Артериальное давление чаще всего измеряется с помощью сфигмоманометра , который исторически использовал высоту столба ртути для отражения циркулирующего давления. [1] Значения артериального давления обычно сообщаются в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.), хотя современные аноидные и электронные приборы не содержат ртути .
Для каждого сердечного удара артериальное давление варьируется между систолическим и диастолическим давлением. Систолическое давление — это пиковое давление в артериях, которое возникает ближе к концу сердечного цикла , когда желудочки сокращаются. Диастолическое давление — это минимальное давление в артериях, которое возникает ближе к началу сердечного цикла, когда желудочки заполнены кровью. Примером нормальных измеренных значений для здорового взрослого человека в состоянии покоя является 120 мм рт. ст. систолического и 80 мм рт. ст. диастолического (пишется как 120/80 мм рт. ст., а произносится как «один-двадцать на восемьдесят»). Разница между систолическим и диастолическим давлением называется пульсовым давлением (не путать с частотой пульса /сердцебиения) и имеет клиническое значение в самых разных ситуациях. Обычно оно измеряется путем определения сначала систолического и диастолического давления, а затем вычитания диастолического из систолического. [2] [3] [4] [5] Среднее артериальное давление — это среднее давление в течение одного сердечного цикла , и хотя его можно измерить напрямую с помощью артериального катетера , его чаще оценивают косвенно, используя одну из нескольких различных математических формул, когда известны систолическое, диастолическое и пульсовое давление. [6]
Систолическое и диастолическое артериальное давление крови не являются статическими, а претерпевают естественные изменения [7] от одного сердечного ритма к другому и в течение дня (в циркадном ритме). Они также изменяются в ответ на стресс , факторы питания, лекарства , болезни, физические упражнения и на мгновение от вставания . Иногда изменения большие. Гипертония относится к артериальному давлению, которое является аномально высоким, в отличие от гипотонии , когда оно аномально низкое. Наряду с температурой тела , частотой дыхания и частотой пульса , артериальное давление является одним из четырех основных жизненно важных показателей, регулярно контролируемых врачами и поставщиками медицинских услуг. [8]
Измерение давления инвазивным способом , путем проникновения через стенку артерии для проведения измерения, встречается гораздо реже и обычно ограничивается условиями больницы.
Неинвазивные аускультативные и осциллометрические измерения проще и быстрее, чем инвазивные измерения, требуют меньшего опыта, практически не имеют осложнений, менее неприятны и менее болезненны для пациента. Однако неинвазивные методы могут давать несколько меньшую точность и небольшие систематические различия в числовых результатах. Неинвазивные методы измерения чаще используются для рутинных обследований и мониторинга. Новые неинвазивные и непрерывные технологии, основанные на технике сосудистой разгрузки CNAP , делают неинвазивное измерение артериального давления и более продвинутых гемодинамических параметров более применимыми при общей анестезии и хирургии, где периоды гипотонии могут быть пропущены прерывистыми измерениями. [9]
Минимальное систолическое значение можно приблизительно оценить с помощью пальпации , которая чаще всего используется в экстренных ситуациях , но ее следует использовать с осторожностью. [10] Было подсчитано, что при использовании 50%-ных процентилей пульс на сонной, бедренной и лучевой артериях присутствует у пациентов с систолическим артериальным давлением > 70 мм рт. ст., пульс на сонной и бедренной артериях присутствует только у пациентов с систолическим артериальным давлением > 50 мм рт. ст., и только пульс на сонной артерии у пациентов с систолическим артериальным давлением > 40 мм рт. ст. [10]
Более точное значение систолического артериального давления можно получить с помощью сфигмоманометра и пальпации лучевого пульса. [11] Для измерения артериального давления по пульсу лучевой артерии были предложены методы с использованием конститутивных моделей. [ необходима цитата ] Диастолическое артериальное давление не может быть оценено этим методом. Американская кардиологическая ассоциация рекомендует использовать пальпацию для получения оценки перед использованием аускультативного метода.
Аускультативный метод (от латинского слова «выслушивание») использует стетоскоп и сфигмоманометр . Он состоит из надувной ( Рива-Роччи ) манжеты , надеваемой на плечо примерно на той же высоте по вертикали, что и сердце, прикрепленной к ртутному или анероидному манометру . Ртутный манометр, считающийся золотым стандартом , измеряет высоту столба ртути, давая абсолютный результат без необходимости калибровки и, следовательно, не подвержен ошибкам и дрейфу калибровки, которые влияют на другие методы. Использование ртутных манометров часто требуется в клинических испытаниях и для клинического измерения гипертонии у пациентов с высоким риском, таких как беременные женщины .
Манжета соответствующего размера [12] плотно прилегает, затем надувается вручную, многократно сжимая резиновую грушу, пока артерия не будет полностью перекрыта. Важно, чтобы размер манжеты был правильным: манжеты меньшего размера регистрируют слишком высокое давление; манжеты большего размера могут давать слишком низкое давление. [13] Обычно должно быть доступно три или четыре размера манжет, чтобы можно было проводить измерения на руках разного размера. [13] Прослушивая стетоскопом плечевую артерию в локтевой области локтя , врач медленно сбрасывает давление в манжете. Когда кровь только начинает течь по артерии, турбулентный поток создает «свист» или стук (первый звук Короткова ). [14] Давление, при котором этот звук впервые слышен, является систолическим артериальным давлением. Давление манжеты далее сбрасывается до тех пор, пока звук не перестанет быть слышен (пятый звук Короткова) при диастолическом артериальном давлении.
Аускультативный метод является преобладающим методом клинического измерения. [15]
Осциллометрический метод был впервые продемонстрирован в 1876 году и включает в себя наблюдение колебаний давления манжеты сфигмоманометра [16] , которые вызваны колебаниями кровотока , т. е. пульса . [17] Электронная версия этого метода иногда используется в долгосрочных измерениях и общей практике. Первая полностью автоматизированная осциллометрическая манжета для измерения артериального давления под названием Dinamap 825, аббревиатура от «Устройство для непрямого неинвазивного измерения среднего артериального давления», была выпущена в 1976 году. [18] В 1978 году ее заменил Dinamap 845, который также мог измерять систолическое и диастолическое артериальное давление, а также частоту сердечных сокращений. [19]
Осциллометрический метод использует манжету сфигмоманометра, как и аускультативный метод, но с электронным датчиком давления ( преобразователем ) для наблюдения за колебаниями давления манжеты, электроникой для их автоматической интерпретации и автоматическим накачиванием и спусканием манжеты. Датчик давления следует периодически калибровать для поддержания точности. [20] Осциллометрическое измерение требует меньших навыков, чем аускультативное измерение, и может быть пригодно для использования неподготовленным персоналом и для автоматизированного домашнего мониторинга пациента. Что касается аускультативного метода, важно, чтобы размер манжеты соответствовал руке. Существуют некоторые устройства с одной манжетой, которые можно использовать для рук разного размера, хотя опыт работы с ними ограничен. [13]
Манжета накачивается до давления, изначально превышающего систолическое артериальное давление, а затем снижается до давления ниже диастолического в течение примерно 30 секунд. Когда кровоток равен нулю (давление манжеты превышает систолическое давление) или не имеет препятствий (давление манжеты ниже диастолического давления), давление манжеты будет по существу постоянным. Когда кровоток присутствует, но ограничен, давление манжеты, которое контролируется датчиком давления, будет периодически меняться синхронно с циклическим расширением и сокращением плечевой артерии, т. е. оно будет колебаться .
В течение периода сдувания записанная форма волны давления формирует сигнал, известный как кривая сдувания манжеты. Для извлечения осциллометрических импульсов из кривой сдувания манжеты используется полосовой фильтр. В течение периода сдувания извлеченные осциллометрические импульсы формируют сигнал, известный как осциллометрическая форма волны (OMW). Амплитуда осциллометрических импульсов увеличивается до максимума, а затем уменьшается при дальнейшем сдувании. Для оценки систолического, диастолического и среднего артериального давления можно использовать различные алгоритмы анализа.
Осциллометрические мониторы могут давать неточные показания у пациентов с проблемами сердца и кровообращения, включая артериосклероз , аритмию , преэклампсию , альтернирующий пульс и парадоксальный пульс . [13] [21]
На практике различные методы не дают идентичных результатов; алгоритм и экспериментально полученные коэффициенты используются для корректировки осциллометрических результатов, чтобы получить показания, максимально соответствующие аускультативным результатам. Некоторое оборудование использует компьютерный анализ мгновенной формы волны артериального давления для определения систолической, средней и диастолической точек. Поскольку многие осциллометрические устройства не были проверены, следует проявлять осторожность, поскольку большинство из них не подходят для клинических и неотложных условий.
Недавно было разработано несколько безкоэффициентных осциллометрических алгоритмов для оценки артериального давления. [20] Эти алгоритмы не полагаются на экспериментально полученные коэффициенты и, как было показано, обеспечивают более точную и надежную оценку артериального давления. Эти алгоритмы основаны на поиске фундаментальной связи между осциллометрической формой волны и артериальным давлением с использованием подходов моделирования [22] и обучения [23] . Измерения времени прохождения импульса также использовались для улучшения осциллометрических оценок артериального давления. [24]
Термин НИАД (неинвазивное измерение артериального давления) часто используется для описания осциллометрического оборудования для мониторинга.
Непрерывное неинвазивное артериальное давление (CNAP) — это метод измерения артериального давления от удара к удару в режиме реального времени без каких-либо перерывов и без канюлирования человеческого тела. CNAP сочетает в себе преимущества двух клинических золотых стандартов: он измеряет артериальное давление непрерывно в режиме реального времени, как инвазивная артериальная катетерная система, и он неинвазивный, как стандартный сфигмоманометр для плеча . Последние разработки в этой области показывают многообещающие результаты с точки зрения точности, простоты использования и клинического принятия. Передовая система гемодинамического мониторинга, включающая метод CNAP, — это технология NICCI компании Pulsion Medical Systems . Система использует фотоплетизмографию для определения кровотока в пальцах пациента и манжетах давления для создания постоянного потока. Результирующее давление в датчике пальца соответствует реальному артериальному давлению. Технология NICCI, основанная на технике сосудистой разгрузки , обеспечивает непрерывные и неинвазивные гемодинамические параметры во время операций. Результаты измерений сопоставимы с инвазивными измерениями артериальной линии по непрерывности, точности и динамике формы волны.
Недавние разработки предлагают непрерывные, неинвазивные, бесконтактные измерения артериального давления с использованием таких систем, как камеры для мониторинга человеческого лица. [25]
С 1990-х годов было разработано новое семейство методов, основанных на так называемом принципе скорости пульсовой волны (PWV). Эти методы основаны на том факте, что скорость, с которой пульс артериального давления распространяется по артериальному дереву, зависит, среди прочего, от основного кровяного давления. [26] Соответственно, после калибровочного маневра эти методы обеспечивают косвенные оценки кровяного давления путем перевода значений PWV в значения кровяного давления. [27] Главное преимущество этих методов заключается в том, что можно измерять значения PWV субъекта непрерывно (ударный ритм), без медицинского наблюдения и без необходимости постоянного надувания плечевых манжет. [28]
Амбулаторные приборы для измерения артериального давления регулярно снимают показания (например, каждые полчаса в течение дня и ночи). Они использовались для исключения проблем с измерениями, таких как гипертония белого халата , и для получения более надежных оценок обычного артериального давления и сердечно-сосудистого риска. Показания артериального давления вне клинических условий обычно немного ниже у большинства людей; однако исследования, которые количественно оценивали риски гипертонии и преимущества снижения артериального давления, в основном основывались на показаниях в клинических условиях. Использование амбулаторных измерений не распространено, но руководящие принципы, разработанные Национальным институтом здравоохранения и медицинского обслуживания Великобритании и Британским обществом гипертонии, рекомендовали использовать 24-часовой амбулаторный мониторинг артериального давления для диагностики гипертонии. [29] Экономический анализ здравоохранения показал, что этот подход будет экономически эффективным по сравнению с повторными измерениями в клинике. [30] Не все домашние приборы для измерения артериального давления точны, [31] и «широкий диапазон» (универсальных) домашних приборов для измерения артериального давления не имеет достаточных доказательств в поддержку их использования. [32] Кроме того, специалисты в области здравоохранения рекомендуют людям проверять свои домашние приборы, прежде чем полагаться на результаты. [33]
Домашний мониторинг — это дешевая и простая альтернатива амбулаторному мониторингу артериального давления, хотя он обычно не позволяет оценивать артериальное давление во время сна, что может быть недостатком. [34] [35] Автоматические автономные тонометры доступны по разумным ценам, однако измерения могут быть неточными у пациентов с мерцательной аритмией или другими аритмиями, такими как частые эктопические сокращения. [34] [35] Домашний мониторинг может использоваться для улучшения управления гипертонией и для мониторинга эффектов изменений образа жизни и лекарств, связанных с артериальным давлением. [36] По сравнению с амбулаторными измерениями артериального давления домашний мониторинг оказался эффективной и менее затратной альтернативой, [34] [37] [38] но амбулаторный мониторинг более точен, чем клинический и домашний мониторинг при диагностике гипертонии.
При измерении артериального давления дома для точного измерения необходимо не пить кофе, не курить сигареты и не заниматься тяжелыми физическими упражнениями в течение 30 минут перед измерением. Полный мочевой пузырь может оказать небольшое влияние на показания артериального давления; если возникает желание помочиться, следует сделать это перед измерением. За 5 минут до измерения следует сидеть прямо на стуле, поставив ноги на пол и не скрещивая конечности. Манжета для измерения артериального давления всегда должна быть на голой коже, так как измерения, проводимые через рукав рубашки, менее точны. Для всех измерений следует использовать одну и ту же руку. Во время измерения используемая рука должна быть расслаблена и находиться на уровне сердца, например, положив ее на стол. [39]
Поскольку артериальное давление меняется в течение дня, домашние измерения следует проводить в одно и то же время суток. В совместном научном заявлении Американской кардиологической ассоциации, Американского общества гипертонии и Ассоциации медсестер по профилактическим сердечно-сосудистым заболеваниям о домашнем мониторинге от 2008 года [35] рекомендовалось проводить 2–3 измерения утром (после пробуждения, перед умыванием/одеванием, завтраком/питьем или приемом лекарств) и еще 2–3 измерения ночью, каждый день в течение 1 недели. Также рекомендовалось отбрасывать показания с первого дня и использовать в общей сложности ≥12 показаний (т. е. не менее двух показаний в день в течение оставшихся 6 дней недели) для принятия клинических решений.
Существует множество факторов, которые могут играть роль в показаниях артериального давления врачом, например, проблемы со слухом, слуховое восприятие врача. Карими Хоссейни и др. оценили различия между наблюдателями среди специалистов без каких-либо нарушений слуха и сообщили, что 68% наблюдателей зарегистрировали систолическое артериальное давление в диапазоне 9,4 мм рт. ст., диастолическое артериальное давление в диапазоне 20,5 мм рт. ст. и среднее артериальное давление в диапазоне 16,1 мм рт. ст. [ необходима цитата ] Нойфельд и др. сообщили, что стандартные отклонения как для систолических, так и для диастолических показаний составляли примерно от 3,5 до 5,5 мм рт. ст. В целом стандартное отклонение для диастолического давления будет больше из-за сложности оценки того, когда звуки исчезнут. [40]
Для некоторых пациентов измерения артериального давления, сделанные в кабинете врача, могут неправильно характеризовать их типичное артериальное давление. [41] У 25% пациентов измерение в кабинете выше, чем их типичное артериальное давление. Этот тип ошибки называется гипертонией белого халата (ГБХ) и может быть результатом беспокойства, связанного с осмотром медицинским работником. [42] Гипертония белого халата может также возникнуть из-за того, что в клинических условиях пациентам редко дают возможность отдохнуть в течение пяти минут перед снятием показаний артериального давления. Неправильный диагноз гипертонии у этих пациентов может привести к ненужным и, возможно, вредным лекарствам. ГБХ можно уменьшить (но не устранить) с помощью автоматизированных измерений артериального давления в течение 15–20 минут в тихой части кабинета или клиники. [43] В некоторых случаях более низкие показания артериального давления возникают у врача — это называется «скрытой гипертонией». [44]
В качестве альтернативы офисному мониторингу артериального давления были предложены альтернативные учреждения, такие как аптеки. [45]
Артериальное давление крови наиболее точно измеряется инвазивно через артериальную линию . Инвазивное измерение артериального давления с помощью внутрисосудистых канюль включает прямое измерение артериального давления путем помещения иглы канюли в артерию (обычно лучевую , бедренную , тыльную артерию стопы или плечевую ). Канюля вводится либо посредством пальпации, либо с использованием ультразвукового контроля. [46]
Канюля должна быть подключена к стерильной, заполненной жидкостью системе, которая подключена к электронному датчику давления. Преимущество этой системы в том, что давление постоянно контролируется от удара к удару, и может быть отображена форма волны (график давления в зависимости от времени). Эта инвазивная техника регулярно применяется в медицине, интенсивной терапии , анестезиологии и в исследовательских целях.
Канюляция для инвазивного мониторинга сосудистого давления редко связана с такими осложнениями, как тромбоз , инфекция и кровотечение . Пациенты с инвазивным артериальным мониторингом требуют очень тщательного наблюдения, поскольку существует опасность сильного кровотечения, если линия отсоединится. Обычно ее используют для пациентов, у которых ожидаются быстрые изменения артериального давления.
Инвазивные мониторы сосудистого давления — это системы мониторинга давления, предназначенные для получения информации о давлении для отображения и обработки. Существует множество инвазивных мониторов сосудистого давления для травматологии, интенсивной терапии и операционных . К ним относятся одно-, двух- и многопараметрические (например, давление/температура) мониторы. Мониторы можно использовать для измерения и последующего наблюдения за артериальным, центральным венозным, легочным артериальным, левопредсердным, правопредсердным, бедренным артериальным, пупочным венозным, пупочным артериальным и внутричерепным давлением.
Центральное аортальное артериальное давление , которое, как было показано, сильнее коррелирует с негативными сердечно-сосудистыми событиями, заболеваниями почек и другими заболеваниями, а также смертностью от всех причин, по сравнению с периферическим артериальным давлением, традиционно требовало инвазивной катетеризации сердца для измерения, но были разработаны или находятся на поздних стадиях разработки новые устройства, которые позволяют измерять его неинвазивно косвенно с приемлемой погрешностью. [47] [48] [49]