УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ КРОВИ И ГЕМАТОКРИТА

Предлагаемое устройство относится к медицине и может быть использовано для неинвазивного определения артериального давления, вязкости крови и гематокрита.
Атеросклероз и артериальная гипертония являются основными причинами сердечно-сосудистой смертности населения экономически развитых стран.
Летальность от сердечно-сосудистых заболеваний в России - 56-61%. Ежегодно в России от сердечно-сосудистых заболеваний умирают более миллиона человек.
Все без исключения больные атеросклерозом нуждаются в консервативной терапии. Однако чрезвычайно сложно определиться с показаниями и сроками профилактического лечения. Особые трудности возникают у пациентов с доклиническими, малосимптомными формами сосудистой недостаточности. Зачастую первым клиническим проявлением атеросклероза у больных с бессимптомным течением является тромбоз коронарной или сонной артерии с непоправимыми последствиями. Как правило - это молодые мужчины наиболее социально активных групп населения.
Наиболее эффективной и экономически выгодной является первичная профилактика заболеваний сердца и сосудов, включающая борьбу с основными факторами риска, а также раннее выявление лиц из групп высокого кардиоваскулярного риска.
Важнейшим фактором кардиоваскулярного риска является повышение артериального давления.
Для неинвазивного контроля артериального давления в настоящее время широко применяются автоматические тонометры различной конструкции. Все они содержат пневматическую манжету, накладываемую на конечность, пневматическую помпу для нагнетания воздуха в манжету, датчик давления, анализатор и индикатор (Эман А.А. Биофизические основы измерения артериального давления, Л., 1983).
Недостатком используемых на сегодняшний день автоматических тонометров является невозможность контроля показателей, характеризующих реологические свойства крови.
Одним из важнейших условий благоприятного исхода лечения больного атеросклерозом является своевременное выявление и адекватная коррекция нарушений реологических свойств крови.
Основными показателями, характеризующими реологические свойства крови, существенно влияющими на микроциркуляторный кровоток, является вязкость крови и гематокрит.
Повышение вязкости крови и гематокрита является причиной увеличения периферического сосудистого сопротивления, снижения венозного возврата и, вследствие этого, уменьшения производительности сердца, транзиторной гипертензии.
Повышение вязкости крови и гематокрита сопровождается падением объемного магистрального кровотока, что приводит к функциональной недостаточности различных органов, срыву компенсаторных возможностей, а также резервов коронарного и мозгового кровообращения.
Повышение артериального давления, а также патологические изменения вязкости крови и гематокрита лежат в основе возникновения и развития тяжелых осложнений заболеваний сердца и сосудов - инфаркта миокарда, инсульта, гангрены конечности.
Одновременный неинвазивный мониторинг артериального давления, вязкости крови и гематокрита существенно расширяет возможности своевременной диагностики кардиоваскулярного риска, выделения диспансерных групп наблюдения, а также определения сроков и контроля адекватности проводимого профилактического лечения.
Известны предложенные нами ранее устройства для определения вязкости крови и гематокрита (патент на полезную модель №54200, №59390).
Однако устройств, которые позволяют одновременно определять артериальное давления, вязкость крови и гематокрит в настоящее время не существует.
Нами впервые предложено устройство, которое позволяет проводить измерение артериального давления, вязкости крови и гематокрита.
Схема устройства для определения артериального давления, вязкости крови и гематокрита представлена на фиг.1, где:
1. Анализатор.
2. Датчик давления.
3. Пневматическая манжета.
4. Пневматическая манжета.
5. Пневматическая помпа.
6. Пневматическая помпа.
7. Регистратор пульсовой волны магистральной артерии.
8. Регистратор пульсовой волны магистральной артерии.
9. Аналогово-цифровой преобразователь.
10. Электронный курвиметр.
11. Индикатор.
Анализатор является основным управляющим и вычислительным элементом разработанного устройства. Анализатор на основании данных об амплитуде, длительности заднего фронта пульсовой волны, скорости ее распространения, значении систолического и диастолического артериального давления вычисляет вязкость крови и гематокрит путем математической обработки полученных данных.
Устройство работает следующим образом; регистратор пульсовой волны [7] располагают в проекции магистральной артерии под пневматической манжетой [3] на проксимальном уровне конечности (фиг.1).
Регистратор пульсовой волны [8] располагают в проекции магистральной артерий под пневматической манжетой [4] на дистальном уровне конечности.
Пневматические манжеты [3] и [4] прижимают к конечности регистраторы пульсовой волны [7] и [8], предотвращают их смещение.
После расположения регистраторов пульсовой волны [7] и [8] под пневматическими манжетами [3] и [4] активизируют работу устройства.
Управляющие сигналы анализатора запускают пневматическую помпу [6], воздух нагнетается в дистально расположенную пневматическую манжету [4], фиксирующую регистратор пульсовой волны [8] расположенный на дистальном отделе магистральной артерии конечности.
Пневматическая помпа [6] нагнетает воздух в дистально расположенную пневматическую манжету [4] до тех пор, пока не будут созданы оптимальные условия для регистрации амплитуды и длительности спада пульсовой волны регистратором [8], фиксированным в проекции магистральной артерии на дистальном уровне конечности.
Давление в дистальной пневматической манжете [4], фиксирующей дистальный регистратор пульсовой волны [8] удерживается на достаточном уровне, индивидуальном для каждого пациента необходимом для устойчивой регистрации нескольких циклов пульсовой волны.
Электрические сигналы, имеющие форму пульсовой волны, с выхода регистратора пульсовой волны [8] передаются на вход аналогово-цифрового преобразователя [9], преобразуются в цифровой вид и передаются на вход анализатора [1] для обработки и хранения.
Анализатор [1] производит измерения амплитуды пульсовой волны, длительности ее заднего фронта, частоты пульса, подает управляющие сигналы, начинает работать пневматическая помпа [5].
Воздух нагнетается в пневматическую манжету [3], расположенную на проксимальном уровне конечности, под данной манжетой расположен регистратор пульсовой волны [7]. Пневматическая манжета [3] соединена с датчиком давления [2], который непрерывно подает сигналы на анализатор [1] об уровне давления в манжете [3], расположенной на проксимальном уровне конечности.
Анализатор [1] прекращает работу пневматической помпы [5] при пережатии магистральной артерии манжетой [3], расположенной на проксимальном уровне конечности.
Управляющие сигналы анализатора [1] пневматической помпе [5] обеспечивают медленное стравливание воздуха из пневматической манжеты [3].
Датчик давления [2] регистрирует и непрерывно передает на анализатор [1] информацию о изменении давления в манжете [3], расположенной на проксимальном уровне конечности.
При медленном стравливании воздуха из манжеты [3] ликвидируется сдавление магистральной артерии, кровь начинает поступать в дистальные отделы конечности.
Регистратор пульсовой волны магистральной артерии [7], расположенный под проксимальной манжетой [3], регистрирует первую пульсовую волну, а также изменение амплитуды пульсовой волны, длительности ее заднего фронта при уменьшении давления в проксимальной манжете [3].
Информация с регистратора пульсовой волны [7] через аналогово-цифровой преобразователь [9] поступает в анализатор [1].
Последним этапом исследования производят измерение расстояния между регистраторами пульсовой волны [7] и [8] электронным курвиметром [10].
Информация, поступившая на анализатор [1] от электронного курвиметра [10] является сигналом анализатору [1] для начала обработки всех полученных данных.
После 4-5 секунд математической обработки полученных данных анализатор [1] выдает на индикатор [11] информацию о систолическом, диастолическом давлении пациента (мм рт.ст.), частоте сердечных сокращений (ударов в минуту), вязкости крови (отн. ед), гематокрите (%).
После окончания процесса измерения и вычисления параметров анализатор [1] сохраняет информацию, подает управляющие сигнала пневматическим помпам [5] и [6], обеспечивая полное стравливание воздуха из манжет [3] и [4].
Прибор сохраняет полученные данные, готов к новому циклу работы.
Весь процесс от начала наложения пневматических манжет [3] и [4] на двух уровнях конечности и размещения под манжетами [3] и [4] в проекции магистральных артерий регистраторов пульсовой волны [7] и [8] и до окончания процесса измерения и стравливания воздуха из манжет [3] и [4] занимает не более двух минут (фиг.1).
Для определения погрешности измерения артериального давления, вязкости крови и гематокрита были проведены измерения данных параметров у 140 пациентов стандартными общепризнанными методами и с использованием разработанного устройства.
Артериальное давление измеряли автоматическим тонометром Omron МХ2 Basic.
Вязкость крови измеряли с помощью капиллярного гемовискозиметра ВК-4. Применение данного прибора широко распространено в клинической практике. Прибор позволяет определять вязкость крови в относительных единицах методом сравнения с вязкостью дистиллированной воды.
Гематокрит исследовали центрифужным способ с использованием гематокритной центрифуги CM-70.
Проведенные исследования показали, что результаты измерения систолического и диастолического артериального давления разработанным устройством соответствуют данным, полученным с помощью автоматического тонометра Omron MX2 Basic.
Погрешность измерения вязкости крови и гематокрита с помощью разработанного устройства по сравнению со стандартными инвазивными методиками не превышает 3%.
Внедрение разработанного устройства в клиническую практику позволит производить неинвазивное определение артериального давления, вязкости крови и гематокрита, как в стационарных, так и в домашних условиях.
Раннее выявление артериальной гипертензии, а также синдрома гипервязкости, характерного для ангиологических больных, позволит целенаправленно выделять доклинические формы заболеваний сосудов, своевременно осуществлять коррекцию артериального давления и гипервязкости крови. Это позволит сократить количество больных с тяжелыми осложнениями заболеваний сосудов, такими как инфаркт миокарда, инсульт, ишемическая гангрена конечности.
Раннее выявление начала обострения заболеваний сердца и сосудов значительно повысит эффективность превентивных лечебных мероприятий.
Внедрение разработанного устройства для определения артериального давления, вязкости крови и гематокрита в клиническую практику позволяет с принципиально новых неинвазивных позиций подойти к проблеме профилактики заболеваний сердца и сосудов, а также улучшить результаты лечения больных.
Внедрение разработанного устройства в клиническую практику является важнейшим звеном реализации Национальной Программы развития здравоохранения России.