Скачиваний:
0
Добавлен:
12.02.2026
Размер:
1.34 Mб
Скачать

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

__________________________________________

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

___________________________________________

МЕТОДЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Методические указания к практическим

Санкт-Петербург Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

2014

УДК 57.089 (07)

Методы физиологических исследований: метод. указания к практическим занятиям по дисциплине «Технические методы диагностических исследований и лечебных воздействий» / сост.: Е. А. Семенова. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2014. 39 с.

Содержат общие сведения о методах физиологических исследований – реографии и спирометрии с использованием аппаратно-программного реографического комплекса «МИЦАР-РЕО», а также мониторного комплекса кардио-респираторной системы и гидратации тканей «Диамант-С».

Предназначены для студентов, обучающихся по направлению 201000.62 «Биотехнические системы и технологии».

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний

СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2014

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания предназначены для практических занятий по дисциплине «Технические методы диагностических исследований и лечебных воздействий» студентов вузов, обучающихся по направлению 201000 «Биотехнические системы и технологии».

Цель практических занятий – ознакомление с такими методами физиологических исследований, как реография и спирометрия.

Врезультате студенты должны освоить работу с аппаратнопрограммным комплексом «МИЦАР-РЕО» и мониторным комплексом кар- дио-респираторной системы и гидратации тканей «Диамант-С».

Вметодических указаниях практические занятия построены и расположены последовательно, поэтому рекомендуется придерживаться представленного порядка выполнения работ.

Перед выполнением работ необходимо внимательно изучить 1.1 «Общие сведения», где приведены наиболее важные предварительные сведения и рекомендации.

Практическое занятие 1.

ПРОГРАММА РЕГИСТРАЦИИ И АНАЛИЗА РЕОГРАММЫ «WINREO»

Цель занятия – получение первоначальных навыков работы с программой регистрации и анализа реограммы «WINREO»; просмотр и обработка результатов.

1.1. Общие сведения

Реография (импедансная плетизмография) – это бескровный (неинвазивный) метод исследования общего или органного кровообращения. В основе его лежит явление изменения электрического сопротивления участка биологической ткани при пульсирующем движении крови в артериях и венах. При этом часто считают, что кровоток в артериолах, мелких венах и капиллярах остается почти постоянным и мало влияет на регистрируемые изменения электросопротивления. При электрореографических исследованиях колебания сопротивления определяют с помощью вводимой извне электрической энергии. Причем, так как колебания имеют малые значения (0,5–1 %) от общего сопротивления, используют переменные токи высокой частоты. Их пропускают через объект измерений и регистрируют малые колебания огибающей, которая возникает вследствие того, что при изменениях электрического сопротивления происходит модуляция сигнала в электрической измерительной цепи.

Для получения приемлемой чувствительности амплитуду переменного тока, пропускаемого через биоткань, используют на уровне 2 мА, а частоту в пределах 50500 кГц.

Между изменениями электрического сопротивления и пульсовыми колебаниями объема крови существует линейная зависимость. В момент увеличения объема крови, вызванного систолическим сокращением желудочков сердца, электропроводность зоны увеличивается, а электрическое сопротивление уменьшается. Повышение электрического сопротивления обусловлено спадом пульсовой волны.

Колебания сопротивления связаны не только с объемом крови, но и со скоростью ее движения. Оказывают влияние также сократительная способность миокарда, диаметр и эластичность сосудов, условия венозного оттока, фаза дыхания и форма электродов [1].

4

Реография позволяет оценить артериальное кровенаполнение, состояние тонуса артериальных сосудов, венозный отток, микроциркуляцию, ударный и минутный объемы кровообращения и др. При синхронной записи вместе с ЭКГ удается получить информацию о сократительной способности изолированного миокарда левого и правого желудочков. При двухканальной записи реограммы от симметрично расположенных электродов можно оценить асимметрию левого и правого кровеносных путей.

Различают два вида реографии в зависимости от расположения электродов на пациенте:

центральная (реография аорты, легочной артерии);

органная (реоэнцефалография, реогеопатография, реовазография). При проведении реографии в зависимости от цели исследования и ис-

следуемого органа используют следующие типы электродов:

прямоугольные – для исследования легких, печени, конечностей;

круглые – для исследования кровоснабжения головного мозга;

ленточные – при исследовании конечностей.

Для лучшего контакта электродов с кожей пациента используют электропроводный гель или тканевые прокладки, смоченные 5–10 % раствором хлорида натрия.

Реограмма (рис. 1.1) является результирующей кривой изменения кровенаполнения всех артерий и вен исследуемой области. Реограмма состоит из восходящей части (анакротическая фаза или анакрота), вершины и нисходящей части (катакротическая фаза или катакрота), на которой располагаются инцизура, дикротический зубец и иногда дополнительные зубцы. Реограмма привязана к электрокардиограмме, так как при синхронной записи реограммы и электрокардиограммы удается получить информацию о сократительной способности изолированного миокарда левого и правого желудочков [1].

Существует два способа оценки реограммы.

Визуальный анализ формы реограммы позволяет оценить объемный кро-

воток или состояние кровенаполнения в исследуемой области тела, тонус артериального и венозного русла, эластичность сосудистой стенки по крутизне наклона анакроты, конфигурации анакротической и катакротической фаз, характеру вершины, наличию дополнительных зубцов, отсутствию основных зубцов и т. д. [2].

5

Рис.1.1. Кривая изменения кровенаполнения артерий и вен с привязкой к электрокардиограмме:

а– реограмма; б – дифференциальная реограмма;

в– электрокардиограмма

Анализ расчетных показателей реограмм. На рис. 1.2 представлены опорные точки реограммы, по которым выполняются расчеты показателей.

Рис. 1.2. Объемная реограмма

X – точка, соответствующая началу быстрого притока крови в исследуемую область;

А – точка, характеризующая максимальную скорость кровенаполнения; Max – максимальная амплитуда реограммы (вершина), отражающая

наибольшую электропроводность исследуемой области, вызванную притоком крови. В этот момент равны приток и отток крови, а скорость кровенаполнения равна нулю.

6

За точкой Max (вершиной реограммы) начинается относительно пологий спуск – катакротическая фаза, на которой также можно выделить характерные точки. Следует отметить, что часть катакроты – от вершины до инцизуры – относится к систолической фазе реограммы, т. е. в это время продолжается приток крови в ткани. Снижение же кривой вызвано преобладанием оттока крови в вены.

И – точка, отражающая минимальный уровень инцизуры. Инцизура в норме располагается в верхней трети катакроты и разделяет систолическую и диастолическую фазы реограммы. После этой точки начинается диастолическая часть кривой.

Д – точка, соответствующая максимальной амплитуде дикротического зубца. Дикротический зубец отражает отдачу столба крови от мест быстрого нарастания периферического сосудистого сопротивления. Выраженность дикротической волны в значительной степени обусловлена состоянием артериол, так как периферическое сопротивление сосудов определяется преимущественно именно артериолами, имеющими большое количество мышечных элементов, благодаря чему они могут значительно изменять свой просвет.

С – точка, соответствующая моменту пересечения изолинии нисходящей частью объемной реограммы [2].

Дифференциальная реограмма есть первая производная от реографической волны. Она характеризует скорость изменения кровенаполнения в исследуемой области. Получают ее путем дифференцирования электрического сигнала реограммы [1].

1.2.Основные схемы измерения

Внастоящее время применяются два основных способа измерения импеданса:

мостовой – биполярный способ;

четырехэлектродный – тетраполярный способ.

У каждого способа есть свои достоинства и недостатки.

При биполярной методике накладывают 2 электрода, каждый из которых одновременно является токовым и измерительным. Электроды фиксируют на соответствующем участке тела. Для снижения контактного сопротивления между электродом и кожей используются те же приемы, что и при записи ЭКГ. При использовании тетраполярной методики участок исследо-

7

вания ограничивают парой измерительных электродов, а возникшее в них напряжение снимают с помощью другой пары электродов, расположенных снаружи по отношению к первой (токовые). Тетраполярная методика более точна, поскольку снижается влияние контактного сопротивления (нет необходимости в прокладках, смоченных растворами солей или щелочей или использования электродной пасты) и электродной поляризации. Это позволяет с высокой степенью точности измерить импеданс глубинных тканей. Кроме того, достаточно точно получаемые сведения о базисном импедансе позволяют дать количественную оценку основным гемодинамическим показателям – ударному и минутному объемам кровообращения [3].

При проведении практического занятия используется комплекс аппарат- но-программный реографический «Мицар-РЕО», который состоит:

из преобразователя биосигналов (ПБС) «Мицар-РЕО»;

электродов РЕО;

электродов ЭКГ;

кабелей для подключения электродов РЕО;

кабелей для подключения электродов ЭКГ;

кабелей для соединения с персональным компьютером (ПК);

комплекта батарей размера LR 6;

персонального компьютера.

На рис. 1.3, 1.4 представлены основные элементы комплекса. Управление ПБС осуществляется только через ПК, специально разрабо-

танной программой регистрации и анализа реограммы «WINREO».

Рис. 1.3. Электроды РЕО

8

Рис. 1.4. Кабели: а для подключения электродов ЭКГ (с электродами ЭКГ); б, в для подключения электродов РЕО

Основные функции комплекса:

снятие реографических и электрокардиографических сигналов;

сохранение их на жестком диске ПК, а также их обработка, отображение на экране ПК и вывод на печатающее устройство.

1.3.Порядок выполнения работы

1.Запуск программного обеспечения (ПО) «WINREO». Начните работу

сПО при помощи кнопки «WinReo» на рабочем столе Windows.

2.Выбор файла. Для открытия файла выполните команду Файл / Открыть файл. Выберите любой файл из представленных и нажмите Открыть. Перед вами откроется Окно реограммы (рис. 1.5), которое предназначено для записи и визуального анализа реограммы.

3.Проведение обследования. Для настройки изображения подберите значения параметров скорости и чувствительности таким образом, чтобы реограмма всех каналов, а также электрокардиограмма были отчетливо видны. Для этого необходимо выбрать из списка Скорость (Чувствит.) панели методики требуемое значение. Также можно использовать клавиши «*» и «/» для изменения скорости, «+» и «–» – для чувствительности или соответст-

вующие им кнопки Уменьшить скорость , Увеличить скорость , Уменьшить чувствительность , Увеличить чувствительность панели инструментов.

9

50 Гц

Рис. 1.5. Окно реограммы

Поменяйте значение фильтра высоких частот (ФВЧ). Для этого выберите из списка ФВЧ панели методики любое значение. Также может быть ис-

пользована кнопка ФВЧ панели инструментов и соответствующее выпадающее меню. Аналогичным образом поменяйте значение для фильтра низких частот (ФНЧ). Посмотрите, что изменится.

Установите новое значение режекторного фильтра, выбрав из списка панели методики любое значение. Также может быть использована

кнопка Режекторный фильтр панели инструментов и соответствующее выпадающее меню.

Нажмите на стрелку вверх или стрелку вниз поля Изолиния панели методики, чтобы изменить положение изолинии.

Проделайте то же самое с нажатой кнопкой Ctrl. Посмотрите, что изменится.

10