Ртутные тонометры, несмотря на свою «старинность», по-прежнему считаются самыми точными механическими аппаратами для измерения артериального давления в медицинских учреждениях. Ртутный измеритель – это самый старый структурный принцип сфигмоманометров, предшественники которого участвовали как в измерении артериального давления, так и в определении самой единицы. Один из самых старых ртутных тонометров – Рива-Роччи. Сегодня он относится к антиквариату, как и устройства производства СССР (за советские и зарубежные аппараты коллекционеры готовы платить большие деньги). Более современные ртутные тонометры – Diplomat presameter (Riester) и инструменты производителя Bremed.
Согласно инструкции, ртутный тонометр Diplomat presameter указан, как точный измеритель АД. Не уступает Diplomat presameter и Bremed, точность которого считается достаточно высокой. Оба аппарата упакованы в удобный футляр.
Принцип ртутного тонометра
Ртутный тонометр для измерения артериального давления – это тонометр, состоящий из самого инструмента и надувных манжет с баллоном и клапаном. Он представляет собой флакон, содержащий небольшое количество (несколько десятков миллилитров) ртути. Этот флакон капилляром соединен с измерительным столбцом, в котором благодаря атмосферному давлению исходным показателем по умолчанию является нулевое значение. Когда давление в манжете увеличивается, ртуть выделяется из флакона в капилляр, а ртутный столбик на шкале показывает текущее значение давления в манжете. Как входной соединитель для подключения манжеты, так и измерительная трубка разделены клапанами и фильтрами таким образом, чтобы не возникала спонтанная утечка ртути. Измеряемая шкала обычно имеет диапазон до 300 мм рт. ст., хотя даже в тяжелых условиях гипертонии нет необходимости сжимать манжету более чем на 250 мм рт. ст.
Механические тонометры.
Компактны и неприхотливы, подходят большинству пользователей. Давление воздуха в манжете уравновешивает не ртутный столбик, а герметичный сосуд с гибкой мембраной. В зависимости от изгиба мембраны стрелка манометра совершает движения по циферблату.
Тонометры безопасны (не содержат ртути), компактны, весят намного меньше ртутных тонометров (средний вес механического тонометра Riester вместе с манжетой — около 300 грамм). Качественные тонометры не чувствительны к умеренным механическим воздействиям — легким ударам и тряске. Однако, по сравнению с ртутными, механические тонометры менее точные — гибкая мембрана чувствительна к изменениям температуры окружающей среды, со временем ее чувствительность падает. При использовании металлической мембраны в процессе эксплуатации снижается ее эластичность, при повышенной влажности мембрана подвергается коррозии. Измерительный механизм тонометра не любит запыленности. Т.е. чтобы измерения были правильными, необходимо регулярно проводить калибровку и чистку измерительного механизма.
Чтобы добиться максимальной точности и продлить срок службы, производители придумывают собственные «ноу-хау». Например, в тонометрах Riester:
- Используется медно — бериллиевая мембрана (в недорогих тонометрах других производителей используется тонкая металлическая мембрана). Медно — бериллиевая мембрана с годами не теряет эластичности, не реагирует на изменение температуры окружающей среды, обладает двойным запасом прочности от избыточного давления, не окисляется при повышенной влажности. Если оградить прибор от грубых физических воздействий, тонометр будет служить ОЧЕНЬ долго!
- Система воздушных фильтров препятствует проникновению пыли внутрь корпуса тонометра.
- Спусковой игольчатый клапан создан из особо прочного металла, который не истирается даже при частом использовании. Это позволяет на долгие годы уберечь тонометр от «воздушных протечек» — спонтанного стравливания воздуха.
Для дополнительной защиты измерительного механизма ряд производителей предлагает тонометры в антиударном исполнении. Подобные модели предназначены не только для экстренных служб. Разработчики считают, что даже при нормальной эксплуатации в стенах клиники тонометр несколько раз в месяц обязательно уронят. В зависимости от высоты и угла падения калибровка тонометра может сбиться, поэтому после каждой «травмы» тонометр рекомендуется направлять в сервис — центр на поверку. Антиударные тонометры выдерживают падение с высоты до 1,2 метров (гарантированно безопасная высота для сохранности калибровки), поэтому для интенсивного использования вне дома рекомендован именно этот тип механических тонометров.
Механические тонометры для самостоятельных измерений имеют некоторые отличия. Как правило, эти модели комплектуются встроенным стетоскопом (плоская головка стетоскопа встроена в манжету). Манжета снабжена металлической скобой — чтобы было удобнее самостоятельно оборачивать «липучку» вокруг предплечия.
Резюме Механические тонометры безопасны, компактны и неприхотливы. Они подойдут большинству практикующих специалистов и домашних пользователей. Однако, при покупке тонометра следует уделять повышенное внимание качеству и точности измерительного механизма.
*****
Измерение
Руководство по использованию ртутного тонометра несложное. Схема измерения заключается в следующем:
- пациент обнажает руку, на которой будет проводиться измерение, заботясь о том, чтобы рукав не сжимал ее;
- на уровне сердца помещается манжета тонометра;
- посредством использования баллона манжета надувается достаточно для того, чтобы прервать кровоток в артерии;
- фонендоскоп прикладывается к локтевому сгибу;
- нажатие на баллон увеличивает значения АД примерно до 140 мм рт. ст. (их показывает ртутный столбик на шкале) – это останавливает поток крови через артерии;
- затем постепенно воздух из манжеты выпускается через баллонный клапан.
Первые попытки измерения давления
Еще в Древнем Египте люди умели прощупывать пульс, но первые эксперименты по измерению давления были поставлены только в 1773 году. Именно тогда английский ученый-исследователь Стефан Хейлс попытался определить давление у лошади. Для этого он:
- Перетягивал левую бедренную артерию животного веревкой;
- Делал прокол, в который вставлял медную трубку, соединенную с пробиркой;
- При ослаблении веревки кровь в пробирке начинала подниматься и опускаться одновременно с ударами пульса.
Такое приспособление даже с натяжкой не назовешь первым тонометром. Однако именно методика Хейлса стала началом нового диагностического направления в медицинской науке.
Следующее значимое событие в этой области произошло почти через сотню лет: француз Жан Луи Пуазей измерил давление при помощи ртутного манометра. Прибор соединялся с канюлей, введенной прямо в артерию.
Достоинства
Надежная конструкция, простой дизайн, точная передача давления в манжете на шкалу – благодаря этим факторам ртутными тонометрами пользуются даже современные специалисты. Этот метод измерения выдает более точные результаты и при выраженной аритмии. Несмотря на этот факт, сегодня эти устройства устраняются из медицинских учреждений из-за минимизации ртути, используемой в здравоохранении. Кроме того, играет роль сложность ремонта из-за частого отсутствия необходимых запчастей. После поломки ртутный измеритель давления проще утилизировать. Скорее всего, в ближайшем будущем ртутный тонометр (СССР и других стран) можно будет увидеть только на фото…
Важно! Утилизация аппарата проводится только специалистами!
Преимущества сфигмоманометров бренда MDF
Наиболее точные данные выдает измеритель артериального давления – сфигмоманометр при измерении крупных артерий: бедренной либо плечевой. Для проведения измерительных манипуляций, используя сфигмоманометр для взрослых бренда MDF, не требуется квалификация.
Высокоточный сфигмоманометр медицинский определяет, указывает на признаки аритмии, артериальной гипертонии, прибором измеряют давление пациентам с нестабильным сердцебиением. Для пожилых людей удобным, комфортным для домашнего применения врачи рекомендуют автоматический тонометр-сфигмоманометр. В автономном режиме устройство измеряет частоту пульсации сердца, величину давления после надевания манжета, нажатия кнопки. Результаты программа выводит на экран измерителя артериального давления.
Сфигмоманометр, цена которого конкурентоспособна, отличает функциональность, поскольку производство предполагает оснащение прибора вспомогательными функциями:
- анализ ритмичности пульса;
- озвучивание результатов для пользователей с плохим зрением;
- сохранение показаний (архив данных).
Каким был прообраз современного тонометра?
Вскоре после этого появился и прообраз современного тонометра. Прибор создал в 1881 году Самуэль З.К.Р. фон Баш, врач из Австрии. Его устройство работало так:
- На пульсационную область артерии помещали полый мешок из резины, заполненный водой;
- Мешок давил на артерию, пока пульсация полностью не прекращалась;
- Силу этого давления замеряли ртутным манометром;
- Этот показатель отображал систолическое давление.
Современная методика измерения давления появилась в 1896 году. Ее автором стал итальянец С. Рива-Роччи, который изобрел новое устройство. С виду прибор был похож на тонометры, которыми мы пользуемся сейчас. В манжету из нерастягивающегося материала был вставлен пустой резиновый мешок. Эта конструкция оборачивалась вокруг плеча и подсоединялась к манометру. В манжете нагнеталось давление через специальную грушу.
В результате повышения давления пульсация исчезала. После этого давление ослабляли, а показатель манометра, при котором возобновлялась пульсация, считали уровнем кровяного давления. Правда, ширина манжеты составляла всего 5 см, поэтому она пережимала область измерения. Из-за этого возникали неточности в результатах. Проблема была решена Генрихом фон Реклингхаузеном, который предложил использовать манжету шириной 12 см.
Кто и как придумал измерять давление: очередная история вопроса
Сегодня мы предлагаем вам очередную заметку из рубрики, «как это было», в рамках которой мы уже коротко знакомили вас с историей возникновения шагомера, проблемой изучения феномена осознанных сновидений, настоящим «автором» электронной сигареты, а также большой историей изучения человеческого мозга.
На этот раз мы предлагаем историю измерения кровяного давления, благо она короткая: впервые давление измерили в 1733 году, и внутри мы расскажем о том, кто это сделал. Кровяное давление можно измерять прямым путем или «непрямым», и к последнему относятся все неинвазивные методы, самыми распространенными из которых и наиболее «цитируемыми» являются цифровые и механические тонометры. Тем не менее, учитывая определенное увлечение этой «метрикой» среди производителей носимых гаджетов, груши и манжеты — уже не монополисты.
На страницах нашего блога вы могли читать обзор трекера W/me2, видеть подборку современных гаджетов, которые умеют или могли бы уметь делать замеры. Слухи про вторую модель Apple Watch систематически наделяют новые часы датчиком давления, а лидер рынка Fitbit еще в прошлом году заверил устами генерального директора, что добавит возможность мониторить давления в текущем году. Так или иначе, это все методы «не классические»
Что будет в будущем, конечно, никто из нас толком не знает, а вот немного заглянуть в прошлое мы посмели. Итак, впервые кровяное давление было измерено Стивеном Хейлсом
. Тот самый случай, когда медицина и религия успешно «уживались» в одной голове и не мешали друг другу.
Богослов и естествоиспытатель родился в 1677 году в многодетной семье. Обучался теологии и естественным наукам, после чего отправлял должность викария в одном из графств.
Впрочем, запомнился он отнюдь не как философ или теоретик христианства, но как ученый естествоиспытатель, с чьим именем связано несколько крупных открытий в ботанике, ряд изобретений, а также первые опыты по измерению давления. Этим опытам посвящена вторая часть его книги «Statical Essays», где приведены описания экспериментов и таблицы впервые получаемых данных.
Надо непременно уточнить, что первые опыты со вставкой трубки в сосуды для определения того, на какую высоту поднимается кровь, производились, конечно, не на людях, за что, кстати, Хейлса критиковали, в том числе и известные современники. Одним из них был поэт Александр Поуп, страстный любитель собак.
Сохранилось изображение одного из первых опытов Хейлса, который он проводил на лошадях:
Так или иначе этот «живодерский» подход наделил Хейлса званием первого человека, который измерил кровяное давление, а «Гемостатика», книга из второй части «Statical Essays» — памятник об этом и тому доказательство. Свои эксперименты Хейлс проводил примерно с 1709 года.
Кстати, в первой части автор рассуждает о роли воздуха в жизни животных и растений, обращает внимание на способности корней некоторых образцов весьма избирательно поглощать минеральные вещества из почвы, рассуждает о качестве воздуха и влиянии его на продолжительность жизни. Эти наблюдения побудили его изобрести вентилятор!
И тогда же его начали применять в тюрьмах, на заводах, в портах, что существенно (по тем меркам) повысило продолжительность жизни работников и отбывающих наказание преступников.
Прошло 100 лет…
Надо сказать, что открытые Хейлсом возможности не сразу нашли применение в клинической медицине, и прошло почти сто лет, прежде чем опыты по измерению кровяного давления были продолжены. Продолжил же их физик Жан Луи Мари Пуазёйль
.
Его вклад в гемодинамику неотрывен от физических экспериментов, и одни из них подталкивали другие. Так, в результате исследований был сформулирован закон, носящий его имя, как и одно из ламинарных течений.
Его исследования в области истечения жидкости через тонкую цилиндрическую трубку получили широкое применение для определения вязкости и скорости течения в капиллярах. Впервые
для определения давления воспользовался ртутным манометром, U-образным «девайсом», который помог ему зафиксировать давление в том числе и у человека. Произошло это во время ампутации бедра, и выражалось как 120 мм. рт. ст. Собственно, традиция «ртутного столба» берет свои корни именно от ртутного манометра Пуазёйля. Открытия ученого, связанные с медициной, пришлись на конец 30-х годов 19 века.
Его «U» усовершенствовал выдающийся физиолог Карл Людвиг
, которому принадлежит масса важных открытий в медицине, в том числе и в области сердечно-сосудистых заболеваний, нервной системы и т. п.
Давление он предлагал измерять с помощью кимографа. Так он назвал свой «гаджет», который по сути являл собой усовершенствованный ртутный манометр и позволял графически оформлять и регистрировать результаты давления в разных условиях.
Так как в основе был ртутный манометр, использованный Пуазёйлем, то метод Людвига был также инвазивным, и одна из сторон трубки, погружаемой в артерию, закреплялась в ней с помощью катетера. Опыты на животных позволили обнаружить ряд закономерностей между дыхательными процессами и давлением крови. Позднее появился еще один прибор — «кровяные часы Людвига» для измерения регионарного кровотока и сердечного выброса. Это было около 1847 года.
Эти опыты, в отличие от чисто научных экспериментов того же Хейлса, уже могли применяться в медицине, однако клиническую практику методы измерения смогли пополнить позднее, тогда, когда появились первые возможности неинвазивного измерения. Они связаны с именем Карла Вирордта
, который также работал в середине 19 века.
Он работал над методами измерения кровотока, в результате чего предложил прибор, который был назван сфигмограф и положил начало сфигмографии как методу в медицине. Ученый базирует свой метод измерения на гипотезе, что косвенно давление может быть измерено путем «противодавления» при котором прекращается пульсация. И первые записанные им показания перед вами:
Собственно, эта идея с пульсацией, или биением, в процессе измерения давления актуальна и поныне.
Над усовершенствованием устройства Вирордта работал Этьен-Жюль Марэ
, который известен и как физиолог, и как кардиолог, и как фотограф, который положил начало целому направлению — хронофотографии.
Марэ ввел в клиническую медицину первый сфигмограф, который разрабатывался совместно с часовщиками «Бреге», а также методом плетизмографии попытался получить данные о давлении.
Его работа «Давление и скорость потока крови» вышла в 1876 году, где он описал принцип расслабления артериальной стенки, и добился на своем аппарате впервые двух цифр: систолического и диастолического давления.
После измерения давления методом помещения руки в стеклянную колбу, то есть методом Марэ, возник еще один, похожий, но улучшенный. Его предложил Самуэль Зигфрид Карл Риттер фон Баш
. В 1881 году он заменяет колбу на резиновый мешочек с водой, который уже обматывается вокруг руки. Но при том, что этот метод уже напоминает как бы современные тонометры, показывал он только верхнее, систолическое давление.
Прибор Баша модернизирует, еще более уподобляя современным, знаменитый кардиолог Пьер Потэн
, который в 1899 году меняет воду в резиновом мешочке на воздух, который также, оказывая давление на руку меняет «положение» ртути в сфигмоманометре, регистрируя верхнее давление.
Полую резиновую манжету для измерения давления использовал и Густав Гартнер
, однако созданное им изобретение он впервые назвал иначе. Так он ввел в обиход термин «тонометр», и именно так по сей день мы и называем приборы с аналогичным назначением.
Несколькими годами ранее, в 1896 году появился новый метод при старом названии оборудования. Его появление связано с именем Рива-Роччи
.
Суть его метода заключалась в следующем. В резиновую шину, опоясывающую руку, нагнетался воздух, и показания ртутного столба, при которых прекращалась пульсация, соответствовали систолическому давлению. Затем воздух постепенно выпускался, и возвращение пульсации фиксировалось как диастолическое давление.
Изобретение Рива-Роччи без посягательства на метод слегка модернизировал немецкий врач Генрих фон Реклингхаузен
, заменив ртутную шкалу пружинной, а резиновую шину манжетой, близкой к нынешним.
Метод Короткова
Этот метод используется и сейчас в клинической практике во всем мире. Открыл его в 1905 году российский военный врач, заслышав шумы, которые возникают при накачивании грушей манжеты. Получилось это по воле случая, поэтому теоретическими обоснованиями данный метод обязан другому профессору, фамилия которого одно время стояла рядом в сочетании «Метод Коротково-Яновского».
Согласно этой механике, уровень давления в манжете, зафиксированный во время первого шума, показывает верхнее давление. Когда же постепенно кровоток выравнивается, и звуки пропадают, фиксируется давление диастолическое.
Дальнейшее развитие возможностей измерения давления связано уже скорее с созданием и совершенствований новых аппаратов, тонометров и других девайсов, и все основные фамилии практиков перечислены.
Спасибо за внимание.
Преимущества автоматических тонометров
В 1965 году появилась первая автоматическая модель
прибора, созданная американским терапевтом Сеймуром Лондоном. Он заменил стетоскоп на микрофон, улавливающий тоны, а вместо резиновой груши использовал для нагнетания давления компрессор.
Новый прибор поначалу вызвал определенное недоверие, поэтому ученый вместе со своей женой провел массовое исследование. Во время съезда Американской медицинской ассоциации было произведено 400 измерений давления механическим
и
автоматическим
методами. Значимых различий в полученных цифрах не оказалось и Сеймур получил патент на свое изобретение.
Со временем прибор стал весьма популярным, благодаря множеству преимуществ:
- Возможность измерять давление, не снимая одежду;
- Максимальная простота в использовании – для получения точных данных достаточно правильно надеть манжету и нажать на кнопку;
- Возможность одновременного определения пульса, выявления опасности аритмии;
- Сохранение результатов измерения в памяти прибора для последующего изучения динамики;
- Отображение данных на экране.
Автоматический тонометр позволяет легко и быстро измерить давление без помощи постороннего человека. Проблемой ручного тонометра же была необходимость услышать достаточно тихие тоны. Это получается далеко не у всех, особенно сложно было пожилым людям. Устройства автоматического типа проводят все измерения сами.
Существует также комбинированный прибор, сочетающий в себе черты автоматического и ручного. У него есть встроенная память и электронное табло, отображающее данные о давлении и пульсе. Но для нагнетания воздуха предусмотрена резиновая груша, сжимать которую нужно самостоятельно.
Со временем появилась дополнительная модификация автоматического тонометра. Его основное отличие заключается в способе крепления. В отличие от классических моделей, в которых манжета фиксируется на плече, прибор крепится на запястье
. Это очень удобно для людей, ведущих активный образ жизни и не желающих отвлекаться от своих дел для проведения измерений.
Современные тонометры отличаются от своих прародителей привлекательным внешним видом, многообразием расцветок и моделей, практичностью и эргономичность. Есть модификации с крупными цифрами, которые хорошо видны даже при плохом зрении, с сенсорными кнопками, с питанием от сети или мощных аккумуляторов. Пользоваться ими легко и удобно, для этого не нужны специальные навыки.
Еще один очевидный плюс нынешних аппаратов для измерения давления – синхронизация с мобильными приложениями. К примеру, существует специальное приложение HealthManager, позволяющее передавать полученные результаты измерений на синхронизированный смартфон.
Сохраненные цифры можно просмотреть в любой момент, отобразить в виде графика или таблицы, внести в дневник наблюдений за собственным состоянием или распечатать перед визитом к врачу. Динамика показателей важна для диагностики множества заболеваний, да и самому пользователю всегда проще заметить изменения с помощью наглядной графики.
Сегодня используется несколько видов тонометров:
- Плечевые – в модели Beurer BM 40 предусмотрена манжета, которая надевается на предплечье. Прибор измеряет давление, сохраняет значения, рассчитывает средние утренние и вечерние показатели. Тонометр способен выявить аритмию, сравнить полученные показатели с нормами. Большой размер экрана позволяет легко различать цифры даже тем, кто не может похвастаться хорошим зрением;
- Тонометры на запястье – модель BC 57 позволяет получить точные результаты, для ускорения процедуры используется технология Inflation technology. Устройство раздельно сохраняет показатели двух пользователей, показывает степень риска артериальной гипертензии, передает данные на смартфон или компьютер через приложение HealthManager;
- Модели с функцией проведения ЭКГ – тонометр BM 95 от Beurer измеряет артериальное давление через манжету и регистрирует ЭКГ при помощи электрокардиографа, а также определяет частоту пульса. Пользователь получает данные о показателях давления и их соответствии нормам, наличии брадикардии или тахикардии, пауз в сердечном цикле, нарушениях ритмов сердца. Данные передаются в приложение на смартфоне Beurer СardioExpert для последующего анализа на компьютере либо смартфоне.
В зависимости от целей и ситуации можно подобрать подходящую модель и оценивать состояние организма, не выходя из дома.
