Измерение артериального пульса

Как умные часы, спортивные трекеры и прочие гаджеты измеряют пульс? Часть 2

Измерение артериального пульса
Привет всем!

Продолжаем увлекательное путешествие в мир измерителей пульса. В первой части мы рассказали про методы измерения на основе ЭКГ и плетизмографии — самые популярные на рынке. Метод оптической плетизмографии применен и в нашем проекте EMVIO – часах, которые измеряют ваш стресс.

Компания проекта EMVIO стартует на платформе Кикстартер 17 марта 2015 года. Мы практически завершили всю организационную работу, сейчас ведется финальная верстка странички на Кикстартере. Вы можете подписаться на рассылку на промо-сайте проекта, что бы быть в курсе всех новостей. Предлагаем поддержать наш проект. Все подробности и ценовые предложения будут представлены в отдельном посте перед началом компании. Для самых первых (Early bird) бэкеров мы подготовили ограниченное количество часов EMVIO за $129 USD. А сейчас продолжим. Как же еще можно измерить пульс? Этот способ известен всем без исключения, просто не все знают, что он так называется. Способ сфигмографии реализует регистрацию артериального пульса по деформации стенки сосуда артерии. В итоге получается кривая аналогичная плетизмографии. Регистрацию пульса нужно проводить в местах, где артерии подходят близко к поверхности кожи, например с тыльной стороны запястья или выше локтя, где лучевая артерия идет одним стволом. Биение стенки артерии очень мало, поэтому для усиления сигнала в конце 19 века был изобретен оригинальный способ: пережатие артерии до уровня, когда артерия еще пропускает кровоток, но создает препятствие ударной волне крови. В этом случае возникали сильные пульсации, которые можно фиксировать механическими средствами. На главное фото поста вынесено изображение первого устройства — смигмографа, доведенного до практического применения. Похоже на метатель дротиков Ван-Хельсинга. Изобретение французского физиолога Этьен-Жюля Маре. Практически носимый гаджет 1863 года выпуска. Аппарат придавливал артерию с помощью регулировочного механизма, механическим способом усиливал амплитуду пульсовой волны и производил перьевую запись механических колебаний на бумагу. Это был прообраз знакомой всем манжеты для измерения давления.
Вот тут посмотрите анимированный принцип работы этого устройства и его конструкцию в 3D В целом процессы, которые происходят в сосудах артерии при ее пережатии, довольно сложны. Изучение этих вопросов актуально, если вы хотите измерять давление. Когда нужен просто пульс, то схему регистрации можно упростить: убрать манжету, акустический датчик (микрофон) или обычный стетоскоп заменить механическим датчиком – пьезоэлементом. Этот элемент работает в режиме прямого пьезоэлектрического эффекта (деформация -> поляризация) и способен регистрировать деформации на уровне микрометров.

Пьезосенсор

Идея способа на основе пьезоэлемента хорошо раскрыта в патенте Wrist plethysmograph US 20070287923 A1. На картинке показана схема устройства. На датчик работает вся конструкция устройства — ремешок обеспечивает растягивающее усилие на краях пьезодатчика и выполняет роль своеобразной манжеты, корпус придает необходимую жесткость и опору.
Патентованный способ регистрации пульса на основе пьезодатчика. Вычисление пульса по сфигмограмме такое же, как в плетизмографии, так как получаемые пульсовые кривые практически идентичны.

При практической реализации могут быть нюансы, связанные с индивидуальными особенностями. Есть интересное исследование, в котором изучалась зависимость амплитуды пульсового сигнала от силы давления пьезодатчика, индивидуальных параметров руки пациентов и т.п.

Датчик к запястью подводился шаговым двигателем с обратной связью и, таким образом, нормировалось сила нажатия.

В статье указывается, что разброс индивидуальных давлений довольно высокий, а также возникают проблемы с регистрацией у людей с избыточным весом с увеличенной толщиной жирового подкожного слоя. Есть над чем поработать.

HealBe

Принцип механического измерения пульса реализован в нашумевшем браслете HealBe Go.
Браслет HealBe Go использует пьезодатчк для измерения пульса.

Согласно заявленным параметрам, сигнал пульсовой волны считывается с запястья с помощью пьезоэлектрического датчика давления.

В научно-техническом отчете разработчиков HealBe приведен пример пульсовой кривой с датчика, форма волн вполне типовая для плетизмографии и сфигмографии.

Что интересно, ни в одном известном нам гаджете такой способ не используется. Так что HealBeGo можно сказать пионеры.

Гибкие датчики

Есть концепты и научные исследования по применению подобных датчиков. Вот пример статьи, где описана реализация ультратонкого гибкого датчика на основе золотых нанотрубок.
При изгибе поверхности датчика возникает дельта тока. Этой дельты достаточно, чтобы фиксировать динамическую составляющую давления от 13 Па (для сравнения: 1 Па (Н/м2) равен 7,50062 мкм ртутного столба) (отсюда, микс из figure 1 и 6). Датчик фиксируется на коже в районе запястья и регистрирует пульсовые волны. Исследование датчика показало, что на амплитуду сигнала влияет уровень текущего звукового фона, например голос и музыка, что вполне ожидаемо. Вот еще пример датчика на основе 2D-массива пьезоячеек.
Микротехнологии в действии (отсюда, взято из figure 1). Этот датчик более совершенен и функционально закончен: содержит схему первичного усиления и имеет контакты для подключения. Вот примеры наклейки датчика на различные части тела.
Датчику доступны любые точки (отсюда, взято из figure 4) Если снимать сигнал с запястья и шеи, то можно реализовать метод измерения кровяного давления на основе вычисления относительной скорости пульсовой волны (pulse wave velocity (PWV)) между артерией на шеи и артерией на запястье (по сдвигу фаз между сигналами). Собственно в статье датчик позиционируется для решения именно этой задачи. Вот вам хорошие идеи для будущих гаджетов-пульсомеров.

Возможно скоро мы увидим гибкие полупрозрачные браслеты для измерения пульса. Гибкие аккумуляторы уже появились.

Метод баллистокардиографии использует эффект детонации тела от ударной волны при прокачке крови по сосудам. В клинической практике применялся не ради измерения пульса, а для анализа динамических показателей кровотока.
Еще один мегадевайс из прошлого. Страшно? (картинка взята отсюда)

Сигналом являются механические колебания тела под действием ударной волны от прокачки крови по сосудам. Думаю многие, лежа в постели, замечали этот эффект. Вот тут очень простая демонстрация принципа работы в фотографиях.

На современном уровне этот способ был реализован в виде умной подушечки Darma для контроля осанки. Со времен института у меня в памяти баллистокардиография ассоциировалась с громоздким устройством, и я был приятно удивлен этим проектом в плане выбора способа регистрации пульса. Проект хорошо выступил на Кикстартере.

Девушка в зеленом платье следит за своей осанкой с помощью Darma. Почувствуйте разницу с мужиком на качающемся столе, за это мы и любим такие проекты. Пульс выступает скорее как дополнительный параметр, основное – это контроль правильности осанки. На их рекламных материалах представлен характерный вид баллистокардиограммы (BCG) и ее особые точки. Значения пульса вычисляются между локальными максимумами (точка J). Интересное устройство, но если вы постоянно вертитесь и ерзаете на своем стуле, это решение не для вас.

Вот еще гаджет Beddit. Он выполнен в виде ремня и кладется на кровать под тело человека во время сна.

Девушка в белом и гаджет Beddit. Для мужчин – версия кардинально черного цвета. Прибор позиционируется как монитор сна. Он может регистрировать пульс, кривую дыхания, фазы сна. Также реализован “умный будильник”. Вот так выглядит его сигнал.
Сигнал баллистокардиограммы с Beddit. На фоне дыхательных колебаний видны детонации сердца (взято из отчета.) В принципе такие устройства можно встраивать прямо в матрасы или выполнять в виде детских пеленок, одеял и т.п. Для двуспальных вариантов можно зонировать области регистрации. Будить вибромотором. Способ основан на регистрации акустических шумов при биении сердца и работе его клапанов. С помощью этого способа проводят диагностику нарушений в работе сердца и клапанов. Самая простая реализация — приложить микрофон или обычный стетоскоп к сердцу, зафиксировать его и слушать низкочастотные биения-шумы.
Послушайте, как бьется сердце. Кадр из фильма “Бриллиантовая рука.” В принципе для регистрации пульса достаточно считать акустические удары, но есть небольшой нюанс. Сигнал фонокардиоскопии содержит в себе так называемые тона – осцилляции, связанные с систолой-диастолой сердца, работой ее клапанов и просто непериодические шумы. На каждый сердечный цикл в норме приходится несколько тонов, обычно выделяют 4 тона (их обозначают римскими цифрами). Основные: I тон – начало систолы, II тон – начало диастолы. В англоязычной литературе различают сегменты S1 (first heart sound) – начало систолы и S2 (second heart sound) – начало диастолы. В зависимости от места прослушивания относительная амплитуда тонов может изменяться. Вот пример сигнала.
Примеры сигнала фонокардиоскопии: слева синхронно с ЭКГ и основные тона (отсюда), справа пример автоматизированной сегментации сигнала в норме. (отсюда) Конечно сейчас, когда УЗИ-аппарат с методом диагностики на основе эффекта Доплера стал обычным медицинским устройством, доступным в любой поликлинике и больнице, фонокардиография несколько потеряла свою клиническую значимость. Однако стетоскопы никуда не делись и являются самым популярным и доступным средством первичного осмотра. Поэтому вполне естественно, что разработчики гаджетов взялись за них. У вас в стетоскопе нет блютуса? Тогда мы идем к вам! На рынке предлагается множество таких устройств.

Вот пример такого гаджета-гибрида от фирмы Thinklabs Medical LLC.

Версии умных стетоскопов Thinklabs: от имитации классики, до минимализма. Большой плюс такого способа в том, что этот функционал доступен практически в любом телефоне. Датчик–микрофон уже на борту. Зачем тогда стетоскоп? Неудивительно, что уже разработана программа для IPhone, которая называется iStethoscopePro.
Экраны iStethoscopePro (разработчик Peter_J._Bentley).

Оказалось, что это довольно популярное приложение, и что самое интересное, по словам Питера Бентли, им пользуются врачи, т.к. оно позволяет записывать и воспроизводить шумы сердца. Можете испытать, как оно работает. Вот пример программы SKEEPER Heart Rate под Андроид.

Экраны SKEEPER Heart Rate. Прижми и слушай. Все-таки интересно, как смартфоны постепенно вбирают в себя функциональность, которая изначально не планировалась. В следующем разделе вы увидите пример фантастической возможности применения смартфона для регистрации пульса. Весьма оригинальный и, можно сказать смело, инновационный способ регистрации пульса.
Возможно медицинский трикордер в Стартреке был оснащен именно таким датчиком. (Кадр из сериала Star Trek: The Original Series) Используется классическая технология радиолокации на основе сверхширокополосных (Ultra-Wide Band) сигналов. Излучается сигнал, он отражается от внутренних органов, грудной клетки и сердца, соответственно время прибытия (time-of-fight) отраженного сигнала будет зависеть от дистанции до антенны, подвижности грудной клетки и сердца.
Модель формирования временных характеристик отраженного UWB сигнала в грудной клетке (отсюда). Анализируя низкочастотную периодическую модуляцию задержки можно выделить дыхательную и пульсовую составляющую. Вид сигнала и его спектральная плотность мощности показаны на рисунке. Сигнал формируется по первой производной функции Гаусса.
UWB сигнал и границы спектрального диапазона (отсюда).

Один из первых патентов на такое устройство датирован 1996 годом. Автор Thomas E. McEwan US 5573012 A Body monitoring and imaging apparatus and method.

Функциональная схема устройства пульсового радара и вид выходных сигналов.

На сегодняшний день работы по исследованию применения UWB радаров в медицине выходят регулярно. Можно загуглить UWB heart rate radar.

В России есть группа UWBgroup.ru, на базе Научно-исследовательского центра Сверхширокополосных технологий Московского авиационного института (НИЦ СШП МАИ), которая занимается разработкой медицинских радаров. Работу группы можно посмотреть по публикациям на их сайте. Вот пример прототипа такого радара для измерения пульса, который разработан участниками этой научной группы.

Внешний вид и расположение СШП радара (из тезисов). Сейчас эта тема весьма популярна, с учетом того, что сам по себе диапазон UWB очень перспективен для передачи данных на гигабитный скоростях (сверхширокополосная связь) и на рынке появились недорогие радиопередающие модули. В итоге — поистине фантастические возможности! Мониторинг пульса сквозь стены! Поиск живых людей под завалами. Использование смартфонов в качестве генератора зондирующего сигнала! Антитеррористические многолучевые системы для выявления подозрительных лиц.
Биорадиолокация для спецприменений. Смартфон может использоваться как генератор зондирующего радиосигнала (отсюда). Конечно это только идея.

Собаки в тренде.
На сегодняшний день нам удалось найти только одно подобное устройство, доведенное для массового продукта. Это собачий браслет Voyce.
Браслет-ошейник для мониторинга здоровья вашей собаки. Для людей пока ничего подобного не предлагается. Видимо, есть проблемы с сертификацией таких излучателей для использования людьми, но возможно это временные проблемы. В общем, собакам и прочим домашним любимцам носить уже можно.

Ну вот вроде и все. Технологии не стоят на месте, и мы еще обязательно увидим необычные решения и оригинальное “прочтение” классических методов регистрации пульса на своих запястьях.

PS: Да, еще пульс можно измерять с помощью ультразвука, мониторя сокращение стенок сердца. Это штатная функция любого кардиологического УЗ-аппарата, но в носимых гаджетах пока не применяется, хотя имеются портативные, размером с небольшой фен. Но всё-таки это уже почти полноценный аппарат для клинической диагностики.

Пока! Всем отличного здоровья!

И еще раз пригашаем вас на сайт нашего проекта EMVIO.

Источник: https://habr.com/post/377255/

Алгоритм подсчета артериального пульса на лучевой артерии и

Измерение артериального пульса

Определение его свойств.

Цель: определить основные свойства пульса: частоту, ритм, наполнение, напряжение.

Показания: контроль за функциональным состоянием пациента.

Оснащение часы или секундомер, ручка, бумага.

Алгоритм действий медицинской сестры:

I. Подготовка к процедуре

1. Объяснить пациенту суть и ход исследования. Получить его согласие на процедуру.

2. Вымыть руки.

II. Выполнение процедуры

Во время процедур пациент может сидеть или лежать. Предложить расслабить руку, при этом кисти и предплечье не должны быть «на весу».

3. Прижать 2,3,4- м пальцами лучевые артерии на обеих руках пациента (1 палец находится со стороны тыла кисти), почувствовать пульсацию.

ЗАПОМНИТЕ! Если при одновременном исследовании пульсовых волн появляются различия, то определение других его свойств проводят при исследовании той лучевой артерии, где пульсовые волны выражены лучше.

4. Взять часы или секундомер.

5. Определить ритм пульса в течение 30 секунд по интервалам между пульсовыми волнами. Если интервалы равные – пульс ритмичный, если промежутки между пульсовыми волнами различны – пульс аритмичный.

6. С помощью часов или секундомера определить частоту пульса – количество пульсовых волн в 1 минуту. Если пульс ритмичный частоту можно исследовать в течение 30 секунд и показатели умножить на два. Если пульс неритмичный – определять частоту в течение 1 минуты. Нормальные показатели частоты пульса 60-80 уд/мин.

7. Сдавить лучевую артерию до исследования пульса и определить напряжение пульса. Если пульс исчезает при умеренном напряжении – пульс умеренного напряжения (вариант нормы). Если пульсация не исчезает – пульс напряженный (твердый), если артерия сжимается легко – пульс мягкий. Напряжение пульса зависит от величины систолического артериального давления.

8. Оценить наполнение пульса, которое определяется количеством крови, выбрасываемой в аорту и зависит от общего объема циркулирующей крови.

9. Сообщить пациенту результат исследования.

10. Записать результат.

III. Завершение процедуры

11. Помочь пациенту занять удобное положение или встать.

12. Вымыть руки.

13. Отметить результаты исследования в медицинской документации.

Ps 76 уд/мин – форма записи.

Четвёртый этап

– реализация плана сестринского вмешательства. Выполнение плана должно быть систематическим. При необходимости план можно корректировать. В выполнение плана необходимо вовлекать пациента и членов его семьи. Сестринские вмешательства необходимо осуществлять в соответствии со стандартами сестринской практики. Регистрировать проведённые мероприятия в бланке плана необходимо ежедневно.

Пятый этап

– оценка эффективности сестринского вмешательства проводится

-пациентом и его родственниками,

-самой сестрой (самоконтроль) ежедневно,

-старшей сестрой периодически.

Эффективность сестринского вмешательства подтверждается достижением поставленной цели. Если цель достигнута – делается соответствующая запись.

Приложение № 1 Основные причины особенностей лекарственного воздействия у пожилых пациентов

Изменение Фармакологическая причина

Замедление всасывания Увеличение рН желудочного сока Замедление эвакуации из желудка Снижение моторики кишечника и скорости его опорожнения

Замедление

распределения Тенденция к гипоальбуминемии Снижение органного кровотока Уменьшение межклеточной жидкости Увеличение массы жировой ткани

Снижение скорости Снижение активности печеночных ферментов,

трансформации печеночного кровотока

Замедление экскреции Уменьшение почечного кровотока

Замедление метаболизма Увеличение биодоступности лекарств, высокий эффект первичного прохождения

Три “золотых” правила назначения лекарств больным преклонного возраста;

1. начинать лечение с небольших доз препарата (1/ 2 обычной дозы);

2. медленно повышать дозировку;

3. следить за возможным появлением побочного действия.

Выводы

Изучив сестринский процесс при хронической сердечной недостаточности, проанализировав случай из практики, сделано заключение, что цель работы достигнута. В ходе работы показано, что использование всех этапов сестринского процесс, а именно:

1 этап: оценка состояния (обследование) пациента; 2 этап: интерпретация полученных данных (определение проблем пациента) 3 этап: планирование предстоящей работы; 4 этап: реализация составленного плана (сестринских вмешательств); 5 этап: оценка результатов перечисленных этапов, позволяет повысить качество сестринской помощи

Главную роль в этом играет медицинская сестра. Она проводит беседу с пациентом и родственниками о данном заболевание.

Медицинская сестра должна обучить пациента принципам рационального питания, приема лекарственных препаратов по назначению врача, выбрать вместе с ним правильный режим физической активности.

Необходимо обучить пациента принципам гигиенического само ухода. Она должна оказывать моральную ипсихологическую поддержку пациенту.

Из проделанной работы можно сделать вывод, что главная роль медицинской сестры направлена на улучшение качества жизни пациента, облегчение состояния пациента и адаптация человека в социуме после приобретения данного заболевания.

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 550;

Источник: https://studopedia.net/3_74604_algoritm-podscheta-arterialnogo-pulsa-na-luchevoy-arterii-i.html

Как правильно измерять артериальное давление и пульс

Измерение артериального пульса

Измерить давление и пульс несложное дело и многим знакомое. Чтобы получить точные и достоверные данные, необходимо правильно выполнять процедуру измерения. Прочтите информацию ниже для самоконтроля того, всё ли верно вы выполняете при измерении давления и пульса. Информация будет полезна и новичкам в этом деле.

Правила измерения артериального давления.

Общепринятая методика измерения АД – наложение  манжеты на плечо. Важно, чтобы манжета   соответствовала   объему   руки,   не была слишком узкой или широкой.

Измерение  АД   следует   проводить   в удобной обстановке при комнатной температуре в покое через 5 минут отдыха.

Обратите внимание, что после еды, выпитой чашки кофе или выкуренной сигареты измерять АД можно только через 30 мин.

При   измерении   АД   пациенту   следует   сидеть, обязательно   с опорой   на спинку стула и с расслабленными, не скрещенными ногами. Опора спины на спинку стула и руки на поддерживающую поверхность исключает повышение АД за счет сокращения мышц.

Руку при измерении АД необходимо полностью расслабить и держать неподвижно до конца измерения, удобно расположив на столе, находящемся рядом со стулом. Не следует допускать положения руки «на весу».

Высота стола должна быть такой, чтобы при измерении АД середина манжеты, наложенной на плечо, находилась на уровне сердца.

Манжету   накладывают   на   плечо   таким   образом,   чтобы   между   ней   и   поверхностью   плеча   оставалось   расстояние   размером   в   палец,   а   нижний   край манжеты был на 2,5 см выше локтевой ямки. Нельзя накладывать манжету на ткань одежды. Закатывать рукава с образованием сдавливающих валиков из ткани – значит получить заведомо неправильный результат.

В ходе измерения необходимо располагать шкалу тонометра на уровне глаз, чтобы уменьшить вероятность ошибки при считывании показаний.

Воздух   в   манжете   быстро   нагнетают   с   помощью   груши   до   тех   пор,   пока давление в манжете не превысит ориентировочное. Скорость сброса воздуха из манжеты должна быть приблизительно 2-­3 мм рт.ст. в 1 секунду.

Прослушивание тонов лучше проводить фонендоскопом, входящим в комплект с тонометром, головку которого следует фиксировать, не создавая значительного давления на кожу.

Фиксация с существенным надавливанием, как и расположение головки над манжетой, искажает АД.

При   сбросе   воздуха появление   тона   соответствует   систолическому  АД, полное исчезновение тонов при дальнейшем выслушивании – диастолическому АД.

Повторные   измерения   АД   производят   через   1-­2   мин.   Среднее   значение двух и более последовательных измерений точнее отражает уровень АД, чем однократное измерение.

В первый раз рекомендуют измерять АД на обеих руках, а в дальнейшем – на той руке, где оно выше. АД измеряют дважды с интервалом в 1-­2 мин и подсчитывают среднее значение двух измерений.

Измерять   АД   рекомендуют   два   раза   в   день:   утром   после   пробуждения и утреннего туалета и вечером в 21-­22 ч, а кроме того при плохом самочувствии и подозрении на подъем АД. Результаты измерений целесообразно записывать в дневник самоконтроля.

В последнее время с успехом применяются электронные тонометры, облегчающие работу пациенту. Автоматически проводится определение не только АД, но и пульса.

Сердце работает в нашем организме под управлением главного водителя ритма – синусового узла, который расположен в стенке правого предсердия и является естественным водителем ритма.

Синусовый узел генерирует электрические импульсы возбуждения с определенной периодичностью – частотой сердечных сокращений.

При нарушении работы синусового узла берет на себя ответственность нижележащий водитель ритма – атриовентрикулярный узел, который находится на границе предсердий и желудочков.

Далее через пучок Гиса и его правую и левую ножки импульсы проходят к правому и левому желудочкам сердца, вызывая их сокращения.

Что нужно знать о пульсе?

Пульсовая волна возникает при выталкивании крови из левого желудочка в аорту и распространяется по артериям. При исследовании пульса обращают внимание на следующие его характеристики: частоту, ритмичность, напряжение (наполнение).

Частота пульса подсчитывается за 30 секунд и умножается на 2 или за 15 секунд и умножается на 4, а при неправильном ритме – в течение 1 минуты и, как правило, совпадает с частотой сердечных сокращений. Пульс может быть частым (тахикардия – более 80 уд/мин) или редким (брадикардия – менее 60 уд/мин). Нормальная частота пульса составляет 60­-80 ударов в минуту.

Ритмичность   пульса оценивают   по   регулярности   пульсовых   волн.   Они должны следовать через одинаковые промежутки времени. В противном случае возникает нарушение сердечного ритма, и пульс становится аритмичным (неправильным, нерегулярным).

Различают пульс напряженный (твердый) и мягкий. Степень напряжения пульса зависит от уровня артериального давления: чем выше артериальное давление, тем напряженнее пульс.

Как правильно измерять пульс?

  • Поверните руку ладонью вверх.
  • Другой рукой обхватите кисть так, что бы три пальца (указательный, средний, безымянный) лежали на лучевой артерии у основания большого пальца.
  • Нащупав лучевую артерию, прижмите ее, и Вы почувствуете пульсовую волну как удар, толчок, движение или увеличение объема артерии.
  • Посчитайте количество ударов в течение 1 минуты или 30 секунд, умножив результат на 2, или 15 секунд, умножив на 4.

Источник: https://istolife.ru/?p=410

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть