Прямое измерение систолического давления
Прямое измерение артериального давления применяют в первую очередь в ходе операции, при катетеризации сердца, предшествующей операции, а в, последнее время и для интенсивною послеоперационного наблюдения за больным. Обычно в крупные сосуды (например, в бедренную артерию, основную вену) вводят катетер диаметром в несколько миллиметров или канюлю . Катетер изготовляют из резины, тефлона или полиэтилена, его конец имеет форму шарика с боковым отверстием. Длина катетера выбирается в соответствии с требованиями данной операции, ведь прибор можно вводить и в полость сердца, разумеется, при контроле с помощью рентгеновской аппаратуры. Перед введением катетер заполняется физиологическим раствором. без воздушных пузырьков. Этот столбик жидкости объемом в несколько кубических сантиметров и передает давление крови на микрофон, преобразующий изменение давления в электрический сигнал. Поэтому важно, чтобы сдвиг мембраны микрофона в пространстве был как можно меньше. Даже у микрофонов, имеющих весьма малое смещение мембраны, столбик жидкости может передавать колебания давления с компонентами частоты 50...80 Гц, хотя сам микрофон — датчик давления — способен реагировать на частоты вплоть до 1...2 кГц.
В микрофоне колебания давления, передаваемые с помощью столбика жидкости, воздействуют на мембрану, деформируя и смещая ее. Движение мембраны можно фиксировать разными способами. Обычно применяют емкостный датчик, в котором сдвиг мембраны вызывает изменение емкости, что, в свою очередь, изменяет частоту измерительного контура. Преобразование может осуществляться индуктивным способом, когда с мембраной соединены катушка переменной индуктивности.
Однако чаще всего для преобразования колебаний мембраны в электрический сигнал применяют реостатную схему. Движение мембраны вызывает растяжение или укорочение очень тонкого реостатного провода, и колебания сопротивления, пропорциональные давлению, воспринимаются электронно-измерительной системой. В последнее время в микрофонах такого типа применяют полупроводниковые элементы, чувствительные к давлению (чувствительный к давлению переход, туннельный диод и т. д.). Специальные схемы позволяют компенсировать изменение параметров этих чувствительных цепей при колебаниях температуры. Малогабаритные и высокочувствительные микрофоны изготовляют в основном вручную, поэтому они крайне дороги (несколько сот долларов). Сигнал от микрофона поступает, как правило, на усилитель.
Для облегчения катетеризации сердца разработаны микрокатетеры. Внешний диаметр у них всего 0,9... 1 мм, и материал настолько эластичен, что поток крови в венозной системе увлекает его или в одну из полостей сердца или через сердце даже в легочную систему кровообращения. В катетере должен постоянно с небольшой скоростью циркулировать физиологический раствор, что препятствует свертыванию крови. Циркуляция имеет такую малую скорость, что практически не влияет на кровообращение пациента.
Большое преимущество микрокатетеризации состоит в том, что нет необходимости в рентгеноконтроле. Применять ее нетрудно и безопасно, исключено протыкание сосуда или попадание в другой сосуд и, наконец, появляется возможность длительного наблюдения. Именно поэтому метод все чаще и чаще применяется для продолжительного интенсивного наблюдения за состоянием пациента. Недостатками микрокатетеризации является то, что прибор нельзя вводить в направлении, противоположном потоку крови, и поэтому он не годен для введения, например, контрастного вещества, так как диаметр его мал (это вызывает сильное затухание) и, наконец, бывает, что при извлечении катетер обрывается, а это может привести к опасной «катетерной эмболии».
В последнее время проводят эксперименты с головкой катетеров особой формы, которую изготовляют из намагничивающегося материала. Если на эту головку действует переменное магнитное поле, то она движется вперед. Следовательно, катетерную трубку можно «протащить» в сосуды с помощью магнитного генератора, расположенного вне тела пациента. При» этом, разумеется, необходим рентгеноконтроль, чтобы направлять движение головки.
Для определения быстрых колебаний давления в последнее время разработан внутрисердечный датчик давления. Крохотный преобразователь давления диаметром всего 2...3 мм может вводиться с помощью катетера в полости сердца. Электрические сигналы, пропорциональные изменению давления, по проводу, проходящему в катетерной трубке, передаются к аппарату, измеряющему давление крови. Применяя соответствующие формы, можно дифференцировать тоны сердца, воспринимаемые датчиком давления.