Исследование и разработка способов измерения и мониторинга артериального давления

• Автор: Акинин, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 158 с. : ил.

» Введение

Глава 1 Обзор существующих методов и средств измерения артериального давления

1.1 Вводные замечания

1.2 Историческая справка

1.3 Особенности механизма кровотока в артерии

1.4 Классификация способов измерения и мониторинга артериального давления

1.5 Инвазивные методы измерения АД

1.6 Осциллометрические методы измерения АД

1.7 Аускультативный метод измерения АД

1.8 Другие методы фиксации моментов компенсации систолического и диастолического значений АД

1.9 Косвенные методы измерения АД

1.10 Способы мониторинга АД
1.11 Сравнительные оценки методов измерения АД
1.12 Основные результаты и выводы
Глава 2 Разработка и усовершенствование методов и средств измерения АД
2.1 Вводные замечания
Р 2.2 Математические аспекты измерения АД
2.3 Пути усовершенствования осциллометрического метода измерения АД
2.3.1 Разработка и исследование алгоритмов фиксации компенсации АД внешним давлением
2.3.2 Разработка схемы генерации компенсирующего давления для измерения артериального давления в режиме компрессии
* 2.3.3 Исследование возможностей повышения быстродействия
тонометров

2.3.4 Изучение возможностей использования экстраполяции при
р измерении АД
2.4. Основные результаты и выводы
Глава 3. Разработка методов и средств непрерывного мониторинга АД
3.1 Вводные замечания
3.2 Аналитический обзор существующих систем мониторинга АД
3.3 Разработка системы непрерывного мониторинга АД
3.4 Разработка способа непрерывного неинвазивного мониторинга АД
3.5 Основные результаты и выводы
Глава 4. Разработка приборов, предназначенных для измерения и мониторинга АД
4.1 Вводные замечания
4.2 Экспериментальная проверка качества работы предложенных алгоритмов определения АД
4.3 Экспериментальная проверка возможностей уменьшения времени * измерения за счет использования режима компрессии артерии и
использования алгоритмов вычисления значения систолического АД путем экстраполяции
4.4 Экспериментальная проверка возможности мониторинга АД и с использованием предложенной модификации тонометрического метода
4.5 Экспериментальная проверка возможности мониторинга АД с использованием оптоэлектронного датчика

4.6 Основные результаты и выводы
Заключение
Библиографический список

Актуальность работы и состояние вопроса. Артериальное давление является важнейшим показателем работы сердечно-сосудистой системы. Приборы для его измерения (тонометры) являются одними из самых распространенных бытовых приборов медицинского назначения. Однако подавляющее большинство тонометров представляют собой незначительные вариации прибора, предложенного еще в начале прошлого века. Эти тонометры для получения достаточно точных результатов требуют наличия у измеряющего специальных навыков, к тому же люди, имеющие дефекты слуха не могут ими пользоваться. В настоящее время в продаже появились автоматические и полуавтоматические тонометры, изготавливаемые такими фирмами, как Omron, A&D Medical, Nissey, Microlife и т.д. Данные тонометры гораздо более удобны в использовании, однако в основе их работы также лежит метод определения АД, предложенный в середине XIX века, и с тех пор практически не изменившийся. В частности все они требуют для измерения полного пережатия артерии, что приводит к существенному нарушению гемодинамики артерии. Также к недостаткам подобных тонометров можно отнести большое время измерения (более минуты), что является критическим параметром в ситуациях, когда необходимо произвести измерение АД у большого количества людей. Кроме того, данные тонометры, как правило, имеют невысокую точность, особенно это относится к недорогим моделям.
Другой задачей, также относящейся к области измерения АД, является задача мониторинга АД. Как известно, значения АД не являются величиной постоянной, а колеблются с течением времени. Соответственно для диагностики отклонений АД от нормы может понадобиться отслеживание динамики изменения АД в течете некоторого временного промежутка. Зачастую для подобного мониторинга используют приборы, построенные на тех же принципах, что и описанные выше тонометры. Данные приборы с некоторой периодичностью, задаваемой таймером, измеряют АД и заносят его в память [1]. Однако полученные в результате такого «мониторинга»
На рисунке 2.3.2 приведен участок данной кривой в увеличенном масштабе. Из-за того, что кривая изменения давления является сильно зашумленной помехами, выделение на ней глобальных максимумов биений является отнюдь не тривиальной задачей.
Рис. 2.3.2 Участок кривой изменения давления в компрессионной камере во время измерения АД (в увеличенном масштабе)
Как можно увидеть из рис. 2.3.2, основным препятствием для анализа является наличие большого количества так называемых локальных экстремумов, появление которых обусловлено как характером работы сердца и сосудов, так и влиянием разного рода помех. Причем амплитуда локальных максимумов может быть сравнимой с амплитудой глобальных максимумов (на рис. 2.3.2 первый и третий пики относятся к глобальным максимумам пульсаций, а второй и четвертый пики - к локальным максимумам). Для решения поставленной задачи нужно принять во внимание следующее соображение. Вероятность того, что за время измерения пульс у измеряемого может увеличиться в несколько раз, практически нулевая. Поэтому, если при анализе обнаруживаются участки, на которых частота появления