Осциллометрический метод измерения артериального давления заключается в анализе пульсаций давления (осцилляций), возникающих в манжете, сжимающей артерию в режимах компрессии или декомпрессии воздуха. Для регистрации осцилляций в воздушную магистраль манжеты устанавливается датчик давления.
При использовании этого метода компрессия и декомпрессия в манжете производится плавно с достаточно высокой линейностью. Для поддержания линейности применяют специальные клапаны – линеаризаторы воздушного потока или схемы с электромеханической обратной связью, поддерживающие неизменной скорость компрессии или декомпрессии.
Сущность метода заключается в том, что при линейном увеличении (компрессии) или уменьшении (декомпрессии) регистрируется давление воздуха в манжете. Анализируя амплитуды и формы регистрируемых осцилляций, можно выделить область характерных изменений, при которых давление в манжете соответствует искомым параметрам АД.
Так, среднее динамическое давление определяется как минимальное давление в манжете, соответствующее максимальной амплитуде осцилляций (рис. 3.12). Выделенные участки на кривой осцилляций соответствуют моментам измерения величин соответствующих давлений.
Систолическое значение давления можно определить по критерию прекращения пульсаций дистального отрезка артерий конечности, по исчезновению осцилляций в дистальной камере манжеты в режиме компрессии. При этом с целью повышения точности измерений манжета выполняется двухкамерной (звукоизоляция дистальной части от осцилляций в проксимальной части из-за ударов пульсовой волны). При снижении давления в манжете ниже минимального (диастолического) также можно зафиксировать снижение амплитуды осцилляций, что позволяет фиксировать величину диастолического давления.
При этом изменение амплитуды осцилляций может иметь монотонный характер в области систолического и даистолического значений артериального давления, что вносит значительные ошибки в измерения. Достаточно просто (после фильтрации артефактов и дыхательных волн) определяется максимальная амплитуда осцилляций, соответствующая среднему динамическому давлению. Измерение этой величины позволяет реализовать относительно простой алгоритм анализа осцилляций для определения параметров АД, основанный на оценке относительной амплитуды осцилляций по сравнению со значением максимума. Снижение амплитуды до уровня 0,4 от максимума при компрессии соответствует систолическому давлению, а уменьшение до уровня 0,6 при декомпрессии – диастолическому. При этом следует иметь в виду, что коэффициенты уменьшения относительно максимума зависят от частоты сердечных сокращений и нуждаются в коррекции.
При построении прибора для мониторинга давления используются как осциллометрический, так и аскультативный методы. В ряде конструкций оба метода совмещают, что обеспечивает повышение достоверности получаемых результатов. Рассмотрим пример реализации подобной системы (рис. 3.13).
Аскультативный измерительный канал содержит: дифференциальный акустический датчик (ДАД), встроенный в нижнюю часть плечевой окклюзионной манжеты (Мн); усилитель разностного акустического сигнала (У1) и фильтр тонов Короткова (ФТК). Воздушная магистраль, соединенная с манжетой, включает компрессор (Кс), создающий максимальное давление в манжете, обычно выбираемое на 20…30 мм рт. ст. выше конечного систолического давления крови. Клапаны, включенные в магистраль, служат для быстрого сброса давления (КлСб), главной декомпрессии (КлДкс), предохранения магистрали от избыточного давления (КлИД). Компрессор, КлСб и КлДкс включаются коммутатором магистрали (КмМ). Осциллометрический канал включает датчик давления (ДД) тензометрического типа, который преобразует давление в манжете в электрический сигнал, усиливаемый дифференциальным каскадом (ДУ). Постоянная составляющая сигнала, пропорциональная постоянной составляющей давления в манжете, выделяется усилиnелем постоянного тока с ФНЧ (УПТ). Выделение и усиление сигнала пульсаций давления осуществляется с помощью усилителя с ФВЧ (УПул). Микропроцессор (МП) соединен с дисплеем и осуществляет управление элементами воздушной магистрали, а также мультиплексором (МС) и АЦП.