використовуваний метод неінвазивного вимірювання артеріального тиску складається у визначенні пульсації, виробленої або пальпаторно, або по вислуховуванню певних звуків, на відстані від місця накладення оклюзивної манжети.
В даній бакалаврській роботі розглянутий електронний прилад для вимірювання артеріального тиску. За допомогою електронного автоматичного тонометра можна визначити тиск систоли та тиск діастоли, а також кількість серцевих скорочень за хвилину. Цей прилад простий у використанні, дає високу точність вимірів і не залежить від індивідуальних особливостей людини.
1.Конструкторський розділ
1.1. Розробка і аналіз технічного завдання
1) Найменування та область застосування.
Дослідження характеристик автоматичного цифрового приладу, призначеного для вимірювання артеріального тиску.
2) Підстава для розробки.
Завдання на бакалаврський проект.
3) Мета і призначення розробки.
Дослідження характеристик автоматичного цифрового вимірювача артеріального тиску.
4) Технічні вимоги.
4.1) Склад виробу та вимоги до побудови
4.1.1) Найменування, кількість і призначення основних складових частин приладу.
а) Корпус – застосовується як несучий елемент;
б) Плата – застосовується для обробки даних отриманих від чутливого елементу;
в) Чутливий елемент – застосовується для перетворення тиску повітря в електричний сигнал;
г) Індикатор – застосовується для зображення результатів вимірювання;
д) Клапан максимального тиску – припиняє подачу повітря;
е) Насос – накачує повітря в манжету;
є) Манжета – передає тиск та пульсації крові повітрю, яке знаходиться всередині неї.
4.1.2) Конструктивні вимоги до виробу і його складових частин.
Габаритні розміри і маса тонометра – мінімальні. Простота використання.
Екран з цифрами великого розміру для зручного спостереження. Можливість використання в польових умовах.
4.2) Показники призначення.
4.2.1) Параметри вхідного сигналу.
Артеріальний тиск від 20 до 280 мм.рт.ст.
Частота серцевих скорочень від 40 до 200 уд/хв.
4.2.2) Метод вимірювань осцилометричний.
4.2.3) Характеристика похибки вимірювання.
Артеріального тиску абсолютна похибка менше 3 мм.рт.ст. в діапазоні 20-150мм.рт.ст. а відносна похибка менше 2% в діапазоні 150-180 мм.рт.ст.
Відносна похибка кількості серцевих скорочень менше 5%.
4.2.4.) Спосіб накачування манжети автоматичний.
4.2.5) Спосіб випуску повітря з манжети автоматичний.
4.2.6) Параметри вихідних сигналів.
4.2.6.1) Покази тонометра повинні відповідати артеріальному тиску крові.
4.2.7) Потужність, яку споживає тонометр - мінімальна.
4.2.8) Джерело живлення 4 елементи типу АА(R6), або електрична мережа напругою (220±2В), частотою () через мережевий адаптер.
4.2.9) Мережевий адаптер, який входить в комплект має тип ТВ-233С
Вхідна напруга 220В і частота 50Гц.
Вихідна напруга 6В, сила струму 500мА, потужність 3Вт.
4.3) Вимоги безпеки.
4.3.1) Тонометри повинні відрізнятися своєю якістю і надійністю. Проте сервісне обслуговування є не менш важливим, ніж функціональність і технічні характеристики приладів. На території України та країн СНД діє мережа авторизованих сервісних центрів, що забезпечують гарантійне і післягарантійне обслуговування тонометрів.
На тонометр надається гарантія до 3 років. Протягом всього гарантійного терміну прилади підлягають безкоштовному сервісному обслуговуванню в будь-якому з сервісних центрів.
Тонометр повинен відповідати вимогам безпеки згідно з ГОСТ 12.2.007.0-75. ГОСТ 21.657-83 За способом захисту людини від ураження електричним струмом – клас 0,1 з живленням від мережі напругою 220В.
4.3.2) Електричний опір ізоляції тіл живлення напругою 220В відносно корпуса тонометра при температурі навколишнього середовища (повітря) (25(15)0С повинен бути, не меншим ніж 40 Мом при відносній вологості повітря не більше 85%.
4.3.3) Перетворювач повинен мати запобіжники, які забезпечують розрив кола живлення при перевищенні граничного значення струму живлення.
4.4) Умови експлуатації.
4.4.1) Відносна вологість навколишнього повітря менша 85% при 25 0С.
4.4.2) Температура зовнішнього середовища від +10 до 40 0С.
4.5) Умови зберігання.
4.5.1) Відносна вологість навколишнього повітря менша 85% при 25 0С.
4.5.2) Температура зовнішнього середовища від -10 до 60 0С.
Розроблене технічне завдання є повним і достатнім для розробки автоматичного цифрового тонометра. Подальша робота полягає у вирішенні наступних задач:
розробка структурної та технологічної схеми тонометра;
розрахунок насоса;
розрахунок на технологічність;
Із метою вирішення вище перерахованих задач необхідно провести аналіз науково-технічної та патентної літератури, а також аналіз існуючих промислових зразків.
1.2.Характеристика об’єкту вимірювання
Функція системи кровообігу полягає в тому, щоб доставляти кисень і інші живильні речовини до органів і тканин тіла, а також видаляти від кліток продукти їх життєдіяльності - метаболізму. Ми відзначали, що серце є чотирикамерним насосом, що забезпечує рух крові в кровоносній системі. Серце умовно підрозділяють на дві насосні системи: праве серце і ліве серце. Праве серце нагнітає кров в мале (або легеневе) коло кровообігу, а ліве серце - у велике коло кровообігу. Кожна з цих насосних систем має спеціальну камеру (передсердя), яка допомагає заповнювати кров'ю шлуночок, що є могутнім насосом, що нагнітає кров в судини.
Схематичне зображення серцево-судинної системи представлене на рис 1. Лівий шлуночок нагнітає кров через аортальний клапан в аорту, і далі кров прямує до всіх органів і тканин по мережі артерій, артеріол і капілярів, що розгалужуються. Опір потоку крові визначається, головним чином, станом артеріол, які знаходяться під місцевим, нейрогуморальним і гуморальним контролем. Обмін поживними речовинами відбувається на рівні капілярів. Після капілярів кров по венозній системі повертається в праве серце, де вона поступає спочатку в праве передсердя, а потім, через трьохстулковий клапан, в правий шлуночок. Правий шлуночок нагнітає кров через легеневий клапан в легеневу артерію. Далі кров протікає по артеріях, артеріолах, капілярах і венах судинної системи малого кола кровообігу і поступає в ліве передсердя. На рівні легеневих капілярів кисень (О2) дифузіє з альвеол в кров, а вуглекислий газ (СО2) дифузіє в протилежному направленні з крові в легеневі альвеоли. Через митрильний клапан кров перетікає з лівого передсердя в лівий шлуночок і наповнює його. Скорочуючись у відповідь на електричне роздратування міокарду, лівий шлуночок нагнітає кров через аортальний клапан в аорту.
Рис.1 Частини серця людини, вид спереду. Білі стрілки указують нормальний потік крові.
1 Праве передсердя 2 Ліве передсердя 3 Верхня порожниста вена 4 Аорта 5 Легеневі артерії 6 Легеневі вени 7 Лівий передсердно-шлуночковий (мітральний) клапан 8 Клапан легеневої вени 9 Лівий шлуночок 10 Правий шлуночок 11 Нижня порожниста вена 12 Правий передсердно-шлуночковий (тристулковий) клапан 13 Клапан легеневого стовбура Величини тиску, що розвивається в ході скорочення лівим і правим шлуночками, розрізняються як формою, так і по величині (мал. 2). Як ми вже відзначали, скорочення серцевого м'яза викликається її електричним роздратуванням. Цей електричний імпульс швидко розповсюджується по обох передсердях і досягає атріовентрикулярного вузла, розташованого на межі між передсердям і шлуночками. У атріовентрикулярному вузлі імпульс на деякий час затримується, після чого з високою швидкістю розповсюджується в міжшлуночковій перегородці по спеціальній провідній системі, що складається з пучка Гіса і волокон Пуркін’є. Завдяки провідній системі відбувається розповсюдження збудливого імпульсу по всій поверхні шлуночків. Цей імпульс викликає механічне скорочення серцевого м'яза обох шлуночків, яке і створює внутрішньо-шлунковий тиск. Внутрішньо-шлунковий тиск примушує кров переміщатися через клапани в судини малого і великого кола кровообігу, викликаючи виникнення в цих судинах артеріального тиску.
Тиск крові, що розвивається в артеріальних судинах, — складний інтегральний показник, який характеризує в сукупності безліч різних функцій організму. До них відноситься ряд серцевих функцій (сила і частота серцевих скорочень, об'єм венозного повернення крові і ін.).
Іншою складовою є загальний периферичний опір судинного русла, який, у свою чергу, є сумарним показником, що включає тонус судин, загальну площу судинного русла і в'язкість крові. І, нарешті, третім важливим компонентом є об'єм циркулюючої крові, залежний від рівня функціонування нейрогуморальних механізмів водно-сольового обміну, роботи нирок і органів-депо (печінка, селезінка, м'язи).
Всі ці складні механізми регуляції артеріального тиску працюють за принципом зворотного зв'язку і підкоряються нервовій системі за допомогою передавальної ланки — вегетативної іннервації. Вегетативна нервова система представлена в організмі двома частинами — симпатичної і парасимпатичної. Симпатична нервова система і її медіатори адреналін і норадреналін стимулюють до скорочення гладкі м'язи стінки судини, яка звужується (тонус підвищується, тиск підвищується). Більшість судин нашого тіла одержують постійну тонічну пульсацію від симпатичного відділу нервової системи. Парасимпатична нервова система стимулює не всі судини, її ефект розслаблюючий, і він має місце тільки у ряді областей нашого тіла — органи малого тазу, язика, підщелепні залози.
Судинний тонус заслуговує особливої уваги, оскільки саме з порушеннями тонусу пов'язують, в першу чергу, розвиток гіпертонічної хвороби. Крім нервової системи, його регуляція здійснюється гуморальними механізмами, які мають набагато більший еволюційний вік і сходять ще до тих часів, коли зовнішнім середовищем існування клітки був океан.
Серед речовин, що володіють здібністю до гуморальної регуляції судинного тонусу, безліч гормонів, речовин, що виробляються різними клітками (тромбоцитами, лейкоцитами, ендотелієм судин). Всі судини в організмі людини (від аорти до найдрібніших капілярів) мають пошарову будову стінки. Внутрішній шар стінки, безпосередньо контактуючий з кров'ю, утворює ендотелій, середній шар — це гладкі м'язи, скорочення і розслаблення яких приводить до підвищення або пониження судинного тонусу. До останнього часу вважалося, що гуморальні механізми впливають безпосередньо на гладко м’язові елементи судинної стінки. Проте тепер не викликає сумнівів, що вони впливають на ендотелій, який сам згодом виробляє субстанції, що підвищують або знижують судинний тонус.
Має сенс перерахувати речовини, що володіють тією і іншою дією на тонус судинної стінки. Судинозвужувальні гуморальні чинники: адреналін, норадреналін виробляються мозковою речовиною надниркових, гормон гіпофіза, гормон щитовидної залози, гормон надниркової кори, інсулін.
Судинорозширювальні гуморальні чинники: гістамін, серотонін в малих дозах, киніни, і простациклін — біологічно активні речовини, естроген (жіночі статеві гормони), а також продукти розпаду АТФ і сама АТФ.
Таким чином, гуморальних чинників регуляції значно більше, ніж нервових. Серед них існують речовини, що достатньо слабо впливають на судинний тонус, і речовини, що впливають на нього надзвичайно сильно.
У здорової людини артеріальний тиск підтримується на стабільному рівні за рахунок взаємодії всіх систем його регуляції. В період впливу різних чинників, фізичних або емоційних навантажень, що підвищують артеріальний тиск, включаються понижуючі механізми. Після припинення дії вони повертають тиск до початкової норми. Навпаки, при зниженні тиску нижче норми починають працювати збільшуючи механізми, і тиск знов підвищується.
Механізм зворотного зв'язку представлений в нашій кровоносній системі рядом баро-рецепторів, реагуючих на зміну тиску. Найважливіші з них розташовані в артеріях нирок. При підвищенні артеріального тиску ці рецептори сигналізують центральній нервовій системі про необхідність розвитку понижуючої реакцій. З віком при розвитку склерозу стінок артерій чутливість баро-рецепторів знижується, з чим, можливо, зв'язане почастішання гіпертонічної хвороби у літніх людей.
Тепер стає зрозумілим, чому під час фізичного навантаження тиск наростає (фізичний стрес), i після неї знижується. Регулярна м'язова робота виключає адаптивне зниження тиску, наприклад у спортсменів. Адаптація організму до умов зовнішнього середовища включає і підтримка на певному (потрібному в даний момент) рівні артеріального тиску. Тому він (тиск) закономірно коливається впродовж добового циклу. Тиск у спокої у лежачої людини повинен бути нижчим, ніж у працюючого на городі або бігаючого. Тиск вранці після сну нижчий, ніж вдень на роботі. Допустимий рівень добових коливань складає 10 мм рт. ст.
Крім того, коливання артеріального тиску обумовлені самими особливостями серцевої діяльності. Наприклад, найвищий тиск реєструється під час серцевого викиду — систоли, тому носить назву систоли, або максимального тиску. Під час діастоли, коли серце відпочиває від своєї насосної функції, тиск найнижчий та називається тиск діастоли. У цей момент тиск напряму залежить від судинного опору (тонусу). Тому дуже несприятливим вважається саме підвищення тиску діастоли. Різниця між тиском діастоли та систоли носить назву пульсового тиску. У нормі він не повинна бути менше 35 мм рт. ст. Украй несприятливе зниження пульсової різниці менше 20 мм рт. ст.
Яким же повинен бути артеріальний тиск? По-перше величина артеріального тиску для кожної людини строго індивідуальна і залежить від його конструкції, адаптованості до навантажень і загальної тренованості. По-друге, у чоловіків тиск завжди трохи вищий, ніж у жінок. З віком у здорових людей тиск також підвищується. Проте цифри, на які слід орієнтуватися при визначенні норми, все ж таки існують.
Середнім показником для дорослих людей у віці 18— 40 років рахують 120—130 мм рт. ст. в систолу і 80 мм рт. ст. в діастолу (не більш 140/90 мм Рт. ст). Для людей у віці 41—60 років рівень випадково виміряного тиску не повинен перевищувати 145/90 мм рт. ст. У здорових людей старше 60 років артеріальний тиск переважно підтримується на рівні 160 і 90 мм рт. ст.
1.3.Методи вимірювання артеріального тиску
1.3.1.Інвазивні методи вимірювання
Для вимірювання артеріального тиску використовують два зовсім різні методи, інвазивний та неінвазивний. Системи, які призначені для вимірювання артеріального тиску інвазивним методом можна розділити на дві групи, в залежності від того, де буде розміщений чутливий елемент. Суть першого метода полягає в тому, що тиск, який нам потрібно виміряти передається через заповнений рідиною катетор на розміщений поза судинною системою зовнішній датчик. А вимірювальні системи другого метода відрізняються тим, що у них відсутній заповнений рідиною катетор, при цьому чутливий елемент розміщується на кінчику катетора і вводиться всередину судини, такі прибори називають внутрішньо судинні.
Використовуються різні типи датчиків тиску, такі як тензотермічні датчики, диференційний трансформатор, датчики зі змінною індуктивністю чи ємністю, оптико електронні чи напівпровідникові датчики.
Зовнішньо судинні системи вимірювання складаються з катетора, з’єднаного з трьохходовим клапаном, за яким розміщений датчик тиску. В такій системі, де є катетор з розчином натрію хлорид, один раз на декілька хвилин необхідно проводити промивання катетора свіжим розчином, щоб не утворювалися на кінчику катетора тромби. Катетор з’єднує область вимірювання тиску всередині кровоносної судини з одноразовим датчиком тиску та з посудиною, яка заповнена промивним розчином. за допомогою трьохходового крана датчик підключають то до кровоносної системи, то до атмосферного тиску для установки нуля.
Лікар вводить катетор судину двома способами: за допомогою хірургічного розрізання тканини над судиною, що дозволяє знайти необхідну артерію, або методикою з використанням провідника катетора. Вимірювальний тиск передається через рідину, яка знаходиться в катеторі, на датчик тиску та деформує його мембрану.
Внутрішньо судинні датчики мають переваги в тому, що відсутній заповнений рідиною катетор, через який відбувається з’єднання між джерелом тиску та датчиком. Існування такого катетора значно погіршує частотну характеристику вимірювальної системи. А в тому випадку коли використовується датчик, який розміщений на кінчику катетора. Можна регіструвати високочастотні коливання тиску. Крім того при використанні цього метода відсутні тимчасові затримки в часі, які виникають при проходженні пульсації тиску по заповненому рідиною катетору. В наш час використовують різні типи датчиків, що призначені для вимірювання тиску в судинній системі. Одним із типів катеторних датчиків є тетометричні датчики, які наклеєні на деформуючу мембрану, розміщену на кінчику катетора. Більш дешеві оптико волоконні внутрішньо судинні датчики.
В таких приладах зміщення деформованої мембрани вимірюється оптичним способом, за величиною відбитого світла від задньої поверхні мембрани. Ці сенсори абсолютно безпечні для людини.
Оптико волоконні мікро-датчики, призначені для вимірювання тиску в судинах людини. В цьому датчику одне коліно оптичного волокна, що роздвоюється приєднується до світло-діода, а друге до фотодетектора. Кінчик представляє собою датчик тиску, який має вид тонкої металевої мембрани, яка закріплена на загальному кінці двох пучків оптико-волоконного кабелю. Зміщення мембрана, визвано зовнішнім тиском, змінює оптичне спряження системи. Зазвичай для вимірювання фізіологічних величин тиску використовуються датчики багаторазового використання.
Проте останнім часом, почали використовувати недорогі одноразові датчики тиску. Використання таких датчиків зменшує можливість зараження пацієнтів та дозволяє позбавити персонал від турботи по підтримці в робочому стані датчиків багаторазового використання. Це корисно ще й тому, що процедури по підтримці багаторазових датчиків в належному стані призводить до того, що з часом вони стають менш надійними, чим одноразові. Датчики, які дозволяють від слідкувати зміни тиску у пацієнтів в післяопераційний період, можуть використовуватись як частина замкнутої системи зворотного зв’язку.
1.3.2.Неінвазивні методи для вимірювання артеріального тиску.
1.3.2.1.Окклюзивні системи вимірювань.
. Неінвазивні способи вимірювань артеріального тиску є непрямими, на відміну від прямих (інвазивних) методів, здійснюваних шляхом введення датчика в судинне русло. Найбільш широко використовуваний метод неінвазивного вимірювання артеріального тиску полягає у визначенні пульсації, вироблюваної або пальпаторно, або по вислухуванню певних звуків, на відстані від місця накладення оклюзійної манжети. У стандартній системі використовується сфігмоманометр, що складається з манжети, що служить для створення оклюзії кровоносних судин, гумової груші для накачування повітря в манжету і або ртутного, або мембранного манометра, що вимірює тиск в манжеті.
Артеріальний тиск вимірюють таким чином. У оклюзійну манжету накачують повітря до тих пір, поки тиск в ній не перевищить тиск систоли в крупній артерії (найчастіше, в плечовій), після чого починають поволі (із швидкістю 2-3 мм рт.ст, в секунду) знижувати тиск в манжеті. Після того, як максимальний, досягається в систолу тиск в судині перевищить тиск оклюзії, кров почне прориватися через майже повністю стислу манжетою судину, що приведе до виникнення сприйманих при пальпації пульсових коливань променевої артерії на рівні кисті (метод Ріва-Роччи). Інший метод заснований на вислухуванні за допомогою стетоскопа виникаючих в ліктьовому згині звуків (тонів Короткова), обумовлених перебігом крові в стислій манжетою артерії і вібраціями цієї артерії. Тиск, який показує манометр у момент реєстрації першого пульсового удару в променевій артерії, рівний тиску систоли. При зменшенні тиску в манжеті, можна виділити п'ять фаз змін тонів Короткова. Тиск, реєстрований при переході від четвертої фази, коли тони стають приглушеними, до п'ятої фази, коли тони перестають бути чутними, вважають рівним тиску діастоли.
При використовуванні як першого, так і другого методів слід проводити декілька вимірювань артеріального тиску, оскільки воно досить не стабільне і міняється як в ході дихального циклу, так і при змінах вазомоторної активності. Обом цим методам властивий той недолік, що з їх допомогою практично неможливо достатньо точно виміряти тиск у дітей і у гіпотоніків.
Застосування другого методу вимірювання тиску досить просте і вимагає лише мінімального устаткування. Проте цей метод не може бути використаний в галасливому приміщенні, тоді як пальпаторний метод цілком застосовний і в такій ситуацій. На результати вимірювань методом Короткова також впливає і гострота слуху людини, що проводить вимірювання. На невдачі, які трапляються при спробах зміряти аускультативним методом тиск у гіпотоніків, впливає погана здатність вуха людини сприймати низькочастотні коливання.
У манжету за допомогою ручної груші накачується повітря до тиску, що перевершує тиск систоли. Далі, тиск поволі зменшують і реєструють кровотік під манжетою за допомогою мікрофону або стетоскопа, що поміщається над ділянкою артерії, розташованим нижче за манжету. Тиск, при якому визначається перший тон Короткова, відповідає тиску систоли, а тиск, при якому тони Короткова приглушаються і зникають, відповідають тиску діастоли.
Розроблена безліч методів, що дозволяють здійснювати неінвазивне вимірювання тиску діастоли та систоли у людей автоматично. У всіх цих методах використовується автоматичний сфігмоманометр, здійснюючий нагнітання повітря в оклюзійну манжету і подальше випускання повітря з манжети з наперед встановленою швидкістю. Для реєстрації пульсацій артерії нижче манжети і тиск в манжеті використовується чутливий детектор. Як детектор використовуються ультразвукові, п'єзоелектричні, фотоелектричні, електроакустичні, термометричні, електрокардіографічні прилади і датчики, призначені для вимірювання імпедансу тканин. Нижче ми розглянемо три самих широко використовуваних методу автоматичного неінвазивного вимірювання тиску.
При реалізації першого методу використовується автоматичний прилад для аускультації, в якому стетоскоп замінений мікрофоном. Вимірювання починається з швидкого (із швидкістю 20-30 мм рт.ст./сек або 2.7-4 кПа/сек) роздування оклюзійної манжети аж до тиску, величина якого приблизно на 30 мм рт.ст. перевищує очікуваний тиск систоли. При цьому потік крові в артерії на відстані від манжети припиняється через те, що ділянка артерії, розташований вище, пережата. Далі починається повільне (із швидкістю 2-3 мм рт. ст./сек або 0.3-0.4 кПа/сек) зниження тиску в манжеті. Величина тиску в манжеті, існуючого в той момент, коли мікрофон реєструє появу першого тону Короткова, заноситься в пам'яті. Величина тиску, при якому відбувається ослаблення і зникнення тонів Короткова і яке відповідає тиску діастоли, також заноситься в пам'ять. Через декілька секунд після закінчення вимірювання прилад показує на екрані величини тиску систоли і діастоли і готовий до наступного вимірювання.
1.3.2.2.Ультразвуковий метод.
При визначенні артеріального тиску за допомогою ультразвукового датчика, Використовується доплеровській датчик, що дозволяє реєструвати рух стінок кровоносної судини при різних рівнях тиску в оклюзійній манжеті. В приладі розташовані два ультразвукові кристали - випромінюючий (8 Мгц) і сприймаючий сигнал - під компресійною манжетою, поміщеною на руку випробовуваного. Ультразвуковий сигнал, випромінюваний кристалом, фокусується на стінці артерії на протікаючій в ній крові. Відбитий від цих об'єктів сигнал, що має зрушення по частоті щодо випромінюваного сигналу, сприймається приймаючим кристалом і декодується. Різниця в частотах між випромінюваним і сприйманим сигналами складає від 40 до 500 Гц; це частотне зрушення пропорційне швидкості руху стінки і швидкості крові. При підвищенні тиску в манжеті, коли він стає вище діастоли, залишаючись при цьому нижче за систолу, судина відкривається і закривається при кожному ударі серця (протягом кожного серцевого циклу), оскільки тиск в артерії стає то вищим, то нижчим за тиск, який діє на неї ззовні (з боку манжети). Ультразвукова система реєструє моменти відкриття і закриття артерії.
Компресійна манжета розташовується над випромінюючим (8 Мгц) і приймаючим (8МГц ± ΔF) кристалами. В ході змін тиску в манжеті визначаються моменти відкриття і закриття артерії.
При подальшому підвищенні тиску в манжеті, інтервал часу між моментами відкриття і закриття артерії коротшає до тих пір, поки ці моменти не співпадають. Реєстрований у цей момент тиск в манжеті рівний тиску систоли. Навпаки, коли тиск в манжеті починає зменшуватися, інтервал часу між моментами відкриття і закриття просвіту артерії збільшується до тих пір, поки момент закриття не співпадає з моментом відкриття, обумовленим наступним скороченням серця. Реєстрований у цей момент тиск в манжеті рівний тиску діастоли. При нижчому тиску в манжеті, артерія не захлопується, її просвіт відкритий протягом всього серцевого циклу.
Перевага ультразвукового методу вимірювання полягає у тому, що він може бути застосований у дітей і у випробовуваних із зниженим артеріальним тиском, а також в умовах галасливого приміщення. До недоліків методу відноситься та обставина, що при змінах положення тіла випробовуваного змінюється довжина шляху, який проходить ультразвуковий сигнал від датчика до артерії. Використовування ультразвукового методу дозволяє також повністю відновити пульсову криву артеріального тиску.
1.3.2.3.Осциллометрічеській метод
Наступний неінвазивний метод вимірювання артеріального тиску осциллометричний - заснований на вимірюванні амплітуди коливань (осциляції) тиску в оклюзійній манжеті, які виникають унаслідок радіального переміщення стінки артерії (збільшення або зменшення її діаметру) при кожній пульсації кровотоку і тиску в артерії. Унікальність осциллометричного методу полягає і тому, що при його застосуванні для вимірювання артеріального тиску використовуються характеристики повітря, що міститься в компресійній манжеті. Коливання тиску в манжеті виникають, коли тиск в ній наближається до систоли. Ці коливання посилюються по міру зменшення тиску в манжеті і досягають максимальної величини в той момент, коли цей тиск стає рівний, середньому артеріальному тиску. При зменшенні тиску в манжеті нижче цієї величини, амплітуда коливань тиску зменшується пропорційно швидкості зменшення тиску в манжеті. Запис коливань тиску в манжеті не містить яких-небудь виражених змін, по яких можна було б легко визначити величину тиску діастоли в артерії. Це пов'язано з тим, що при зниженні тиску в манжеті нижче діастоли радіальні рухи стінки, що мають місце при проходженні кожної пульсової хвилі в артерії, зберігаються. З цієї причини, монітор для осциллометричного вимірювання тиску містить спеціальний алгоритм, що дозволяє оцінювати величину тиску діастоли в артерії.
Найнадійнішим параметром, реєстрованим при використовуванні осциллометричного методу, є не тиск діастоли тиск або систоли, а середній тиск, оскільки він визначається по абсолютно ясному показнику: при тиску в манжеті рівному середньому тиску в артерії реєстровані коливання тиску в манжеті мають максимальну амплітуду. Ця властивість методу звичайно дозволяє надійно вимірювати середній артеріальний тиск навіть у випадках гіпотензії, вазоконстрикції і при зменшеному пульсовому артеріальному тиску.
При швидкому збільшенні тиску в манжеті вище за рівень тиску систоли, радіальні переміщення стінки артерії повністю зникають, тому, що оклюзійний тиск перевершує тиск систола, артерія виявляється повністю пережатою. Проте, навіть при перевищуючому компресійному тиску систоли, спостерігаються слабкі осциляції тиску в манжеті, це зв'язане з пульсаціями ділянки артерії, розташованої під верхнім краєм манжети, і що передаються в манжети через підлягаючі тканині. При повільному знижень тиску в манжеті наступає момент, коли він стає нижче систоли. З цієї миті кров починає протікати по стислій артерії протягом коротких проміжків часу, що приводить до помітного збільшення амплітуди коливань тиску в манжеті. Тиск систоли визначається по збільшенню амплітуди пульсацій тиску в манжеті, що відбувається в той момент, коли середній тиск в манжеті стає декілька менше тиску систоли. При подальшому випусканні повітря з манжети, амплітуда коливань тиску в манжеті помітно збільшується, досягаючи максимального значення, після чого, при подальшому зниженні тиску в манжеті до нуля, амплітуда цих коливань зменшується. Оскільки при проходженні рівня тиску діастоли ніяких особливих змін амплітуди коливань тиску в манжеті не відбувається, то для визначення величини тиску діастоли доводиться застосовувати алгоритмічний метод.
Компресійна манжета роздувається до тиску, що перевищує тиск систоли, після чого повітря з манжети поволі підбурюється, що супроводжується зниженням компресійного тиску. Тиск систоли визначається в ту мить, коли відбувається помітне збільшення амплітуди коливань тиску в манжеті (коли компресійний тиск стає дещо менший за тиск систоли). Тиск в манжеті, при якому амплітуда коливань тиску максимальна рівний середньому артеріальному тиску.
1.3.2.4. Артеріальна тонометрія.
Артеріальний тонометр вимірює динамічний артеріальний тиск, тобто він призначений для безперервного вимірювання артеріального тиску протягом серцевого циклу. Датчик тонометра розташовують над лежачою близько до поверхні артерією, підтримуваною знизу кісткою. Дуже зручним місцем для проведення тонометричних вимірювань є променева артерія на зап’ясті руки. Потрібно відзначити, що артеріальний тонометр значно дорожчий традиційно використовуваний сфігмоманометра. Проте важливою перевагою артеріального тонометра є те, що з його допомогою можна виробляти неінвазивне, безболісне, безперервне вимірювання тиску протягом довгого часу. Принцип роботи системи полягає в визначенні величини артеріального тиску Р в артерії за допомогою сили F, яка вимірюється тонометричним датчиком.
Можна вказати декілька умов, яким повинен відповідати тонометричний датчик і досліджувана артерія для того, щоб система вимірювання тиску працювала належним чином:
Під артерією повинна знаходиться кістка, що створює протидію силі, що прикладається ззовні. Сила, що притискує артерію, повинна здавлювати стінку артерії в місці вимірювання, не викликаючи, при цьому пережму артерії. Товщина шкіри над артерією повинна бути значно менше діаметру артерії. Стінка артерії повинна мати властивості ідеальної мембрани. Коефіцієнт деформації пружини датчика повинен бути більший коефіцієнта деформації стінки артерії.
Теоретично було показано, що при виконанні всіх цих умов електричний сигнал на виході датчика сили прямо пропорційний внутрішньо-артеріальному тиску. Проте, при практичній реалізації такого підходу до вимірювання внутрішньо-артеріального тиску, коли використовується один тонометр, виникає серйозна проблема, пов'язана з тим, що рейтер повинен розташовуватися в точності над досліджуваною артерією. Рішення цієї проблеми полягає у використовуванні артеріального тонометра, що має декілька сенсорних елементів, які розташовуються таким чином, що один елемент з цього набору розташовуватиметься строго над артерією. Для автоматичного вибору з цього набору датчиків того, який розташований над артерією, використовується комп'ютерний алгоритм. Один з використовуваних способів вибору полягає у тому, що порівнюються дві характеристики тиску, реєстрованого різними датчиками, і вибирається той датчик, який реєструє мінімальний тиск діастоли в області, максимальною амплітудою
04.12.2017 22:12-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора