Пути повышения точности измерения артериального давления осцилометрическим методом
|
|
Скачать 193.13 Kb.
|
|
Содержание
Материал и методы исследования2. Традиционная технология обработки кривой давления A priori такая обработка должна иметь некоторые преимущества перед традиционной технологией |
|
Пути повышения точности измерения артериального давления осцилометрическим методом Б.Д.Зислин, А.В.Чистяков, В.А.Багин, Е.Н.Солоухин, В.А.Полунин, Е.В.Девайкин, Д.В.Почепко ООО Тритон электроникС, ГКБ 40, Екатеринбург Фирмой Тритон ЭлектроникС разработан новый модуль неинвазивного измерения артериального давления. Он использует усовершенствованный осциллометрический метод, с предварительным измерением артериального давления на фазе нагнетания давления в манжете, за счет чего решаются многие проблемы, свойственные автоматическим измерителям артериального давления. В статье приводятся результаты сравнительных испытаний модуля. Мониторинг артериального давления (АД) является одним из основных методов оценки состояния системной гемодинамики при критических состояниях (в медицине катастроф, во время операции, а также в палатах реанимации и интенсивной терапии). Для мониторинга АД в настоящее время наиболее часто используются три способа регистрации этой функции. Аускультативный метод Н.С.Короткова, основан на регистрации звуковых явлений (тонов Короткова) создаваемых крупной артерии (плечевой, бедренной) при декомпрессии давления в манжете. Метод прямого измерения АД осуществляется путем пункции или катетеризации одного из крупных артериальных стволов (аорты, сонной, бедренной, лучевой артерий). Осциллометрический метод, основанный на анализе кривой микропульсации давления в манжете, наложенной на область тела в проекции одной из крупных артерий, чаще всего на область верхней трети плеча. Каждый из этих методов имеет достоинства и недостатки. Метод прямого измерения АД привлекает своей точностью, возможностью регистрации АД при каждом сердечном сокращении, сохраняет высокую точность при аритмиях. Его существенными недостатками являются инвазивность и ограниченное время использования из-за реальной опасности инфицирования тканей вокруг катетера, тромбоза катетера, а возможно и артерии. Поэтому метод прямой регистрации АД используется в тех случаях, когда необходима высокая точность измерения АД (при операциях на сердце с искусственным кровообращением, реконструктивных операциях на сосудах головного мозга и др.), либо в случаях, когда артерия катетеризируется для других целей (внутриартериального введения лекарственных веществ). Метод Н.С.Короткова неинвазивен, легко воспроизводим, не требует дорогостоящей аппаратуры, может быть использован при любой ситуации (на месте катастрофы, в санитарном транспорте, в палате интенсивной терапии), на точность измерения не влияют двигательная активность больного, сердечные аритмии. Существенным недостатком метода является невысокая его точность. Считается, что ошибка величины АД составляет 10-15 мм рт. ст. Поскольку измерительным устройством метода является человеческое ухо, то трудно избежать определенного субъективизма в оценке АД (шум в помещении, сложности в точной зрительной фиксации стрелки манометра, стремление округлять зафиксированный уровень давления и т.д.). И, тем не менее, этот метод уже около 90 лет (с 1905 г.) является наиболее часто используемым методом регистрации АД. Более того, он является эталоном, по которому тестируются другие приборы (протоколы AAMI/ANSI Американскаой ассоциация за Совершенствование Медицинской Аппаратуры и BHS Британского Общества Гипертензии). Осциллометрический метод регистрации АД основан на фиксации осцилляций давления в манжете, вызванных гидродинамическими явлениями в артериях, посредством датчика давления. Этот метод лишен недостатков метода Н.С.Короткова, связанных с «человеческим фактором». Он позволяет, при правильном применении, как угодно долго мониторировать АД без каких-либо негативных влияний на больного. Однако и этот метод не лишен недостатков.
Большинство из перечисленных причин, влияющих на точность измерения АД, в современных мониторах устранены, однако ошибки измерения, связанные с двигательной активностью больного, наличием сердечных аритмий, необходимость повторных циклов измерения, («донакачки») и некоторые другие, нивелировать не всегда возможно. В целях повышения точности измерения АД осциллометрическим способом фирмой Тритон электроникС разработана оригинальная технология обработки кривой давления в манжете. ^
Современная технология регистрации АД осциллометрическим методов предполагает обработку кривой давления в манжете. Эта кривая имеет вид колокола с восходящим и нисходящим коленом (рис.1).     P диаст. P сист. Рис. 1. Расчет параметров артериального давления В соответствии с технологией метода, сначала определяется максимум огибающей (Р mах), затем находятся характерные точки А1 и А2. В соответствии с фазами начала и конца звуковых явлений при регистрации АД по Короткову, экспериментально установлено, что амплитуда колокола в точке А1, равная 1/2 Pмах, соответствует уровню диастолического давления, а амплитуда колокола в точке А2 равная 2/3 Pмах, определяет уровень систолического давления. ^ В большинстве мониторов обработка кривой давления производится на нисходящей фазе цикла, при стравливании давления в манжете. Причем используется ступенчатый метод стравливания, предложенный в 1991 году M. Ramsey [2], когда, в зависимости от частоты сердечных сокращений, давление на каждой последующей ступеньке меньше предыдущей от 3 до 10 мм Hg. (рис.2)  Рис.2 Ступенчатый метод стравливания давления На каждой ступеньке анализируется несколько ударов пульса, в связи с чем, появляется возможность оценки качества ударов и их селекция. Можно выделить экстрасистолы и артефакты, вызванные движениями пациента, и набрать установленное количество «нормальных» ударов на каждой ступеньке. На первой ступеньке происходит захват параметров пульсовой волны, анализируются отдельные удары, измеряются период, соотношение продолжительности систолической и диастолической фаз, что защищает от ошибочного захвата помехи. Проверка соотношения систолической и диастолической фаз по нескольким ударам сводит вероятность ошибки к минимуму. Огибающая «колокола» шумов формируется путем получения усредненной оценки амплитуды пульсаций давления в манжете на каждой ступеньке. Качественный анализ пульсовой волны на первых ступеньках, делает возможным на последующих ступеньках анализировать только один удар пульса, что существенно сокращает время получения окончательной информации об АД. На первом этапе разработки нашего модуля регистрации АД, алгоритм обработки колокола проводился по традиционной технологии. Тестирование показаний осциллометрического модуля монитора осуществлялось путем сравнения показаний прибора со средним результатом одновременного измерения АД по Короткову двумя экспертами. Если тестирование проводилось сразу двух мониторов, один из которых, как правило, был зарубежного производства, то экспертиза осуществлялась путем 4-х кратного измерения АД. Сначала дважды измерялось давление при последовательном подключении мониторов, затем дважды, но с обратным порядком их подключения. Регистрировались усредненные (по 2 измерениям) показатели по каждому монитору. Точность показания модуля определялась с учетом протокола Британского общества гипертензии (BHS) [1]. Было проведено 355 измерений АД у 168 больных, реанимационных отделений ГКБ 40 г. и ОДКБ №1 г. Екатеринбурга в возрасте от 0 до 73 лет. 75 больных (44,6%) находились на искусственной вентиляции легких. Результаты тестирования всего массива данных измерения АД модулем с традиционной технологией обработки колокола представлены в таблице 1 Таблица 1 Результаты тестирования модуля АД
Из материалов, приведенных в таблице 1, следует, что модуль АД, кривая давления в котором обработана по традиционной технологии, по частоте ошибок в диапазоне ≤5 и ≤10 мм Hg укладывается в класс «С», в диапазоне ≤15 мм Hg – в класс «А», что, естественно, не может удовлетворить пользователя. По-видимому, на точность показания модуля АД могли повлиять ряд негативных факторов, связанных с алгоритмом обработки кривой давления. Так, в 2,2% случаев алгоритм неправильно определял величину систолического давления АД. Истинная величина оказалась выше, чем ее зафиксировала кривая давления. В этих случаях прибор автоматически производил повторную компрессию («донакачку»). В 2,8% случаев модуль не смог провести измерение и сигнализировал об этом пользователю («ошибка измерения»), в связи с чем, приходилось заново, иногда несколько раз, проводить измерение. В 10,1% случаев особенности пульсации давления в манжете не позволили полностью сформировать колокол. В этих случаях процессор достраивал колокол («экстраполяция»). Величина расхождений во всех этих случаях между данными экспертов и модуля составила 12,8±2,3 мм Hg (max – 55.5, min – 0.5) по систолическому АД и 7,1±0,7 мм Hg (max – 16.5, min – 0) диастолическому АД. В последней серии тестирования модуля (34 измерения у 21 больного), после серьезной коррекции алгоритма, удалось несколько повысить точность измерений (таб.2) Таблица 2 Результаты тестирования модуля АД после коррекции алгоритма
Данные таблицы 2 демонстрируют существенное увеличение точности измерения АД. Частота ошибок в диапазоне ≤5 мм Hg практически достигла класса «В», а в диапазоне ≤10 мм Hg и ≤15 мм Hg – класса «А». Однако, к сожалению, не удалось полностью избежать «донакачки» (2,9%) и «экстраполяции» (8,8%). Мы склонны оценивать полученные результаты, как удовлетворительные, хотя и настораживает высокая частота ошибок в диапазоне ≤5 мм Hg, а также значительная частота (до 8,8%) артефактов, влияющих на точность измерения. Все это заставило нас искать новые пути повышения точности измерений АД осциллометрическим методом. 3. Технология обработки кривой давления на восходящей фазе цикла. ^
Кроме того, наш опыт обработки кривой давления по этой технологии показывает, что колокол формируется гораздо более выраженным и четким, что обещает более высокую точность измерений. Данная технологии отличается от традиционной только тем, что, помимо нисходящего колена, измерение производится и на фазе нагнетания. Алгоритм обработки остается таким же, как и в традиционной технологии. Проведенные измерения АД модулем, в котором применена новая технология обработки колокола, позволили выявить несколько вариантов кривых давления. Кривые давления, обработанные на фазе компрессии (восходящее колено) и декомпрессии (нисходящее колено) близки по своей конфигурации (рис. 3), конфигурация колокола при обработке кривой давления на нисходящем колене хуже, чем на восходящем колене (рис. 4). Кроме того, в некоторых исследованиях удалось зафиксировать наличие артефактов, связанных, по-видимому, с выраженной подвижностью больного, либо с аритмией, либо с воздействием на манжету со стороны персонала (рис. 5). На приводимых ниже диаграммах зафиксированы 2 кривые. Сплошные линии отражают результаты обработки кривой давления на восходящем колене, пунктирные – на нисходящем колене колокола. Цифровые данные на диаграмме показывают величины артериального давления, вычисленные при обработке колоколов отдельно как на фазе компрессии и декомпресси, так и усредненный результат.  АД мм рт. ст. Рис.3. Близкие конфигурации колоколов, построенных на восходящей и нисходящей фазах кривых давления  АД мм рт. Рис. 4. Колокол, построенный на фазе декомпрессии деформирован и неточно вычисляет АД  АД мм рт.ст. Рис. 5. Колокол при резких движениях руки больного (артефакт). Пунктирная линия – промежуточный (неполностью обработанный колокол) иллюстрирует деформацию кривой давления, связанную с артефактом. Сплошная линия – полностью обработанный колокол, по которому произведен расчет АД Анализ графиков, приведенных на диаграммах 3, 4 и 5 свидетельствует, что при усреднении результатов измерения давления, полученных при обработке колоколов, построенных на обоих фазах кривых давления, величины артериального давления различаются между собой не более чем на 5 мм рт. ст., даже при наличии артефактов. Естественно было ожидать, что это существенно повысит точность измерения артериального давления. Тестирование модуля, кривая давления в котором обрабатывалась по новой технологии, проведено при одновременном измерении артериального давления у 80 больных реанимационного профиля (всего 110 измерений). В этой серии исследований сравнение показателей модуля осуществлялось не только с результатами экспертов, но и осциллометрическим блоком аппарата Cardiocap-2 (Datex, Финляндия). Результаты тестирования представлены в таблице 3. Таблица 3 Результаты тестирования модуля АД при обработке колокола по новой технологии
В таблице 3 приведены сравнительные данные тестирования модуля АД, обработка кривой давления которого производилась по новой технологии и блока АД монитора фирмы Datex, кривая давления которого обрабатывалась по традиционной технологии. Материалы этой таблицы позволяют сформулировать несколько положений. Основные различия в регистрации АД нашего модуля и блока АД монитора Datex касаются частоты ошибок в диапазоне ≤ 5 мм рт. ст.. По классификации BHS частота ошибок в этом диапазоне нашего модуля по систолическому АД соответствует классу «А», по диастолическому АД – классу «В». В мониторе Datex – соответственно классу «В» и «B». В остальных диапазонах оба монитора соответствуют классу «А». Следует отметить, что при тестировании монитора Datex в 2 случаях (1,8%) ошибка измерения систолического АД вышла за пределы 15 мм рт. ст. и составила +22 и -23 мм Hg, в то время как, при тестировании нашего модуля таких эпизодов не наблюдалось. При тестировании диастолического давления оба прибора допускали ошибки, выходившие за пределы 15 мм Hg. В нашем модуле ошибки регистрировались дважды (1,8%) и составили +18 и +18 мм Hg, в блоке Datex – 4 раза (3,6%) и составили +16, -17,+23 и -23 мм Hg. Создается впечатление, что новая технология обработки кривой артериального давления оказывает позитивное влияние в основном на регистрацию систолического АД. При тестировании систолического АД обоими приборами, частота ошибок нашего модуля существенно меньше, особенно в диапазоне ≤5 мм Hg. Что же касается диастолического АД, то частота ошибок в блоке АД Datex несколько больше, чем в нашем модуле, однако оба монитора по этому параметру соответствуют классу «В» в диапазоне ≤5 мм Hg и классу «А» в остальных диапазонах. Представлялось важным проанализировать частоту ошибок в зависимости от величины систолического давления (таб. 4). Таблица 4 Результаты тестирования модуля АД при обработке колокола по новой технологии
Материалы таблицы 4 свидетельствуют, что наименее точные результаты измерения АД обоими аппаратами регистрируются при артериальной гипертензии (систолическое давление выше 160 мм Hg). Однако и у этих больных сохраняются, указанные выше, различия в точности регистрации АД между нашим модулем и блоком АД Datex в диапазоне ≤5 мм Hg. При одинаковой частоте ошибок измерения диастолического АД, соответствующих классу «С», частота безошибочной регистрации систолического АД нашего модуля соответствует классу «А» (89,6%), а блока АД Datex – классу «В» (75,9%). Оценивая в целом результаты регистрации АД приборами с различной технологией обработки кривой давления, можно констатировать, что использование новой технологии, в которой колокола строятся при обработке обеих фаз кривой давления и фиксируется усредненная величина АД, позволяет существенно повысить точность измерения этого весьма важного показателя системной гемодинамики, особенно систолической ее составляющей. Библиография
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям