Sign In

טכניקות למדידת לחץ דם לא פולשניות

Overview

מקור: חמנה ג'יי קורשי וקרייג ג'יי גורגן, בית הספר להנדסה ביו-רפואית של ולדון, אוניברסיטת פרדו, מערב לאפייט, אינדיאנה

כאן נוקד את קווי הדמיון העיקריים וההבדלים של טכניקות מדידת לחץ דם לא פולשניות בין בני אדם ומכרסמים ונבחן את העקרונות ההנדסיים השולטים בלחץ הדם. העקרונות השולטים בטכנולוגיית השרוול הנוכחית לרכישת לחצים סיסטוליים ודיאסטוליים יידונו גם הם.

חפתים הזמינים מסחרית המתחברים למכשירים ניידים הם בדרך כלל קומפקטיים וניידים, ובכך מאפשרים לבצע מדידות כמעט בכל מקום. חפתים לא פולשניים, ניידים ללחץ דם שימושיים במיוחד עבור חולים עם יתר לחץ דם ובעיות לב וכלי דם אחרות הדורשות ניטור זהיר וגילוי מוקדם של כל שינוי בלחץ הדם.

באופן דומה, מערכות מדידת לחץ דם לא פולשניות זמינות גם עבור מכרסמים. טכנולוגיה זו משמשת בהגדרות מעבדה והיא שימושית לניטור בריאות בעלי החיים לאורך המחקר. בעוד radiotelemetry הוא תקן הזהב של מדידת לחץ דם עבור מכרסמים, טכניקה זו היא פולשנית והוא יכול להוביל לתמותה בעלי חיים אם נעשה בצורה שגויה. שיטות לא פולשניות, אם כן, נוחות למדידת מדידות בבעלי חיים שכן הן יכולות לספק נתונים בעלי ערך ללא צורך בהשתלת מכשיר. מערכת זמינה מסחרית תשמש כדי להדגים כיצד לחץ דם יכול להימדד בבני אדם מחוץ להגדרה קלינית. טכניקה זו מאפשרת למטופלים לעקוב אחר לחץ הדם שלהם מעת לעת מבלי לבקר במרפאה בכל פעם שהם רוצים שהמדידות האלה יילקחו.

השיטות המתוארות כאן מנצלות את זרימת הדם דרך זנב המכרסם באמצעות חיישני לחץ וחפתים. הן חפתים ללחץ דם נייד לבני אדם והן שיטות לא פולשניות לשרוול הזנב עבור מכרסמים מנצלות עקרונות המודינמיים דומים כדי לרכוש מדידות לחץ דם שיכולות לספק נתונים שימושיים למשתמשים, כולל רופאים, חוקרים וחולים.

Principles

מדידות לחץ דם מורכבות מרכיבים סיסטוליים ודיאסטוליים, שהם שניהם אינדיקטורים חשובים לבריאות הלב וכלי הדם. לחץ דם סיסטולי מוגדר כלחץ התוך-לומינאלי המרבי המופעל על קירות העורק עקב התכווצות הלב, ואילו לחץ דם דיאסטולי מוגדר כלחץ התוך-אלומינלי המינימלי כאשר שסתום אבי העורקים סגור.

מדידות לחץ דם שנלקחו עם חפתים זמינים מסחרית להשתמש בשיטות oscillometric כדי לקחת מדידות. בהגדרות קליניות, שיטות אוסקלטטוריות משמשות בדרך כלל לקחת לחץ דם. רופאים בדרך כלל לנפח אזיקי לחץ דם סביב העורק brachial בזרוע עד כלי החסימה לחלוטין. ברגע שהם מנפחים את השרוול, הרופאים מקשיבים לנקודה שבה הם שומעים לראשונה את פעימות הלב דרך הסטטוסקופ. נקודה זו מציינת את לחץ הדם הסיסטולי, שכן הלחץ בתוך העורק גדול מספיק כדי לפתוח את הכלי. לאחר מכן השרוול ממשיך להתנפח עד שלא נשמע קול חוזר ונשנה. נקודה זו מצביעה על לחץ הדם הדיאסטולי, שכן הכלי נשאר פתוח. הטכנולוגיה האוסקילומטרית דומה לטכנולוגיה אוסלטורית, אלא שהיא אוטומטית. במקום להקשיב לקול, אלגוריתם לשרוול מזהה תנודות בזרימת הדם ברגע שרוול לחץ הדם מתחיל להתנפח. תנודות אלה מתחילות כאשר הדם מתחיל לזרום בעורק שוב, מה שמצביע על לחץ הדם הסיסטולי. התנודות מתיישרות כאשר זרימת הדם הופכת יציבה, מה שמצביע על לחץ דם דיאסטולי.

שיטות לא פולשניות לקחת לחץ דם מכרסמים גם להשתמש בטכנולוגיה אוטומטית. המערכת המתוארת כאן כוללת חפת אוטם המתנפח ומתנפח סביב עורק הזנב, מקביל לאופן שבו חפתים קליניים של לחץ דם מתנפחים ומתנפחים סביב העורק ה brachial. חיישן הקלטת לחץ בנפח (VPR) ממוקם גם הוא סביב הזנב. חיישן זה יכול לקבוע את לחץ הדם באמצעות מתמר לחץ שיכול להצביע כאשר לחצים סיסטוליים ודיאסטוליים מתרחשים בתוך זנב החיה, פונדקאית קרובה ללחץ דם מערכתי אמיתי.

Procedure

1. שרוול לחץ דם אלחוטי לבני אדם

  1. הפעל את השרוול ושייך אותו למכשיר נייד שאליו תינתן תוצאות. ניתן לבצע את השיוך באמצעות Bluetooth.
  2. לקשור את השרוול על הזרוע העליונה, כך צג לחץ הדם ממוקם נגד שריר פנימי. Ssrap צריך להיות מאובטח בחוזקה על הזרוע.
  3. פתח את היישום עבור השרוול במכשיר הנייד. ודא כי השרוול משויך להתקן הנייד.
  4. מקם את עצמך כך שאתה יושב עם זרוע מונחת כך השרוול הוא באותה רמה כמו הלב שלך. ודא שאתה נמצא בסביבה רגועה כדי שתישאר רגוע בזמן איסוף הנתונים.
  5. ברגע שאתה ממוקם כראוי, להתחיל את מדידת לחץ הדם. ניתן להפעיל ניסויים מרובים כך שממוצע של מדידות אלה משתקף בתוצאות.
  6. לאחר איסוף כל המדידות, התוצאות יופקו על מסך המכשיר הנייד. שים לב לתוצאות. תנתק את השרוול מהזרוע ותכבה אותו.

2. מדידות לחץ דם לא פולשניות עבור מכרסמים

  1. הפעל את הבמה המחוממת, את מערכת לחץ הדם ואת המחשב השולחני. חברו לשרוול VPR ושרוול אותיקה למערכת לחץ הדם. השתמש בתוכנה כדי לבדוק כי החפתים מכוילים כראוי ופועלים כצפוי. הגדר את התוכנה עם הפרמטרים הרצויים.
  2. הכן את החיה (עכבר או חולדה) למיקום למחזיק בגודל מתאים. ודא שהסביבה רגועה עם רעשים בלתי צפויים מינימליים. נסו להרגיע את החיה לפני שתניחו אותה במחזיק בה כדי למנוע מהבעלה לחוות לחץ מיותר.
  3. שידלו בעדינות את החיה למחזיק. ודא כפותיו לא להיתקע בחזקות של המחזיק וכי הזנב הוא מחוץ לריסון.
  4. לאחר שבעל החיים מאובטח, הנח את המחזיק על הבמה המחוממת. החלק את חפת החסם על בסיס הזנב ולאחר מכן החלק את שרוול ה- VPR ממש מאחורי שרוול החסם. השאירו 1-2 מ"מ של רווח בין שני האזיקים. אם אתם משתמשים באזיקים וחסם VPR ובשרוול VPR עבור עכברים, תוכלו לאבטח אותם באמצעות רצועה של צינורות פלסטיק.
  5. לאחר האזיקים הם על, להדביק אותם לבמה כדי למנוע הזנב של החיה לזוז יותר מדי. אפשר לזנב להתחמם לכ 32-34 מעלות צלזיוס כדי לקדם vasodilation וזרימת דם לאחר מכן דרך הזנב.
  6. לאחר השלמת ההתקנה והזנב חם מספיק, התחל ברכישת נתונים. בזמן שלחץ הדם נמדד, שימו לב אם החיה נעה באופן משמעותי בתוך המרסן. נסה לשמור על השרוול באותה תנוחה לאורך המדידה. אם האזיקים מחליקים במורד הזנב, או אם החיה נעה בתוך המרסן, לחץ על כפתור ההשהיה ולהתאים מחדש את האזיקים / החיה לאחר שהריצה המתמשכת תושלם. שמור על סביבה רגועה לאורך כל התהליך הזה.
  7. בדוק כדי לוודא שנתוני לחץ דם נרכשים כצפוי. חזור על מדידות במידת הצורך. מומלץ לבצע ניסויים מרובים (בדרך כלל 20-40 מדידות).
  8. לאחר איסוף הנתונים, שמור את המדידות לניתוח נוסף. מוציאים את החיה מהמחזיק ומחזירים אותה לכלוב שלה. כבה את הבמה המחוממת ואת מערכת לחץ הדם ונקה את כל המשטחים שהיו במגע עם החיה.

Results

ב-איור 1מוצג גרף טיפוסי המתקבל מלקחת לחץ דם מכרסם באמצעות מערכת לחץ דם לא פולשנית . יש שתי עקומות בגרף: אחת לחיישן ה-VPR ואחת לשרוול החסם. נקודות ההטיה של עקומת חיישן ה-VPR הן המקום שבו נקבעים לחצי דם סיסטוליים ודיאסטוליים, כפי שמתואר באיור 1. מצב מצוין בתחתית הדמות המתקשרת אם מדידה זו נחשבת מקובלת על-ידי המערכת. על מנת לקבל קריאות מקובלות, לחץ הדם נלקחים מספר פעמים לכל משפט.

Figure 1
איור 1. לחץ דם סיסטולי ודיאסטולי המתקבל על ידי מערכת מדידה לא פולשנית.

Figure 2
איור 2. צילום מסך של לחץ דם סיסטולי ודיאסטולי.

עבור חפת זמין מסחרית לבני אדם, התוצאות של מדידת לחץ הדם מופלטות על המסך כפי שמוצג באיור 2. משתמשים יכולים לראות את מדידות לחץ הדם היסטוליות והדאסטוליות שלהם באמצעות טכנולוגיה זו. לחץ דם ניתן לקחת מספר פעמים, כך התוצאות פלט ממוצע של הנתונים שנאספו.

Application and Summary

שני האזיקים המסחריים הזמינים לשימוש ביתי ושיטות לא פולשניות למחקרים בבעלי חיים מנצלים טכנולוגיות אוטומטיות. על ידי מעקב אחר שינויים בזרימת הדם עם חיישנים, אלגוריתמים לזהות את הלחצים הסיסטוליים והדיאסטוליים ולאחר מכן להעביר תוצאות אלה למשתמשים. בעוד דומה מבחינה טכנולוגית, ישנם כמה הבדלים מרכזיים בין שתי טכניקות המדידה שיש לציין. כאשר לוקחים לחצי דם בנושאים אנושיים, הסביבה היא בדרך כלל רגוע כמו הנושא הוא מרוסן ונוח למדי. לעומת זאת, בעלי חיים חייבים להיות מרוסנים או מרדים. ריסון יכול להפוך את החיה חרדה ולכן להטות מדידות לחץ דם להיות גבוה יותר, ואילו הרדמה יכולה להוביל היפותרמיה ו vasoconstriction, מה שהופך מדידות אמינות אפילו קשה יותר לרכוש. לכן עדיף להשיג לחצי דם מכרסמים בבעלי חיים מודעים הנמצאים בסביבה רגועה ומוארת באפלולית שבה ניתן להתחמם ללא רעשים מבהילים. Vasodilation באמצעות חימום משמש גם כאשר מכרסמים הם שיש לחץ הדם שלהם נמדד כדי לקדם את זרימת הדם דרך הזנב שלהם. התאקלמות בעלי חיים למחזיק וחפתים לפני רכישת נתונים יכולה לסייע בהפחתת אי הנוחות ולאפשר איסוף תוצאות מדויקות יותר. כמו כן, אם משתמש אוסף מדידות מאותה חיה במספר ימים, התוצאות יהיו משמעותיות יותר אם נרכשו בערך באותו זמן בכל יום.

היכולת לבצע מדידות לחץ דם עם חפת קומפקטי וידידותי למשתמש היא כלי שימושי ביותר עבור חולים כפי שהוא מאפשר לחולים לפקח על לחץ הדם שלהם לנוחיותם. עם זאת, חפתים ללחץ דם זמינים מסחרית אינם מיועדים להחליף מדידות שהושגו קלינית; במקום זאת, אזיקים אלה נועדו לעזור למטופלים לעקוב אחר לחץ הדם המערכתי שלהם בין הביקורים. חפתים מסחריים כפופים גם לרעש ולא תמיד אוספים תוצאות מדויקות. באופן דומה, מדידות לא פולשניות של לחץ דם מכרסמים הם גם רועשים, במיוחד כאשר החיה זזה. ככזה, חשוב להיות נבון כאשר מסתכלים על נתונים ממערכות אלה.

שיטות מדידת לחץ דם לא פולשניות ניידות שימושיות למגוון יישומים. אזיקים מסחריים מאפשרים למטופלים עם יתר לחץ דם לעקוב אחר בריאותם בין ביקורים במרפאה. שיטה זו יכולה לעזור לחולים להיות מודעים יותר להחלטות התזונה והפעילות הגופנית שלהם, שכן הם יכולים לראות את ההשפעה הישירה שיש לאורח החיים שלהם על לחץ הדם שלהם. אזיקים מסחריים יכולים גם לעזור לנשים בהריון לעקוב אחר לחץ הדם שלהן בחודשים האחרונים של הריונן. נשים בהריון נמצאות בסיכון לפתח רעלת הריון. לכן, חשוב לנשים אלה לדעת אם הן בסיכון למצב זה במהלך המחצית השנייה של ההריון. שימוש בשרוול נייד עוזר לנשים אלה לעקוב אחר לחץ הדם שלהן בחודשים הקריטיים לפני שהתינוק נולד.

לשימוש בבעלי חיים, מדידות לחץ דם לא פולשניות הן בעלות ערך למטרות מחקר, במיוחד אלה הנוגעות לבריאות הלב וכלי הדם. נטילת לחץ דם של בעלי חיים לאחר הליכים ומחקרים, כגון אלה הגורמים ליתר לחץ דם במכרסמים, יכול להראות את ההשפעות של פעולות אלה על בריאותו של בעל חיים. בעוד טכניקות פולשניות אחרות יכולות לספק נתונים עקביים יותר, האופי הלא פולשני של מערכות שרוול זנב הופך אותם לשיטה אטרקטיבית עבור אלה המשתמשים במודלים של בעלי חיים של מחלות לב וכלי דם.

Tags

Skip to...

0:07

Overview

1:26

Principles of Blood Pressure

3:10

Wireless Blood Pressure Measurement Technique for Humans

4:09

Noninvasive Blood Pressure Measurement Technique for Rodents

6:49

Results

8:14

Applications

9:08

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

טכניקות למדידת לחץ דם לא פולשניות

Biomedical Engineering

11.9K Views

article

הדמיה דגימות ביולוגיות עם מיקרוסקופיה אופטית וקונפוקל

Biomedical Engineering

35.7K Views

article

הדמיית SEM של דגימות ביולוגיות

Biomedical Engineering

23.5K Views

article

ייחוס ביולוגי של נשאי ננו-תרופות: יישומים של SEM

Biomedical Engineering

9.3K Views

article

הדמיית אולטרסאונד בתדר גבוה של אב העורקים בבטן

Biomedical Engineering

14.4K Views

article

מיפוי מאמץ כמותי של מפרצת באבי העורקים בבטן

Biomedical Engineering

4.6K Views

article

טומוגרפיה פוטואקוסטית לדם תמונה ולומנים בבטורה האינפרא-רנאלית

Biomedical Engineering

5.7K Views

article

הדמיית תהודה מגנטית לבבית

Biomedical Engineering

14.7K Views

article

סימולציות דינמיקה של נוזל חישובי של זרימת דם במפרצת מוחית

Biomedical Engineering

11.7K Views

article

הדמיית פלואורסצנטיות כמעט אינפרא אדום של מפרצות באבי העורקים בבטן

Biomedical Engineering

8.2K Views

article

רכישה וניתוח של אות אק"ג (אלקטרוקרדיוגרפיה)

Biomedical Engineering

104.9K Views

article

חוזק מתיחה של ביו-חומרים הניתנים למיחזור

Biomedical Engineering

7.5K Views

article

הדמיית מיקרו-CT של חוט השדרה של העכבר

Biomedical Engineering

8.0K Views

article

הדמיה של ניוון מפרק הברך לאחר פציעת ACL לא פולשנית בחולדות

Biomedical Engineering

8.2K Views

article

הדמיית SPECT ו- CT משולבת כדי להמחיש את תפקוד הלב

Biomedical Engineering

11.0K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved