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.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Procedure
1. שרוול לחץ דם אלחוטי לבני אדם
- הפעל את השרוול ושייך אותו למכשיר נייד שאליו תינתן תוצאות. ניתן לבצע את השיוך באמצעות Bluetooth.
- לקשור את השרוול על הזרוע העליונה, כך צג לחץ הדם ממוקם נגד שריר פנימי. Ssrap צריך להיות מאובטח בחוזקה על הזרוע.
- פתח את היישום עבור השרוול במכשיר הנייד. ודא כי השרוול משויך להתקן הנייד.
- 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.
- ברגע שאתה ממוקם כראוי, להתחיל את מדידת לחץ הדם. ניתן להפעיל ניסויים מרובים כך שממוצע של מדידות אלה משתקף בתוצאות.
- 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
- 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.
- 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.
- שידלו בעדינות את החיה למחזיק. ודא כפותיו לא להיתקע בחזקות של המחזיק וכי הזנב הוא מחוץ לריסון.
- 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.
- 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.
- 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.
- בדוק כדי לוודא שנתוני לחץ דם נרכשים כצפוי. חזור על מדידות במידת הצורך. מומלץ לבצע ניסויים מרובים (בדרך כלל 20-40 מדידות).
- 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.
מדידות לחץ דם משמשות לעתים קרובות לניטור בריאות הלב וכלי הדם. לחץ דם הוא הלחץ לרוחב המיוצר על ידי זרימת דם על קירות כלי הדם. ניטור צמוד חשוב לזהות ולטפל בלוטת לחץ דם, לחץ דם נמוך, יתר לחץ דם, לחץ דם גבוה, שניהם יכולים לפגוע בתפקוד של איברים חיוניים, כגון הלב, הכליות והמוח.
לחץ הדם נמדד באופן ידני על ידי auscultation, שבו המטפל חוסם את העורק באמצעות חפת מתנפח ולאחר מכן מקשיב לקול זרימת הדם דרך העורק brachial כפי שהוא deflates. לחץ דם יכול להימדד גם באופן אוטומטי על ידי תנודה, המאפשרת לחולים למדוד את לחץ הדם שלהם בבית. השרוול המתנפח מכיל מתמר לחץ הממיר את התנודות העורקיות ללחצים סיסטוליים ודיאסטוליים המבוססים על עקרונות המודינמיים.
וידאו זה ימחיש את עקרונות לחץ הדם, ידגים את השיטות הנוכחיות למדידת לחצי הדם הסיסטוליים והדאסטוליים של בני אדם ובעלי חיים קטנים, וידון בכמה יישומים.
מדידות לחץ דם מורכבות מרכיבים סיסטוליים ודיאסטוליים, שניהם אינדיקטורים חשובים לבריאות הלב וכלי הדם.
לחץ הדם הסיסטולי הוא מדד ללחץ התוך-תאי המרבי המופעל על העורק במהלך כיווץ הלב כאשר הלב פועם, והלחץ הדיאסטולי הוא מדד ללחץ התוך-לומינאלי המינימלי, או הלחץ בין פעימות כאשר הלב נרגע ושסתום אבי העורקים סגור. כדי למדוד את לחץ הדם, שרוול ממוקם על הזרוע העליונה של המטופל ולאחר מכן מנופח עד לנקודה שבה זרימת הדם היא חנוקה לחלוטין. כשהשרוול מתנפח, הקלינאי מתנפח תוך התבוננות בקריאה של מד האדם.
הצליל הראשון שנשמע Korotkoff מתאים ללחץ הסיסטולי, הלחץ שבו הדם מתחיל לזרום שוב דרך הכלי הפתוח. ככל שהשפל ממשיך להתנפח, הדם זורם בחופשיות רבה יותר ככל שהכלי נשאר פתוח. לחץ דיאסטולי נרשם בנקודה שבה המטפל כבר לא שומע את צליל המכות או מכשיר הניטור העצמי מזהה פילוס של תנודות.
שיטה דומה יכולה לשמש לניטור לחץ דם מכרסמים. חפת מנופח ומנופח סביב עורק הזנב, בעוד מתמר לחץ מזהה לחץ סיסטולי ודיאסטולי. עכשיו שאתם מבינים את ההבדל בין לחץ סיסטולי ללחץ דיאסטולי, בואו נדגים כיצד למדוד לחץ דם באמצעות שרוול אלחוטי לבני אדם וטכניקה לא פולשנית עבור מכרסמים.
הפעל את השרוול האלחוטי ואת המכשיר הנייד ופתח את יישום השרוול. לאחר מכן, שייך את ההתקנים באמצעות Bluetooth ופתח את יישום השרוול במכשיר הנייד. לאחר מכן, לקשור את השרוול על הזרוע העליונה שלך. ודא כי צג לחץ הדם ממוקם נגד שריר הזרוע הפנימי שלך. הרצועה צריכה להיות מאובטחת בחוזקה על הזרוע שלך. לשבת בתנוחה כך השרוול הוא באותה רמה כמו הלב שלך. ודא שאתה רגוע ונינוח לפני שתתחיל.
עכשיו, להתחיל את מדידת לחץ הדם על ידי לחיצה להתחיל. כל מדידה אורכת כ-1 עד 3 דקות. חזור על המדידה מספר פעמים כדי לקבל ערך ממוצע בתוצאות. התוצאה תוצג על המסך של המכשיר הנייד. לאחר שמירת התוצאות, פרק את השרוול מהזרוע וכבה את ההתקן.
כדי למדוד את לחץ הדם של מכרסם, הפעל תחילה את המחשב השולחני, את מערכת לחץ הדם ואת השלב המחומם. לאחר מכן, חבר את שרוול ה- VPR ואת שרוול החסיקה למערכת לחץ הדם. השתמש בתוכנה כדי לאשר כי החפתים מכוילים כראוי ופועלים כצפוי. בחר את הפרמטרים המתאימים לרכישת נתונים. הפרמטרים כוללים זמן דפלציה, מספר הערכות למחזור, לחץ החסימה וההשהיה בין קבוצות. לחץ החסימה מוגדר בדרך כלל ל 250 מילימטרים של כספית, ויש בדרך כלל 20 סטים לכל מחזור. ניתן לציין פרמטרים אחרים בהתבסס על צרכי המשתמש.
להרגיע את החיה כדי למנוע ממנו לחוות מתח מיותר. הסביבה צריכה להיות שקטה, עם רעש מינימלי. לאחר מכן, מניחים את החיה במחזיק בגודל מתאים. ודאו שכפותיו של בעל החיים אינן נתקעות בקבצים המצורפים של המחזיק ושהזנב נמצא מחוץ לריסון. עכשיו, מניחים את המחזיק על הבמה המחוממת. החלק את שרוול החסם, ואחריו שרוול VPR על בסיס הזנב, במרחק של בין 1 ל-2 מ"מ זה מזה. ברגע שהאזיקים במקומם, תדביק אותם לבמה. זה יגביל את תנועת הזנב.
לאחר מכן, לחמם את הזנב ל 32 עד 34 מעלות צלזיוס כדי לקדם vasodilation וזרימת דם דרך הזנב. כאשר הבמה מתחממת, בחר את סוג החיה במחשב שאת לחץ הדם שלו תרכוש ולאחר מכן הזן את מזהה החיה שלו למערכת, כך שתוכל לגשת לנתונים שלו מאוחר יותר. ברגע שהשלב מחומם מספיק, התחל לרכוש נתוני לחץ דם על ידי לחיצה על התחל. נסה לשמור על סביבה רגועה. שמור על המיקום של קבוע השרוול ורשום הערה אם החיה זזה באופן משמעותי. אם החפתים מחליקים במורד הזנב, או אם החיה נעה בתוך המרסן, לחצו על כפתור ההשהיה ולאחר מכן בצעו התאמות לאחר השלמת המדידה הנוכחית וחדשו את הבדיקות.
בדוק כדי לוודא שנתוני לחץ הדם נרכשים כצפוי. לאסוף 20 עד 40 מדידות. לאחר איסוף כל הנתונים, הסר את החיה מהמחזיק והחזר אותה לכלוב. לאחר מכן כבה את הציוד ונקה את המשטחים שהיו במגע עם החיה.
התוצאות באמצעות צג לחץ הדם לבני אדם מופקות על המסך כפי שמוצג. באמצעות טכנולוגיה זו, מדידות לחץ דם סיסטולי ודיאסטולי מוצגות וקריאות מרובות בממוצע.
לחץ דם בריא בבני אדם הם בדרך כלל מתחת 120 מילימטרים של כספית עבור הלחץ הסיסטולי ומתחת 80 מילימטרים של כספית עבור הלחץ הדיאסטולי. לחץ דם מעל ערכים אלה יכול להצביע על כך שחולה מתחיל לפתח לחץ דם גבוה, אשר יכול להוביל לסיבוכים בריאותיים נוספים.
הנה גרף טיפוסי המתקבל בעת לקיחת לחץ דם מכרסמים. שתי העקומות בגרף מייצגות נתונים שנאספו מחיישן ה- VPR, הקו הכחול וחפת החסימה, הקו האדום. נקודות ההטיה של העקומה הכחולה משמשות לחישוב הלחץ הסיסטולי והדיאסטולי. המדידות מפורטות בתחתית הגרף יחד עם מצב אישור, המציין כי מדידה זו נחשבת מקובלת על ידי המערכת.
מדידות לחץ דם טיפוסיות לעכברים הן בסביבות 120 מעל 70 מילימטרים של כספית, בעוד חולדות יש לחץ דם מעט גבוה יותר בסביבות 130 מעל 90 מילימטרים של כספית.
עכשיו, בואו נסתכל על איך לחץ הדם נמדד באופן לא פולשני בקהילה הציבורית והמדעית.
חפתים ניידים שאינם פולשניים ללחץ דם מאפשרים למטופלים עם יתר לחץ דם לעקוב אחר בריאותם בין ביקורים במרפאה. נשים בהריון בסיכון לפתח רעלת הריון יכול לפקח על הסיכון שלהם למצב זה בחודשים הקריטיים לפני התינוק נולד.
מחקר על התפתחות של סוכנים טיפוליים חדשים דורש הערכת לחץ דם תכופה. בעוד טכניקות פולשניות כגון טלמטריה תת עורית וצינור עורק עורקים בעכברים מספקים נתוני לחץ דם לטווח ארוך, מערכות שרוול זנב לא פולשניות הן שיטה אטרקטיבית לניטור לחץ הדם במודלים של בעלי חיים של מחלות לב וכלי דם.
הרגע צפית בהקדמה של ג'וב לטכניקות מדידת לחץ דם. עכשיו אתה צריך להבין איך שיטות מדידה לא פולשניות משמשות הן עבור בני אדם ומכרסמים וכיצד הטכנולוגיה מוחלת כדי לשפר את ניטור הבריאות עבור הקהילה. תודה שצפיתם!
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
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.
איור 1. לחץ דם סיסטולי ודיאסטולי המתקבל על ידי מערכת מדידה לא פולשנית.
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.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Applications 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.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
