1. Що відображає форма пульсової хвилі і навіщо її реєструвати?

У цій статті ми розповімо, навіщо комп'ютерний фотоплетізмографія потрібен лікаря, вченому-досліднику або простому обивателю. На відміну від кардиографии, фотоплетізмографія - область відносно маловідома, але від того не менш цікава. Давайте розберемо, де і як можна застосувати комп'ютерний пульсограф, і що нам дасть знання параметрів пульсової хвилі. Ви також дізнаєтеся, як формується характерний "двогорбий" вид пульсової хвилі, і про що говорить форма сигналу фотоплетізмограмми.

Фотоплетізмографія - це прилад, який дозволяє реєструвати пульсові хвилі (що поширюються по судинах хвилі підвищеного тиску) за рахунок зміни світлопропускання (світловідбивання) тканин в залежності від кровонаповнення великих судин (артерій і артеріол) протягом серцевого циклу. Під час викиду крові серцем (систола) пульсовая хвиля поширюється від аорти до капілярів, збільшуючи кровотік в тканинах і викликаючи розширення судин, як результат - тканини сильніше поглинають світло. Зміна поглинання світлового випромінювання тканинами відображає форма пульсової хвилі.

Тому для реєстрації зміни поглинання в пульсометра зазвичай встановлений світлодіод, що випромінює в червоному і / або ІК діапазоні і фотоприймач. У пульсоксиметр встановлюють два світлодіода (один в червоному, другий в ІК діапазоні) для того, щоб фіксувати не тільки зміна поглинання світла тканинами, але і реєструвати різницю в поглинанні світла червоного та ІК джерела. Знання цієї різниці дозволяє обчислити відсоток сатурації (насичення крові киснем), оскільки відомо, що оксигенований гемоглобін (НbО2) більше абсорбує інфрачервоне світло, деоксігенірованний гемоглобін (Нb) - червоне світло.

Фотоплетізмографія / пульсограф / пульсометр - по суті, слова синоніми. За винятком того, що пульсометри, зазвичай, реєструють тільки миттєву ЧСС і форму пульсової хвилі не відображають (на відміну від пульсографа, пульсоксиметри та фотоплетізмографія).

Навіщо потрібен пульсометр (прилад для вимірювання частоти пульсу), вважаю, відомо багатьом. За ЧСС визначають загальний стан організму і досліджують рівень стресу вчені (використовуючи параметри варіабельності серцевого ритму), дозують навантаження спортсмени (або їх тренери), оцінюють свій режим праці і відпочинку користувачі сучасних фітнес-браслетів (і треба сказати, досить об'єктивно оцінюють), діагностують всі хвороби в Тибеті (відомості з реклами :-), за правильність постановки діагнозу в альтернативних методах діагностики не ручаюсь) і т.д., і т.п.

Що відображає форма пульсової хвилі і навіщо її реєструвати?

Коротко - форма пульсової хвилі визначається станом великих (переважно) і дрібних судин, тому її параметри дають можливість досліджувати і об'єктивно оцінювати стан судинної системи.

Щоб дати більш розгорнуту відповідь, давайте вивчимо механізм формування пульсової хвилі. Повторимося, що викид крові з шлуночка під час скорочення серцевого м'яза (систоли) створює хвилю підвищеного тиску, яка поширюється по всьому тілу від аорти (найбільший посудину, бере свій початок з лівого шлуночка) до найдрібніших судин (капілярів). Поширюючись по еластичних артеріях і артеріолах, пульсова хвиля викликає короткострокове розширення судинної стінки, що і фіксується (зазвичай в області зап'ястя), як пульсовий поштовх при ручному вимірі ЧСС - так формується перший пік на фотоплетізмограмми. Другий пік пульсової хвилі виникає внаслідок відображення хвилі від місць розгалуження великих судин (в основному, черевної частини аорти). Інтенсивність цього відображення залежить від тонусу судин в місцях розгалуження, а час відображення безпосередньо залежить від швидкості поширення пульсової хвилі, яка є найважливішим показником еластичності великих судин (чим вище жорсткість судин, тим швидше за ним поширюється пульсовая хвиля). Отже, знаючи форму пульсової хвилі, ми можемо оцінити функціональний стан і структурні зміни периферичного судинного русла. Ось саме тому фотоплетізмографія і дає нам цінну інформацію про стан судин, яку не може забезпечити будь-який інший доступний неінвазивний метод (крім методів тієї ж плетизмографии або зовсім «не домашнього" МРТ), прекрасно доповнюючи дані електрокардіографії (як основного джерела інформації про стан серця) .

Ви могли стикатися з думкою, що другий пік пульсової хвилі формується інший спосіб: перший пік - це артеріальний приплив, другий пік - венозний відтік. Таке пояснення в корені невірно і безграмотно! Просуваючись по артеріального русла пульсовая хвиля загасає, в капілярах (і далі, в венулах і венах) немає практично ніяких пульсацій - потік крові постійний. Ще раз і голосно: вени не пульсує! Ні у кого і ніколи, при будь-якому стані судин. Ви можете це перевірити в будь-якому підручнику з фізіології і на своєму власному тілі. Вивчати матчастину і теорію відправимо всіх незгодних, ми ж продовжимо.

Для оцінки стану судин обчислюють безліч параметрів пульсової хвилі (всі їх можна подивитися тут ), Але ми зупинимося на двох найважливіших - індекс жорсткості і індекс відображення. Індекс відображення обчислюється як співвідношення амплітуд відбитого і прямого піку хвилі і, отже, означає інтенсивність відбитої хвилі. У нормі цей показник коливається від 40 до 70%. Його перевищення свідчить про високий тонус дрібних судин і є непрямою ознакою атеросклерозу (відкладення холестерину на стінках артерій). Індекс жорсткості - відношення зростання пацієнта в сантиметрах до тимчасової затримки між прямою і відбитою хвилею. Норма для індексу жорсткості 5 - 9 м / с. Висока швидкість поширення хвилі говорить про підвищеної жорсткості великих судин. Значний стеноз артерій веде до згладжую пульсової хвилі і другої хвилі на плетизмограммой немає. Також згладжування хвилі може спостерігатися при поганому периферичному кровотоці і передавлюванні судин датчиком-прищіпкою. Саме тому так важливо для коректної діагностики виконати підготовку рук випробуваного перед реєстрацією пульсової хвилі (наприклад, погріти руки теплою водою).

Розглянемо пульсометри / пульсоксиметри різних виробників і їх відмінності.

Зазвичай пульсометри виконані у вигляді ручних ( "розумних") годин, і вартість їх не дуже висока. Деякі моделі на екрані показують на екрані форму пульсової хвилі і навіть оксигенації. Сам по собі напрошується питання - чому професійні фотоплетізмографія і пульсоксиметри (російська розробка "Ангіоскан 01" , Український "ЮТАСОКСІ-200", американський " Nellcor ") Представляють собою громіздкі пристрої, ціни яких починаються від 30 000 рублів, якщо китайські годинники вміють теж саме?

Відповідь проста - розумні годинник виконують тільки підрахунок миттєвої ЧСС, не відображають форму пульсової хвилі, і не вимірюють сатурацию. Найчастіше, пульсова хвиля на екрані монітора - не більше, ніж картинка з Вашої ЧСС, а сатурація - генератор випадкових чисел від 95 до 99%. Перевірити просто - затримайте дихання і подивіться, знижується чи виводиться приладом провітрювання (на 5 - 7%), або ж просто зніміть прилад з руки і поспостерігайте за його поведінкою.

Зафіксувати пульс набагато простіше, ніж передати форму пульсової хвилі, тому що значно знижуються вимоги до АЧХ підсилювального тракту, можна "звільнитися" найпростішими ланцюгами автоматичного регулювання та фільтрації. Думаю, це досить очевидно, що проста фіксація збільшення оптичної щільності тканин куди простіше, ніж якісно передати форму цієї зміни в часі. Саме тому моделі професійних приладів набагато складніше і значно дорожче розумних годин і фітнес браслетів (і, звичайно, плюс витрати на отримання документів, проходження випробувань та інше).

Усвідомивши дефіцит якісних, але доступних нормальним лікарям і дослідникам, справжніх фотоплетізмографія, достовірно реєструють форму пульсової хвилі, ми постаралися зробити прилад, за якістю не поступається професійному обладнанню (а ще доповнили його, на прохання наших перших клієнтів, аналізом варіабельності серцевого ритму, про який можна прочитати тут ).

Більш докладний опис можливостей комп'ютерного фотоплетізмографія є в цій замітці .

Сподіваюся, даний матеріал допоможе нашим читачам краще зрозуміти, навіщо потрібно робити аналіз пульсової хвилі! 🙂

пульсовая хвиля, пульсометр з прищіпкою, пульсограф купити, варіабельність серцевого ритму, діагностика аритмії, перевірити судини, фотоплетізмографія, пульсоксиметр купити