6 курс / Кардиология / Диагностика_и_лечение_хронических_форм_недостаточности_мозгового

Технология суточного мониторирования артериального давления

Выполнение повторных процедур определения диастоли ческого давления может быть прекращено досрочно, если время выполнения основной и дополнительных процедур превысит допустимый интервал. В этом случае сработает за щитный микропроцессор и будет выполнена процедура ава рийной декомпрессии и прекращения измерения.

Ошибки измерения диастолического давления могут воз никнуть только в том случае, если определено систоличес кое давление, то есть эффективно зарегистрирован биоло гический сигнал в виде звуковых тонов или пульсаций арте рии. Причины ошибки измерения диастолического давле ния могут быть те же, что и для систолического, но при этом, меньшей выраженности.

Автоматическое измерение артериального давления аускультативным методом, характерные ошибки и способы их предупреждения

Автоматическое измерение артериального дав ления аускультативным методом основано на определении звуковых явлений, обусловленных спадением/расправлени ем стенок плечевой артерии под манжетой, – тонов Корот кова – с помощью специального микрофона.

Принципиально процедура автоматического измерения артериального давления аускультативным методом осуще ствляется следующим образом.

Воздушный клапан закрывается, и микрокомпрессор на качивает воздух в манжету до определенного начального уровня, как правило, 160 – 170 мм рт. ст., – фаза компрес сии.

По достижении данного уровня работа компрессора ос танавливается, клапан открывается и начинается постепен

41

Амбулаторное мониторирование артериального давления

ное снижение давления в манжете– фаза декомпрессии. В этот период микрофон регистрирует звуковые явления в об ласти его прикрепления. Звуковые явления представляют собой механические колебания, которые при контакте с мик рофоном вызывают мелкие упругие деформации находяще гося в микрофоне пьезокристалла, в результате которых на пьезокристалле возникает переменное электрическое напря жение с частотой и амплитудой, соответствующей механи ческим колебаниям. Таким образом, механические колеба ния – звуковой сигнал – трансформируются в колебания электрического напряжения, то есть электрический сигнал, который передается по кабелю в электронную систему при бора и анализируется микропроцессором.

Определение артериального звука основано на оценке интенсивности сигнала в соответствующем звуковом диапа зоне частот. Сигнал микрофона фильтруется в диапазоне, соответствующем спектральным характеристикам артери ального звука, и определяется его мощность. При давлении в манжете выше систолического артериальный звук отсут ствует и колебания в данном звуковом диапазоне возника ют вследствие воздействия окружающего фона. Соответству ющий сигнал микрофона в данную фазу, соответственно, имеет небольшую мощность. При снижении давления в ман жете ниже систолического давления в артерии каждая пуль совая волна вызывает открытие просвета артерии в систолу, который затем снова спадается в диастолу, в результате воз никают колебания артериальной стенки в звуковом диапа зоне. Естественно, что амплитуда таких колебаний, сосре доточенных в определенном диапазоне (задаваемом физи ческими свойствами тканей) и возникающих в непосред ственной близости от микрофона, значительно выше, чем уровень случайных колебаний окружающего фона в том же

42

Технология суточного мониторирования артериального давления

диапазоне, и при появлении артериального звука мощность сигнала микрофона резко возрастает. При снижении давле ния в манжете ниже диастолического давления в артерии звуковой эффект исчезает и амплитуда сигнала с микрофо на снова становится низкой. Использование соответствую щего порога амплитудной фильтрации позволяет определить момент появления и исчезновения сигнала высокой мощ ности в диапазоне частот, соответствующем артериальному звуку. Давление в манжете в момент появления высокоамп литудного звукового сигнала фиксируется как систоличес кое, а в момент исчезновения – как диастолическое.

Знание, даже в общих чертах, процедуры автоматическо го измерения давления аускультативным способом, позво ляет понять причины возникновения ошибок и правильно интерпретировать полученные данные, а также находить ре шения проблем, возникающих при проведении монитори рования.

Типичные причины ошибок в фазу декомпрессии при аус культативном измерении.

1. Высокая интенсивность окружающего звукового фона.

Основным условием вышеописанного аускультативного определения является низкая интенсивность окружающего звукового фона. В условиях высокой интенсивности окру жающего звукового фона в заданном диапазоне, сравнимой с интенсивностью артериальных тонов, сигнал микрофона будет высоким на протяжении всей фазы декомпрессии и прибор не сможет определить систолическое давление как момент резкого нарастания мощности сигнала. В итоге пос ле нескольких безуспешных попыток измерения с более вы соким начальным уровнем давления в манжете будет заре гистрирована ошибка определения систолического давле ния.

43

Амбулаторное мониторирование артериального давления

С учетом данной проблемы в некоторых мониторах ис пользуются более сложные алгоритмы определения с выде лением полезного сигнала, соответствующего артериально му тону, из общего сигнала, записываемого микрофоном в широком диапазоне и содержащего окружающий звуковой фон. Эти алгоритмы, как правило, основаны на оценке от носительной мощности сигнала – соотношения мощности сигнала в узком диапазоне частот артериального звука и об щей мощности сигнала в широком диапазоне в качестве кри терия появления/исчезновения сигнала, то есть на опреде лении того, какая часть общей мощности сигнала обуслов лена колебаниями в диапазоне частот артериального звука. Вклад колебаний в диапазоне артериального звука в общую мощность звукового сигнала будет резко меняться при по явлении артериального звука, даже если общая мощность сигнала существенно не изменится. В некоторых мониторах для устранения такой ошибки используется метод регистра ции звукового фона с помощью второго микрофона, распо ложенного в стороне от артерии, который потом использу ется для выделения тонов. Принципиально другим спосо бом выделения полезного сигнала и повышения помехоус тойчивости аускультативного измерения является использо вание ЭКГ сигнала, когда оценка мощности звукового сиг нала микрофона проводится в определенный короткий ин тервал времени по отношению к комплексу QRS, соответ ствующий времени появления пульсовой волны и, соответ ственно, тона. То есть в данном случае также оценивается относительная мощность сигнала, но не в в частотном, а во временном диапазоне. Однако в любом случае аускультатив ный метод не будет достаточно устойчив в условиях высо кой интенсивности окружающего звукового фона. Это яв ляется существенным ограничением данного метода.

44

Технология суточного мониторирования артериального давления

Эффективные решения:

1)приобретать приборы, использующие дополнительные способы более точного выделения артериального тона;

2)учитывать уровень окружающего звукового фона в пред полагаемых условиях мониторирования и при его высо кой интенсивности выбрать альтернативный осцилломет рический метод измерения артериального давления.

2. Расположение микрофона на плече под манжетой.

Как правило, расположение микрофона под манжетой преследует цель улучшить чувствительность восприятия то нов. Другой причиной является то, что у многих механичес ких и электронных тонометров микрофоны изначально фик сируются под манжетой, чтобы обеспечить удобство само стоятельного измерения, когда свободной остается только одна рука. Однако наполненная воздухом резиновая груша становится усилителем окружающего звукового фона и ис точником дополнительных помех, а соответственно, и до полнительных ошибок или даже вообще невозможности из мерений.

Естественными решением в данном случае является рас положение микрофона ниже края манжеты. Как правило, аускультативные мониторы снабжаются специальными лип кими кольцами, лентами и др. приспособлениями для фик сации микрофонов на коже плеча независимо от манжеты.

3. Слабый звуковой сигнал от артерии.

Микрофон определяет звуковые колебания поверхности кожи, а не самой артерии. Звуковые колебания поверхности кожи возникают в результате проведения артериального зву ка через ткани плеча, которые могут существенно ослаблять его интенсивность. При плохой слышимости амплитуда сиг нала микрофона будет низкой на протяжении всей фазы де

45

Амбулаторное мониторирование артериального давления

компрессии. Прибор не сможет обнаружить вышеописанные изменения мощности сигнала, и возникнет ошибка опреде ления систолического давления. Плохая слышимость может быть обусловлена расположением микрофона в стороне от артерии или значительным слоем жировой ткани между ар терией и кожей.

Эффективное решение: для предупреждения ошибки из за плохой слышимости тонов необходимо пальпировать ар терию и устанавливать микрофон на место наиболее интен сивной пульсации. Наиболее близко к поверхности плече вая артерия проходит в области локтевой ямки, соответствен но, в этом месте – наилучшие условия выслушивания арте риальных тонов.

Автоматическое измерение артериального давления осциллометрическим методом, характерные ошибки и способы их предупреждения

Осциллометрическое измерение основано на оценке амплитуды колебаний артериального давления в ман жете в результате пульсирующего кровотока в артерии. По скольку в данном случае манжета выполняет роль детектора пульсовых колебаний в артерии, ее положение также суще ственно влияет на точность измерений, как и расположение микрофона при аускультативном методе. Наибольшая амп литуда колебаний давления в манжете вследствие пульсиру ющего кровотока в плечевой артерии достигается при рас положении центра резиновой груши над местом наибольшей пульсации.

Работа микрокомпрессора и рабочей системы регулиро вания давления в манжете отличается от аускультативного метода только тем, что давление в фазу декомпрессии сни жается не плавно, а ступенчато.

46

Технология суточного мониторирования артериального давления

Длительность открытия клапана регулируется так, чтобы за одно открытие давление в системе снизилось на опреде ленную заданную величину (программируемый параметр, см. раздел "Создание протокола (программы) исследова ния"). Интервал между открытиями регулируется более сложным образом, что связано с одновременным выполне нием алгоритма осциллометрического определения давле ния в плечевой артерии. На каждой ступени декомпрессии анализируется динамика давления в манжете. Суть такого анализа в том, чтобы определить два три последовательных пульсовых повышения – пика – давления в манжете. Про цедура носит название "Peak matching procedure" – оценка соответствия "пиков" и предназначена для тестирования ко лебаний давления в манжете с целью отделения ритмичных пульсовых волн от хаотичных колебаний при движении. Ко лебания могут сравниваться между собой и/или сопостав ляться с полученными на предыдущей ступени. При выяв лении приблизительно одинаковых колебаний записывает ся их амплитуда, исходное давление в манжете, и программа разрешает выполнение процедуры открытия клапана. При отсутствии одинаковых колебаний процедура открытия кла пана запускается после превышения лимита времени, уста новленного для "Peak matching procedure". Периодические от крытия клапана продолжаются до достижения заданного уровня минимального артериального давления (программи руемый показатель), затем клапан остается открытым до тех пор, пока давление не достигнет атмосферного уровня.

Записанные на каждой ступени пульсовые колебания дав ления в манжете имеют амплитуду в среднем не более 5 мм рт. ст. и анализируются микропроцессором по специально му алгоритму. Определение значений артериального давле ния основано на оценке амплитуды этих колебаний.

47

Амбулаторное мониторирование артериального давления

Графически зависимость амплитуды пульсаций от уров ня давления в манжете имеет колоколообразную форму. Ам плитуда пульсаций сначала нарастает, а затем снижается. Давление в манжете в момент достижения пика амплитуды осциллометрического пульса принимается за среднее арте риальное давление. Систолическое и диастолическое арте риальное давление определяется различными способами, яв ляющимися интеллектуальной собственностью фирмы про изводителя. Наиболее часто используются критерии, назы ваемые Pressure Identification Points (PIPs) и представляющие собой критические значения отношения амплитуды пульсо вого колебания к максимальной амплитуде. Например, PIP для систолического артериального давления обычно нахо дится в районе 0,5, то есть когда амплитуда очередного пуль сового колебания достигает половины от максимальной, давление в манжете принимается как систолическое. Кри терий PIP для диастолического артериального давления ко леблется в пределах 0,82–0,74, то есть когда величина амп литуды пульса после прохождения пика снижается до уров ня 0,82 от максимальной, давление в манжетке принимает ся за диастолическое.

Знание деталей процедуры осциллометрического опреде ления артериального давления позволяет понять причины ошибок и правильно интерпретировать результаты измере ний.

Во первых, критериями для определения значений арте риального давления являются не качественные физиологи ческие феномены, определяемые однозначно, а некоторые произвольные значения плавно меняющейся количествен ной характеристики явления. При любом нарушении плав ного процесса нарастания и последующего снижения амп литуды, значения артериального давления будут определе

48

Технология суточного мониторирования артериального давления

ны неправильно. Причинами таких нарушений, как прави ло, являются артефакты движения или дыхания. Например, движения руки во время измерения создают в манжете до полнительные колебания давления значительно большей ам плитуды, чем обусловленные пульсацией плечевой артерии. Вследствие этого плавная колоколообразная форма нарас тания и снижения амплитуды колебаний нарушается и тре буемое соотношение амплитуд может быть случайно достиг нуто раньше или позже, чем обусловленное закономерны ми изменениями осциллометрического пульса, и, таким об разом, артериальное давление будет измерено ошибочно.

Кроме того, для критериев в виде отношения амплитуды пульса к его максимальному значению характерна зависи мость от уровня артериального давления. Так, например, при сопоставлении с интраартериальными измерениями соот ветствующее диастолическому артериальному давлению от ношение амплитуд меняется от 0,82 до 0,74 при изменении диастолического артериального давления 50–115 мм рт. ст., а систолическое – от 0,57 до 0,45 при изменении сис толического артериального давления в интервале 100–190 мм рт. ст. Следовательно, результаты измерений должны прове ряться в начале и в конце мониторирования у пациентов с очень высокими или низкими значениями. Некоторые мо ниторы имеют встроенную возможность коррекции резуль татов измерений на основании тестовых сравнений (значе ния, полученные монитором, и врачебные измерения) до или после мониторирования

Причиной систематической ошибки измерений являет ся изменение эластичности артериальной стенки, посколь ку величина пульсации непосредственно зависит от растя жимости артерии. При снижении эластичности артерии на растание амплитуды пульсовых колебаний во время деком

49

Амбулаторное мониторирование артериального давления

прессии происходит в меньшей степени, а пик прироста ам плитуды перестает быть четким, что мешает точно опреде лить среднее давление. Так, например, у пожилых пациен тов осциллометрические измерения дают существенно зани женные значения по сравнению со стандартными офисны ми измерениями (систематическая ошибка) [1, 2, 3].

Поскольку записываются и подвергаются анализу толь ко ритмичные колебания давления в манжете, у пациентов с нарушениями ритма значения давления могут определяться неправильно.

Для предупреждения ошибок данного типа необходимо:

1)тщательное инструктирование пациента в отношении важности условия неподвижности руки во время измере ний, включая предплечье, и особенно кисть . Оптималь но, если такие инструкции будут выдаваться в письмен ном виде вместе с дневником пациента;

2)проводить тестовые сравнения значений, получаемых в результате автоматического измерения и стандартного ручного измерения аускультативным методом:

–у пациентов с высоким давлением,

–у пожилых пациентов,

–у пациентов с диабетом или другими заболеваниями со судов;

3)обязательно вносить данные о возрасте пациента при про граммировании тех моделей мониторов, которые имеют возможность возрастной коррекции значений давления.

Значительный слой подкожной жировой ткани при ожи рении может существенно затруднять передачу пульсации артерии на манжету и ослаблять амплитуду осцилляций дав ления в манжете, используемых для расчета значений

50