Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Неинвазивные методы окклюзионных измерений давления крови 24
1.1. Давление крови как интегральный показатель гемодинамических процессов и состояния сердечно-сосудистой системы организма 24
1.2 Методы окклюзионных измерений артериального давления 34
1.3. Безокклюзионные неинвазивные методы измерений АД 45
1.4. Комплексные методы окклюзионных исследований состояния кровеносных сосудов и гемодинамических явлений в конечности 52
1.5. Автоматизация процессов измерения давления крови 58
1.6. Окклюзионные измерения АД как функциональные пробы на
сосудистую систему конечности 59
Задачи исследования 61
Глава 2. Модели сосудистой системы верхней конечности при функциональных окклюзионных пробах измерений ад и методы управления и контроля ад 62
2.1. Биофизическая модель сосудистой системы верхней конечности
при функциональных пробах окклюзионными измерениями АД 62
2.2. Электрическая модель сосудистой системы верхней конечности 71
2.3. Комплексный метод исследования и показатели гемодинамических процессов в сосудистой системе верхней конечности при окклюзионных измерениях АД 83
2.4. Биологическая обратная связь в методах контроля и управления
АД 93
Выводы 97
Глава 3. Контроль гемодинамических процессов по результатам окклюзионных измерений ад 100
3.1. Комплексирование методов измерения АД 100
3.2. Фотоплетизмоманометрический метод исследования АД и кровенаполнения периферических сосудов 101
3.3. Метод исследования упругости стенки кровеносных сосудов 104
3.4 Метод неинвазивных исследований артериальных сосудов 108
3.5 Фотоплетизмографический способ определения скорости распространения пульсовой волны 110
3.6 Метод исследования гемодинамических процессов по функциональной пробе ограничения артериального притока в верхнюю конечность 111
3.7 Способ исследования физиологических механизмов регуляторного
контроля гемодинамических процессов по показателям АД 113
Выводы 117
Глава 4. Контроль ад и управление состоянием сердечнососудистой системы при велоэргометрических функциональных пробах 119
4.1 Автоматический тренажерно-диагностический комплекс
аппаратуры медицинского управления и контроля (АТД КАМУК) 120
4.2. Устройство для квазинепрерывных измерений АД в оснащении АТД КАМУК 125
4.3. Методика двойного временного стробирования тонов Коротко- ва 133
4.4. Монитор АД аппаратно-программного комплекса "Валента" для велоэргометрических диагностических исследований 137
Выводы 140
Глава 5. Экспериментальные исследования процессов управления и регуляции ад. етодические аспекты... 142
5.1. Погрешности измерения АД методами окклюзионных исследований 143
5.2. Влияние помехозащищенности измерительных каналов при велоэргометрии на точность измерения АД 147
5.3. Погрешности измерения АД методом ненагруженнои стенки сосудов (методом Я.Пеньяза) 150
5.4. Методические аспекты исследования АД в процессах управления состоянием сердечно-сосудистой системы при велоэргометрии 152
5.5. Приемы экспериментального сравнения неинвазивных методов измерения АД 159
5.6. Исследование реакций АД в управляемых ортостатических пробах при диагностике синкопе 163
5.7. Результаты исследований артериокардиоритмической вариабельности показателей АД при бронхо-лёгочных заболеаваниях 166
Выводы 171
Заключение 172
Список литературных источников
- Методы окклюзионных измерений артериального давления
- Электрическая модель сосудистой системы верхней конечности
- Фотоплетизмоманометрический метод исследования АД и кровенаполнения периферических сосудов
- Устройство для квазинепрерывных измерений АД в оснащении АТД КАМУК
Введение к работе
Актуальность темы. В практической медицине широко используется контроль состояния сердечно-сосудистой системы (ССС). Для этих целей распространены измерения артериального давления (АД), в силу его особой значимости и интегрального характера. АД сопровождает жизненно важные процессы в организме. Влияние на АД оказывает активность функциональных систем кровообращения, дыхания, терморегуляции и нервной системы, скорость выброса крови из желудочков сердца и ударный объем, ритм сердца, сопротивление стенок артерий растягиванию, суммарная емкость сосудов, объём циркулирующей крови, вязкость крови, гидростатическое давление, обусловленное силой тяжести столба крови и другие факторы. Главными при этом является работа сердца, при каждой систоле и диастоле желудочков которого давление крови в артериях изменяется в широких пределах, а также состояние стенки кровеносных сосудов.
Измерения АД используют во многих обследованиях: в кардиологии, в ходе медикаментозных, или иных терапевтических процедур, в суточных мони-торных обследованиях, при скрининговых профилактических осмотрах, для экспресс-анализа функционального состояния системы кровообращения, в условиях чрезвычайных ситуаций, или выполнения ответственной работы оператора. Контроль АД особенно актуален в условиях активных воздействий на организм, например, при тренировках с управляемыми нагрузками на ССС при велоэргометрических, ортостатических и других функциональных пробах.
На практике используется много методов измерения АД, различающихся способом съема биосигналов, их первичного преобразования, алгоритмами обработки информации, уровнем автоматизации исследований. Распространены окклюзионные измерения АД в кровеносных сосудах верхней конечности. При врачебном контроле, как правило, производят одиночные измерения. Для проведения же диагностических исследований важным является контроль динамики изменений АД, отражающий направление изменения состояния организма.
8 Однако известные измерители АД, основанные на окклюзионных воздействиях на сосуды, ограничены по номенклатуре измеряемых показателей и производительности измерений. Периодичность измерений ограничена длительностью однократных циклов создания давления в манжете (Рм), и время измерения сопоставимо с продолжительностью нескольких циклов дыхания и нескольких десятков сердечных сокращений (30с и более), оказывающих модулирующее действие на систему регуляции АД и вариабельность его показателей. Результат же однократного измерения - лишь два-три значения показателей АД: систолическое Рс, диастолическое Рд и среднее РСр.
Непрерывность изменений АД в широком динамическом диапазоне, его подчинение физиологическому регулирующему контролю и существенная вариабельность приводят к тому, что значительный поток информации об АД теряется и не учитывается при диагностике организма. Даже корректные результаты измерений могут приводить к ошибочным диагностическим заключениям.
Кроме того, измерения только показателей Рс и Рд и только на одном участке кровеносного русла недостаточны для изучения состояния целостной системы сердца и кровеносных сосудов. Они не отражаютсостояние физиологических механизмов регуляции кровообращения, не создают общей картины распределения крови и динамики её перераспределения между различными отделами кровеносного русла, а также не позволяют судить о сосудистом тонусе.
Вместе с параметрами АД для исследований ССС важной является информация в комплексе с другими физиологическими показателями, отражающими активность организма: параметрами, характеризующими упруго-эластичные свойства стенок кровеносных сосудов; характеристиками распределения и перераспределения крови в различных участках сосудистой системы; показателями вариабельности параметров АД и ЧСС и динамики их изменения; оценками состояния физиологических механизмов, отвечающих за регуляцию гемодинамических процессов и АД.
Существенным недостатком всех методов окклюзионных измерений АД является их вмешательство в кровообращение. Они инициируют сосудистые реакции в ответ на окклюзионные воздействия и обусловливают серию последующих гемодинамических сдвигов в сосудистой системе организма. Вмешательство в кровообращение ограничивает венозный возврат и приток артериальной крови, что приводит к перераспределению крови между сосудами разного калибра и внутрисосудистого давления, выравниванию кровяного давления, депонированию крови в конечности и застою. Эти явления проявляются по-разному, в зависимости от характера окклюзионных воздействий и состояния ССС. Однако они не учитываются в современных методах окклюзионных измерений АД. В тоже время анализ возникающих процессов расширяет информационные возможности окклюзионных измерений АД, и углубляет исследования состояния ССС.
В решении обозначенных проблем эффективны комплексные окклюзионные измерения АД, производимые одновременно в различных участках сосудистого русла верхней конечности и при целенаправленных функциональных воздействиях на ССС различными функциональными пробами.
Целью диссертационной работы является разработка методов и технических средств для: исследования гемодинамических процессов в сердечнососудистой системе человека, по результатам окклюзионных измерений АД в разных участках сосудистого русла верхней конечности; контроля АД при функциональных пробах, целенаправленно изменяющих состояние ССС.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.
Провести анализ процедур окклюзионных измерений АД с позиций вмешательства в кровообращение в верхней конечности.
Разработать биофизическую и электрическую модели сосудистой системы верхней конечности, позволяющие анализировать гемодинамические процессы в ней при окклюзионных измерениях АД.
Охарактеризовать объективными показателями гемодинамические процессы, происходящие при окклюзионных измерениях АД.
Представить процедуры окклюзионных измерений АД как функциональную пробу на сосудистую систему конечности.
Разработать комплексные методы исследования гемодинамических процессов в конечности на основе методов окклюзионных измерений АД.
Проанализировать основные погрешности, сопровождающие измерения показателей АД при исследованиях гемодинамических процессов в конечности.
Апробировать методы изучения гемодинамических процессов в сосудистой системе верхней конечности по результатам окклюзионных измерений АД.
Методы исследований. В работе использован подход, в основу которого положены взаимосвязанные теоретические и экспериментальные исследования. Теоретические исследования выполнены с учетом данных физиологии кровообращения, использованием теорий упругости, моделирования, автоматического управления, электрических цепей, измерений и методов оценки погрешностей измерений, вероятности, а также теории синтеза биотехнических систем, необходимых для решения конкретных задач, возникавших в разработке темы.
Для подтверждения основных теоретических положений работы выполнены экспериментальные исследования с использованием сопоставительного анализа результатов аускультативного, осциллометрического, ангиотензиото-нографического, фотоплетизмографического методов измерений и метода разгруженной стенки сосудов. В обработке результатов применялись методы математической статистики.
Научные результаты, выносимые на защиту:
1. Анализ процедур окклюзионных измерений АД, рассматриваемых как вме шательство в кровообращение верхней конечности, показал, что окклюзия ини циирует реакции организма на внешние воздействия, обусловливая серию ге- модинамических процессов. Основные виды окклюзионных воздействий и про исходящих при этом процессов составляют: ограничение оттока венозной крови при уровне окклюзии Рм< Рд; оно приводит к депонированию венозной крови в конечности и проявлению плетизмо-графического эффекта, но не влияет на приток артериальной крови в конечность; существенное ограничение притока артериальной крови при уровне окклюзии Рд < Рм < Рс» искажающее форму артериальных волн давления в конечности; - полное прекращение кровоснабжения и кровообращения конечности при Рм>Рс; при этом сохраняется связь её рецепторного аппарата и нейромышеч- ных элементов с центральной нервной системой, что сохраняет действие фи зиологических механизмов регуляции АД и состоянием кровеносных сосудов; перераспределение крови между сосудами разного калибра и внутрисосуди-стого давления в конечности, изолированно от процессов кровообращения в организме; восстановление артериального притока крови и венозного оттока после завершения окклюзионной остановки кровоснабжения.
2. Биофизическая и электрическая модели кровообращения в верхней конечно сти, подвергаемой окклюзионным воздействиям в двух разнесённых участках сосудистого русла, составленные из аналогов артерий и вен конечности в сис теме кровообращения и измерителей АД. Модели позволяют качественно ана лизировать гемодинамические процессы в сосудистой системе верхних конеч ностей при окклюзионных измерениях АД. Электрическая модель, при условии
12 адекватности и учтенных ограничениях, позволяет изучать закономерности развития исследуемых процессов в сосудах при окклюзионных измерениях.
Ход гемодинамических процессов, происходящих при одновременных окклюзионных измерениях АД в удалённых участках сосудистого русла верхней конечности, описывается показателями переходных процессов непрерывно меняющегося АД в пальцевых кровеносных сосудах.
Окклюзионные измерения АД могут планироваться как функциональная проба, предназначенная для исследования сосудистых реакций, целенаправленно спровоцированных для изучения гемодинамических процессов.
Разработаны комплексные методы исследования гемодинамических процессов в конечности на основе методов окклюзионных измерений АД с остановкой кровообращения в конечности и регистрацией сосудистой реакции, в виде непрерывных изменений АД в кровеносных сосудах пальцевой фаланги. Комплексные методы на основе остановки кровообращения в конечности позволяют измерять, вместе с показателями Рс, Рд и Рср в разных участках сосудистого русла одной конечности, комплекс важных показателей: венозное давление Рв; константы времени Ті - перераспределения крови между артериальным руслом и венозным бассейном, при уравновешивании АД и Рв в конечности, и времени Тг - восстановления кровообращения в артериальном русле после возобновления кровотока в конечности; скорость распространения пульсовой волны VpnB в функциональном диапазоне внутриартериального давления; упругость сосудов в относительных единицах, в зависимости от АД. Достоинством комплексных методов на основе остановки кровообращения является исключение непосредственной связи сосудов конечности из общего круга кровообращения организма. При этом на результат измерений не влияют артефакты из-за дыхательных волн АД, волн третьего и более высокого порядка и двигательной активности человека.
Анализ погрешностей, сопровождающих измерения показателей АД методом изучения гемодинамических процессов в конечности, позволяет учитывать их
13 влияние на результаты исследований гемодинамических процессов. Это повышает достоверность результатов комплексных методов исследований гемодинамических процессов методами окклюзионных измерений АД.
Новизна результатов работы.
Биофизическая и электрическая модели кровеносной сосудистой системы верхней конечности, подвергаемой окклюзионным воздействиям, позволяют представить и качественно анализировать гемодинамические процессы в процедурах исследований на основе окклюзионных измерений АД. Выделяются процессы: притока артериальной крови в конечность; перераспределения крови между артериями и венами конечности, с исключением влияния процессов в общем круге кровообращения организма и работы сердца; оттока венозной крови из конечности, депонирования венозной крови. Модели позволяют анализировать действие влияющих факторов на динамику процессов, связанных с изменениями АД и уровнем окклюзионных воздействий.
Окклюзионные измерения можно использовать как функциональные пробы для исследования состояния ССС, по реакциям периферических сосудов и физиологических механизмов регуляции.
Комплексные методы изучения гемодинамических процессов на основе окклюзионных измерений АД расширяют функциональные возможности известных устройств для измерения АД и фотоплетизмографических исследований. Контроль АД в разнесённых участках сосудистого русла одной конечности позволяет исследовать гемодинамические процессы и измерять показатели этих процессов. Неинвазивные исследования кровеносных сосудов реализуются в функциональном диапазоне изменений АД и изолированно от процессов центральной гемодинамики.
Анализ погрешностей измерений окклюзионными методами позволяет выделять факторы, повышающие точность измерения показателей гемодинамики. Его можно использовать при проектировании устройств съема информации,
14 способов обработки данных, и с учётом особенностей окклюзионных воздействий.
Практическую ценность работы представляют: биофизическая и электрическая модели кровеносной сосудистой системы верхней конечности, подвергаемой окклюзионным воздействиям, позволяющие анализировать ход гемодинамических процессов при окклюзионных измерениях АД, позволяющие планировать исследования, и составлять алгоритмы проведения исследований методами окклюзионных измерений АД; оригинальный метод комплексных исследований АД и кровеносных сосудов для изучения гемодинамических процессов, включая перераспределение крови между артериальным и венозным отделами сосудистого русла верхней конечности; при этом определяется комплекс показателей, характеризующих состояние сердечно-сосудистой системы: АД, Рв., Vpub в широком диапазоне АД и константы времени процесса перераспределения крови в сосудистой системе конечности и восстановления кровообращения в конечности после окклюзии; метод изучения гемодинамических процессов в верхней конечности с исключением влияния на них общего кровообращения в организме, но с сохранением связи ее рецепторного аппарата и центральной нервной системы; измерение важных для диагностики состояния кровеносных сосудов показателей: Урпв* Рв- и показателей процесса перераспределения крови между артериальными и венозными сосудами; способ сопоставления измерителей АД путём имитации различных функциональных состояний организма и искусственными приёмами сопоставительных исследований, осуществляемых при простых измерениях; разработка биотехнической системы для исследований динамики изменений АД и тренировок сердечно-сосудистой системы в условиях двигательной активности пациента, в которой применяются средства, повышающие помехо-
15 устойчивость от артефактов и алгоритм, повышающий производительность измерений; - способ повышения достоверности измерений в присутствии артефактов двигательной активности, из которых выделяются полезные сигналы.
Материалы диссертационной работы использованы в завершенных НИР, имеют внедрения в практику и используются в новых разработках.
Внедрение результатов работы
Результаты диссертационной работы использованы в СКТБ "Биофизпри-бор" (С.-Петербург), ВНИИ Педиатрии АМН СССР (Москва), ИМБП МЗ СССР (Москва), ООО "ИНТОКС" (С.-Петербург), МИПОО (Москва), СПбГМУ им. акад. И.П.Павлова, Детской клинической больнице (С.-Петербург), НПП "НЕО" (С.-Петербург).
В Институте Медико-биологических проблем (Москва) внедрен окклюзи-онный плетизмограф с системой контролируемого пережатия, использующей следящий способ управления нормированием давления при окклюзионных пробах на кровеносные сосуды конечностей. Режим слежения повысил воспроизводимость результатов измерений и качество плетизмографических исследований. "Фотоплетизмоманометр" (СКТБ "Биофизприбор"), предназначенный для непрерывных регистрации динамики изменения АД в кровеносных сосудах пальца методом Я.Пеньяза, использован для исследования гемодинамических процессов перераспределения крови в сосудистой системе верхней конечности. Им определяется комплекс показателей процессов: Рв., УРПв и константы времени перераспределения крови в сосудистой системе верхней конечности. Методика расширила диагностические возможности в педиатрической практике при контроле функционального состояния сосудистой системы новорожденных (ВНИИ Педиатрии).
В ООО "Интокс" производятся комплексы аппаратуры для спироартерио-кардиометрических исследований "САКР". Комплексы обеспечивают непрерывное измерение АД для исследований гемодинамических процессов в верхней конечности и физиологических механизмов регуляции в ССС. Показатели переходных процессов изменения АД и спектральной плотности мощности вариабельности АД, программно вычисляемые по регистрациям непрерывного АД, используются при дифференциации заболеваний и анализа состояния ССС в различных медицинских организациях: в МИПОО (Москва) реализуется программа контроля состояния здоровья школьников г. Москвы; в СПбГМУ им. акад. И.П.Павлова (С.-Петербург) разрабатываются методы диагностики брон-хо-лёгочных заболеваний; автоматизация исследований и проведение функциональных проб с окклюзинными измерениями - в Детской клинической больнице (С.-Петербург).
В автоматическом тренажерно-диагностическом комплексе аппаратуры с биологической обратной связью КАМУК (СКТБ "Биофизприбор") для тренировки сердечно-сосудистой системы использованы алгоритм измерительного процесса и схемные решения, обеспечивающие измерения АД в условиях двигательной активности пациента. В канале измерения АД реализован новый в отечественной практике метод квазинепрерывного измерения АД; система автоматического управления тренировками с нагрузкой на сосудистую систему, адаптирующаяся к состоянию организма. Это повысило эффективность тренировочных процессов при велоэргометрии и позволяет измерять показатели АД в условиях его повышенной динамики. Использование артефактной режекции со средствами частотной фильтрации и двойного временного стробирования тонов Короткова повысило достоверность измерений в присутствии артефактов. Монитор артериального давления МК.АД-01, производимый в НПП "НЕО" позволяет надёжно измерять АД в присутствии артефактов двигательной активности во время велоэргометрии.
17 Апробация работы. Основные положения, результаты и выводы диссертационной работы докладывались на: Областной н.-техн. конф. (Ростов-на-Дону, 1986г); II и III Всес. н.-техн. конференциях Проблемы создания техн. средств для диагностики и лечения заболеваний серд.-сосудистой системы (Львов, 1987г и 1990г); Всес. н.-техн. конф. Электроника и спорт-9 (Таллин, 1988г.); IX Всес. конф. Измерения в медицине и их метрологическое обеспечение (Москва, 1989г); Всес. конф. Человеко-машинные системы и комплексы (Таганрог, 1989г); IXX Отраслевой н.-техн. конф. молодых ученых и специалистов (Москва, 1989г.); II Всес. междисциплинарной научно-техн. школе-семинаре Непериодические быстропротекающие явления в окружающей среде (Томск, 1990г.); Межд. конф. Механизмы функционирования висцеральных систем (С.-Петербург, 1999г); III научно-практ. конф. Аппаратура и методы медицинского контроля и функциональной диагностики состояния человека в экстремальных условиях (С.-Петербург, 2005г.); 60-й научно-техн. конф. СПбНТОРЭС, (С.-Петербург, 2005г.), V Межд. симпозиуме Электроника в медицине. Мониторинг, диагностика, терапия. Кардиостим, С.-Петербург, 9-11 февраля 2006 г.; XII Межд. симпозиуме Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред, 20-22 февраля 2006г.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 37 научных работ, в том числе 7 статей, 5 авторских свидетельств на изобретения СССР и РФ и 25 работ в материалах научных конференций.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы, включающего 129 наименований, и одного приложения. Основная часть работы изложена на 126 страницах машинописного текста. Работа содержит 42 рисунка и 4 таблицы.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе приведены сведения об АД как интегральном показателе состояния ССС. Представлен обзор современных окклюзионных и безокклюзи-
18 онных методов и приборов для измерения АД, комплексных методов исследований состояния ССС.
Выделен основной недостаток всех окклюзионных методов измерения АД: они создают вмешательство в кровообращение верхней конечности и инициируют серию взаимосвязанных гемодинамических процессов в сосудистой системе конечности и организма. Эти процессы являются сосудистой реакцией на вмешательство в процесс кровообращения и представляют интерес для исследований кровеносных сосудов и гемодинамических процессов. Определена перспектива совершенствования приборов предназначенных для измерения АД на основе комплексирования известных окклюзионных измерений и разработки новых комплексных методов исследования. Анализ недостатков окклюзионных методов измерения АД позволил сформулировать идею использования этих методов для исследований гемодинамических процессов в конечности как функциональных проб на сосудистую систему. На основе этого сформулированы основные задачи диссертационного исследования.
Во второй главе разработаны биофизическая и электрическая модели кровообращения в системе кровеносных сосудов верхней конечности. Модели предназначены для описания и изучения гемодинамических процессов в конечности по анализу изменений АД в её сосудах при окклюзионных измерениях.
Биофизическая модель составлена из двух пространственно разнесённых участков сосудистой системы конечности (областей плечевых и пальцевых кровеносных сосудов). На этих участках производятся окклюзионные измерения АД, представленные в виде функциональной пробы вмешательства в процесс кровообращения и реализующие идею контроля гемодинамических процессов в конечности — как реакции организма на пробу. По результатам измерения АД анализируются гемодинамические процессы, протекающие при таких функциональных пробах: отток венозной крови, приток артериальной крови, перераспределение крови между артериальным и венозным руслом.
Плечевая манжета изменяет периферические сопротивления плечевых
19 артерий и вен кровотоку в конечности на этом участке окклюзии. Пальцевая манжета воздействует на сосуды пальцевой фаланги той же руки. В качестве сигналов обратной связи в предлагаемых пробах используются тоны Короткова (ТК), снимаемые датчиком в области дистального края плечевой манжеты. В пальцевой области снимается фотоплетизмографический сигнал ФПГ, отражающий кровенаполнение сосудов пальца. Измеряемыми показателями являются показатели АД в плечевой артерии и непрерывное АД в пальцевых артериях (по методу Пеньяза).
Биофизическая модель позволяет качественно анализировать явления. Закономерности же их течения позволяет проводить электрический аналог представленной биофизической модели. Электрическая модель составлена из композиции взаимосвязанных контуров, моделирующих изменение кровяного давления и кровенаполнения сосудов различных участков верхней конечности - плечевых, локтевых и пальцевых кровеносных сосудов. В свою очередь, выделенные контуры содержат встроенные контуры, моделирующие отдельные участки артерий и вен конечности. В электрической схеме модели использованы: нелинейные сопротивления, моделирующие периферические сопротивления кровотоку в артериях и венах под соответствующей манжетой (плечевой и пальцевой); электрические емкости и сопротивления, моделирующие эквиваленты объёмов кровенаполнения и периферических сопротивлений кровотоку, обусловленных вязким трением в сосудах на отдельных участках (от нижнего края плечевой манжеты до верхнего края пальцевой манжеты, и от нижнего края пальцевой манжеты до ногтевого ложа); полупроводниковые диоды, моделирующие действие венозных клапанов и однонаправленность венозного кровотока.
Анализ напряжений и токов в контурах схемы при изменении напряжений на внешних источниках (моделирующих действие пальцевой и плечевой манжет) позволяет моделировать гемодинамические процессы, происходящие при различных измерительных процедурах, связанных с окклюзией кровенос-
20 ных сосудов.
Схемой электрической модели воспроизводятся различные ситуации измерений АД и, в частности, исключение связи кровеносных сосудов верхней конечности с общим контуром кровообращения организма. Анализируется перераспределение крови в конечности, происходящее самостоятельно, без действия внешних источников электрического питания схемы (аналогов действия манжет и пульсового кровотока, поступающего из аорты). Учитываются начальные условия переходного процесса (уровни напряжений на конденсаторах, соответствующие накопленному на них заряду к моменту отключения источника - моделирование остановки кровообращения в конечности). Константы времени переходных процессов в схеме являются аналогами переходных процессов кровенаполнения локтевых и пальцевых вен и артерий. Приводятся результаты моделирования функциональных проб с вмешательством в кровообращение, подтверждающие закономерности хода гемодинамических процессов. Для этого используются средства моделирующей программы Micro-Cap7.0.
Делается вывод, что, используя биофизическую и электрическую модели, можно анализировать процессы, связанные с практическими ситуациями патологических состояний кровеносных сосудов и возможных способов реализации процедуры измерений.
В третьей главе представлены методики комплексных исследований гемодинамических процессов в конечности при окклюзионных измерениях АД.
При исследованиях поведения динамики АД, как и при анализе модельных процессов, используются два участка сосудистого русла одной конечности. С них снимаются информационные биосигналы: в плечевой области — общепринятым методом измерения АД по Короткову и фотоплетизмографическим методом Пеньяза, для регистрации биосигналов с фаланги пальца. Идея использования комбинированных измерений в различных участках кровеносного русла одной конечности базируется на рассмотренных во второй главе моделях. Предложена обобщающая структурная схема для проведения установочных
21 экспериментов, в которых регистрировались гемодинамические процессы, характеризующие изменения давления в исследуемых плечевых и пальцевых артериях. По этой схеме реализованы методики, совмещающие методы фотоплетизмографии пальцевых сосудов с окклюзионными измерениями в плечевой области. Они апробированы на разных субъектах, с различным состоянием кровеносных сосудов. Результаты подтвердили выводы, полученные при модельном анализе. А именно: метод изучения гемодинамических процессов и состояния кровеносных сосудов, проводимый по результатам окклюзионных измерений АД, позволяет целенаправленно инициировать изучаемые процессы и определять закономерности их течения по объективным показателям. При этом в одной измерительной процедуре определяется комплекс важнейших показателей: Рд, Рс и РСр. в разнесённых участках сосудистого русла одной конечности; асимптотически определённый показатель венозного давления Рв, СРПВ в широком диапазоне внутриартериального давления (от уровня Рв до Рс), константы времени перераспределения крови между артериальным и венозным отделами сосудистого русла.
На основе моделей и общей схемы построения экспериментов предложен ряд методических приёмов для изучения гемодинамических процессов в конечности: по фотоплетизмограмме (ФПГ) пальца вместе с показателями АД, выделяется венозное давление в пальце Рв.; исследуются процессы восстановления кровообращения в конечности, после окклюзионных воздействий, по которым определяется константа времени восстановления кровообращения; определяется скорость распространения пульсовой волны в функциональном интервале давлений.
В четвертой главе приведены схемные решения, используемые при проектировании устройств для косвенных окклюзионных измерений АД и предназначенных для реализации предложенных комплексных методов.
В качестве примера, приводится структурная схема комплекса аппаратуры "КАМУК" для медицинского управления и контроля состояния ССС при вело-
22 эргометрических исследованиях и тренировках сердечно-сосудистой системы.
Комплекс предназначен для проведения управляемых велоэргометрических функциональных проб на сосудистую систему и АД. При диагностике и тренировках в них может проявляться выраженная динамика изменений АД. Используемые в системе сигналы биологической обратной связи БОС (тоны Короткова и ЧСС), обеспечивают гибкость управления тренировочными и диагностическими процессами и повышают производительность измерений. Кроме того, каналы измерения АД выполнены на основе технических решений, сочетающих амплитудно-частотную дискриминацию, двойное временное стробирование тонов Короткова (ТК), зависимое от появления R-зубцов ЭКГ и логический анализ последовательностей серий ТК в процессе окклюзионных воздействий на плечевые сосуды. Эти решения повышают достоверность выделения сигналов ТК при регистрациях в условиях проявления артефактов двигательной активности пациента, возникающих при работе на велоэргометре и, тем самым, повышают точность измерения показателей АД. Технические данные об устройствах для измерения АД в системах построения биотехнического комплекса управления состоянием АД типа КАМУК, включая информацию о временных интервалах стробирования сигналов ТК, полученных в собственных экспериментальных исследованиях, а также техническая информация о комплексных методах и спроектированных приборах приведены в Приложении.
В пятой главе анализируются погрешности и методические особенности измерения АД в сосудистой системе верхней конечности; рассмотрен способ повышения помехоустойчивости измерений по методу Короткова, основанный на двойном временном стробировании тонов Короткова (по R-зубцам ЭКГ и выявленном соотношении между соседними сигналами ТК); рассмотрено влияние погрешности, вызванной неточностью определения разгруженного состояния стенки кровеносных сосудов при реализации метода Пеньяза; предложен способ и представлены экспериментальные результаты сопоставления окклюзионных методов измерений АД между собой путём функциональных проб,
23 имитирующих экстремальные ситуации нахождения биообъекта.
В главе также даётся теоретическое обоснование артерио-кардио-спектрометрических исследований состояния ССС, использующее схему модели регуляции кровяного давления в организме с двумя ветвями регулирующего баланса нервной системы (симпатического и парасимпатического). Представлен алгоритм измерительного процесса, используемого в компьютеризированном комплексе САКР-01, обеспечивающем его исполнение. Приводятся результаты экспериментальных исследований в общей сложности более 500 клинических испытаний: при ортостатических функциональных пробах для исследования синкопальных состояний; при велоэргометрических функциональных пробах; исследованиях бронхо-лёгочных заболеваний.
В заключении приведены основные выводы, сделанные по результатам диссертационной работы.
Работа выполнена в С.-Петербургском Электротехническом Университете под руководством заслуженного деятеля науки РФ, доктора технических наук, профессора Е.П. Попечителева.
Методы окклюзионных измерений артериального давления
Существуют прямые и косвенные методы измерений АД. Несмотря на сравнительную простоту реализации и распространение в практике кардиологических исследований прямых методов, более предпочтительны неинвазив-ные. Основное их достоинство - они не травмируют целостность кожного покрова и не создают факторов риска заражения.
При разработке измерителей АД необходимо учитывать его основную особенность. АД - гемодинамический сигнал, постоянно изменяющийся в каждом цикле сердечного сокращения. Точная информация об АД представляется непрерывной последовательностью мгновенных значений, отражающих пульсовую кривую в масштабе давления, с ее характерными участками: анакроти-ческим подъемом и дикротической волной с инцизурой (см. рис.Ы). В соответствии с таким представлением может быть определён выбор значимых измеряемых параметров АД. В оценках численной характеристики сигналов АД широко используются его дискретные экстремальные и производные значения: Рс., Рд., АР, Рср., dP/dt и др. [31, 43, 75], представляющие информацию в точные моменты времени.
В зависимости от производительности окклюзионных процессов различают три типа методов и соответствующих измерителей АД: - методы окклюзионных измерений показателей АД на основе одиночных циклов компрессии-декомпрессии; - методы квазинепрерывных измерений, на основе слежения за отдель ными показателями АД ; - устройства для непрерывных измерений АД.
Первый тип методов наиболее распространен для целей контрольных измерений. Продолжительность однократного измерения сравнима с нескольким десятком циклов сердечных сокращений. Однако за это время определяется не более двух-трех значений показателей АД: Рс., Рд. и Рср.. Поэтому они малопроизводительны.
Второй тип методов и устройств характеризуется более высокой производительностью измерений, благодаря следящему режиму изменения внешних окклюзионных воздействий на кровеносные сосуды. При этом в каждом цикле сердечного сокращения производится уравновешивание давления в манжете на сосуды с одним из измеряемых показателей АД (Рс., или Рд.). В соответствии с каждым новым результатом измерения корректируется направление изменения внешнего давления в каждом последующем цикле сердечного сокращения.
Методы и устройства третьего типа предназначены для получения информации об АД в непрерывном режиме слежения за состоянием сосудов, на которые оказывается непрерывное уравновешивающее воздействие со стороны манжеты. При этом непрерывно в каждый момент времени, каждого цикла сердечных сокращений регистрируется информация об АД и состоянии кровенаполнения сосудов.
Ниже приводятся более подробные сведения о методах измерения АД. Методы и приборы для измерений показателей АД на основе одиночных циклов компрессии-декомпрессии наиболее распространены в медицинской практике, из-за сравнительной простоты их технической реализации и интерпретации результатов. Такие приборы производят десятки фирм в больших количествах, предназначенных для широкого спектра потребителей - от недорогих приборов для домашнего использования до устройств, включаемых в состав мониторных комплексов в отделениях реанимации и кардиологии. В некото В англоязычной литературе для этих методов используется термин «beato-beat» рых устройствах используется функция определения моментов критических, заранее устанавливаемых пороговых значений показателей АД. Эти события индицируются сигналами тревоги.
Существенный недостаток этих методов - измеряемые значения показателей Рс и Рд относятся к разнесенным по времени циклам сердечных сокращений, что необходимо учитывать при интерпретации результатов.
Рассмотрим наиболее представительные методы этого типа.
Методом Короткова определяют показатели Рс. и Рд.. Метод имеет простой алгоритм реализации [11, 21, 43, 73, 74]. В начале измерительного цикла производится быстрая компрессия воздуха в плечевой манжете до уровня выше Рс. Затем следует декомпрессия со скоростью 2-5 мм рт.ст./сек. В период декомпрессии на дистальном крае манжеты микрофонным датчиком тонов Коротко-ва (ТК) детектируются первый и последний ТК (первая и четвертая фазы), а уровни Рм. в эти моменты представляются показателями Рс. и Рд.
Достижениями в реализации этого, традиционного, алгоритма измерений являются способы, повышающие достоверность выделения ТК в условиях проявления артефактов двигательной активности биообъекта. Для этого осуществляется амплитудная, частотная, временная и логическая селекция ТК [61, 63, 70, 79,80, 85, 86, 91]. Используются алгоритмы, ускоряющие процедуру измерений путем повышения скоростей декомпрессии в неинформативные периоды измерений. Применяется адаптивная подстройка к уровню ограничения Рм во время компрессии воздуха в манжете, зависимая от показателей АД пациента.
Однако при использовании измерителей АД по методу Короткова выделяется ряд общих недостатков, ограничивающих их применение. Устройства малоэффективны при измерениях давления у гипотензивных больных, у пациентов в шоковом состоянии и обследуемых, у которых в силу индивидуальных морфологических особенностей кровеносных сосудов слабо выражен аускуль-тативный феномен [11, 21, 83].
Электрическая модель сосудистой системы верхней конечности
Биофизическая модель сосудистой системы верхней конечности позволяет проводить качественный анализ (см. раздел 2.1), объясняя сосудистые реакции и гемодинамические процессы перераспределения крови между различными по уровню давления и функции кровеносными сосудами. Закономерности течения процессов и их количественные оценки позволяет получить предлагаемый ниже электрический аналог биофизической модели [33-36].
Электрические аналогии являются распространенными при анализе различных физиологических процессов. Это объясняется достаточно развитым аппаратом теории электрических цепей и возможностью оперирования техническими понятиями, известными в электротехнике и радиоэлектронике. Известны эквивалентные электрические схемы, поясняющие наблюдаемые гемодинамические явления и позволяющие анализировать их качественную направленность, например [74]. В результате решения какой-либо задачи, связанной с анализом процессов кровообращения с помощью эквивалентных электрических схем, при условии адекватности модели и с учётом начальных условий, можно переходить к оценкам параметров, аналоги которых в ней используются.
Построение электрической модели, как и биофизической модели, проведём на основе рассмотрения гемодинамических процессов в верхней конечности, подвергающейся одновременно окклюзионным воздействиям в разных участках. Такие воздействия на кровеносные сосуды охватывают многие возмож 72 ные способы известных измерительных процессов и происходящих при этом гемодинамических явлений.
Воспользуемся электрической моделью (рис. 2.2) сосудистой системы верхней конечности, построенной на основе эквивалентной электрической схемы представления системы кровообращения в конечности [74]. Отличительной особенностью схемы рис. 2.2 является её композиция из двух взаимосвязанных контуров, предназначенных для моделирования изменений КД и кровенаполнения в сосудах различных участков верхней конечности: в кровеносных сосудах плеча и предплечья (контур I) и пальцевых сосудах той же руки (контур II). Контуры I и II, в свою очередь, составлены из электрически замкнутых контуров, соответственно 1-1,1-2 и 1-3, а также II-1, П-2 и П-3, представляющих модели отдельных участков артериальных и венозных сосудов конечности. Другой особенностью схемы является включение управляемых нелинейных сопротивлений RAMI, RBMI RaM2 и RBM2 моделирующих периферические сопротивления кровотоку в артериях и венах, проходящих под соответствующей окклюзионной манжетой. Сопротивления RAMi и RBMI представляют аналоги периферических сопротивлений кровотоку, соответственно в плечевой артерии и плечевой вене. На величину этих сопротивлений существенно влияет сила, действующая на стенки кровеносных сосудов со стороны плечевой манжеты Ml. Сопротивления RaM2 и RBM2 являются аналогами периферических сопротивлений кровотоку соответственно в пальцевых артериях и венах. Они связаны с воздействием на их стенки со стороны пальцевой манжеты М2.
В схему включены также электрические емкости СА, Св, Са и Св и сопротивления RA, RB, Ra и RB, которые отражают параметры модели соответственно артериальных и венозных сосудов предплечья (обозначено индексами "А" и "В") и сосудов пальца (обозначено индексами "а" и "в"). Емкости моделируют объемы кровенаполнения, а сопротивления представлены как эквиваленты периферических сопротивлений кровотоку, обусловленных вязким трением в сосудах обозначенных участков. Сопротивления RAB и RaB соответствуют эквивалентным сопротивлениям артерио-венозных переходов в двух участках конечности: 1-ый участок - от нижнего края плечевой манжеты до верхнего края пальцевой манжеты, 2-ой -сосуды пальца от нижнего края пальцевой манжеты до ногтевого ложа.
При рассмотрении условий перераспределения крови между артериальным и венозным отделами кровеносного русла следует учесть, что вены конечностей снабжены клапанами, а глубокие вены, кроме того, окружены мышцами [2]. Даже когда конечности расслаблены и неподвижны, эти мышцы сокращаются и действуют как мышечные насосы, оказывая давление на глубокие и подкожные вены. Кровоток через венозные клапаны возможен только в одном направлении, вытесняющем кровь к сердцу. В схеме однонаправленность кровотока удобно смоделировать функцией полупроводникового диода, проводящего ток также в одном направлении. Для этого в схему рис. 2.2 включены диоды VD1 и VD2, используемые в качестве моделей клапанов, препятствующих обратному кровотоку из венозного бассейна в артериальное русло.
Анализ изменений электрических напряжений и токов в контурах схемы (рис.2.2) при возможных изменениях внешних напряжений Ui(t) и ІЬО) позволяет исследовать на этой модели гемодинамические процессы, происходящие при различных измерительных процедурах, связанных с внешними воздействиями на кровеносные сосуды со стороны манжет Ml и М2.
Так, изменение напряжения U(t) (использовано и в [74]), представляющего аналог пульсовых изменений P(t) - результата работы сердца, преобразуются в различных точках схемы в соответствии с ее структурой и внешними воздействиями. Результаты преобразований отражают изменения внутрисосудистого давления и кровенаполнения в сосудистой системе конечности. Они связаны как с результатом прохождения крови в сосудистой структуре конечности, так и с внешними воздействиями Ul(t) и U2(t) на сосуды.
Фотоплетизмоманометрический метод исследования АД и кровенаполнения периферических сосудов
В оценке состояния ССС человека актуальны исследования эластичности кровеносных сосудов. Их можно проводить, анализируя зависимость объема кровенаполнения от внутрисосудистого давления [59, 66, 71].
В [59, 66, 71] использован способ и устройство для неинвазивных исследований свойств упругости артерий. Съем информации производится одновременно с двух пальцев одной руки, в предположении, что их сосуды имеют одинаковую эластичность. На одном из пальцев непрерывно отслеживается АД в абсолютных единицах давления. Для этого используется система автоматического регулирования давления в пальцевой манжете, построенная по принципу объемной компенсации и поддержания стенки сосуда в ненагруженном состоянии (метод Я.Пеньяза). На другом пальце снимается сигнал ФПГ, отражающий суммарный объем кровенаполнения артерий и вен в относительных единицах.
Одновременный съём сигналов АД и ФПГ позволяет регистрировать характеристику эластичности пальцевых кровеносных сосудов в каждом кардио-цикле. Однако представляет интерес исследование состояния сосудов в функциональном диапазоне внутрисосудистого давления.
Для расширения исследуемого диапазона внутриартериалыюго давления в [60, 65] производится дополнительная окклюзия плечевой артерии, намеренно приводящая к уравновешиванию АД и Рв в конечности. При этом создаются необходимые условия для наблюдения процессов перераспределения объемов крови между сосудами артериального и венозного русла в предплечье и кисти руки. Тем самым производится функциональная проба с остановкой кровообращения (прекращением артериального притока и венозного оттока в область центральной гемодинамики). При пробе контролируется перепад АД и Рв и регистрируются изменения АД в конечности.
В данной схеме исследований принципиальным является вопрос об уровне постоянного давления в пальцевой манжете (Рм.„аХ оказываемого на кровеносные сосуды во втором пальце. Это давление существенно влияет на ФПГ-сигнал. Экспериментально выявлено, что целенаправленное изменение Рмлш позволяет исследовать не только характеристику сигнала суммарного объема кровенаполнения артерий и вен, но и исследовать её раздельно для артериального и венозного русла.
На рис.3.3 представлены осциллограммы сигналов давления в плечевой манжете (Рм.плсч-Х тонов Короткова (ТК), регистрируемых под плечевой манжетой, а также ФПГ-сигнал при трёх разных значениях постоянных уровней Рм.па.
При этом значение Рм.ПЛеч в экспериментах изменялось по законам линейной компрессии и декомпрессии со скоростями 4мм рт. ст./с.
При значениях Рм-Па=40 мм рт.ст. (заведомо ниже уровня Рл) и при Рм.плеч Рс (отсутствие ТК) вены и артерии пальца не деформированы, сигнал ФПГ практически не меняется и соответствует суммарному максимальному объему. Лишь при уменьшении Рм.плсч- ниже уровня Рс, вместе с появлением тонов Короткова (сигналы ТК) отмечается начало плетизмографического наполнения вен пальца, из-за изменения их кровенаполнения и Рв.
При Рм.па=60 мм рт.ст. (вблизи уровня Рл) на кривой ФПГ отмечается деформация артериальных сосудов пальца. Из-за перераспределения крови между артериальными и венозными сосудами снижается объем артериальных сосудов. Пальцевые вены на подъеме PM.„;IC4 всё время закрыты. Их открытие на спаде Рм.плсч- происходит за счёт увеличения Рв. Это видно по проявлению, плетизмографического эффекта, регистрируемого в области пальцевых сосудов.
При Рмпа=100 мм рт.ст., заведомо выше уровня Рд, пальцевые вены полностью пережаты и не вносят вклад в изменение ФПГ-сигнала. ФПГ-сигнал соответствует изменениям объема кровенаполнения только артериальных сосудов. В период компрессии на уровне РМлілеч=Рс (прекращение появления сигналов ТК) артериальный приток в конечность прекращается и происходит перераспределение крови между артериями и венами конечности. Это отражается на спаде ФПГ-сигнала. Во время декомпрессии артериальный приток восстанавливается.
При промежуточных значениях Рмпа отмеченные тенденции также воспроизводятся. Таким образом, задавая уровень Рм па и создавая целенаправленные окклюзионные пробы на плечевые кровеносные сосуды, можно исследовать состояние артериальных и венозных сосудов верхней конечности по реакциям кровенаполнения, регистрируемым в её периферических сосудах.
Устройство для квазинепрерывных измерений АД в оснащении АТД КАМУК
Основные пункты медико-технических требований к измерителю АД включают измерение параметров Рс и Рд методом Короткова, или модифицированным методом Короткова - в режиме непрерывного автоматического управления компрессией-декомпрессией воздуха в окклюзионнои манжете. Алгоритм изменений Рм при этом должен обеспечить отслеживание границ появления и исчезновения ТК. Используются следующие условия: непрерывное автоматическое определение Рс (на одном плече) и Рд (на другом плече) в течение заданного врачом промежутка времени: 10, 20 или 30с; время повторения измерительных циклов задаёт врач и соответствует значениям: 1, 2 и 5 изм./мин. диапазоны измерения АД: Рс — 60-250 мм рт.ст., Рд - 40-200 мм рт.ст., погрешность измерения Рм - не более ±5 мм рт.ст. - в заданном диапазоне измерений, уровень ограничения Рм - регулируемый и задаётся в диапазоне 150-250 мм рт.ст., предусмотрены ручное включение одиночных циклов измерения АД и экстренный сброс Рм.
Выделенные требования включают новые методические особенности: - измерения Рс на одной руке и Рд на другой в режиме непрерывного управляемого слежения за Рм, обеспечивающего чередование появления и исчезновение ТК в соседних циклах сердечных сокращений; - проведение измерений, как в условиях покоя, так и при выполнении физических упражнений на ВЭМ.
Непрерывное слежения за показателями АД целесообразно в случаях, когда стандартным методом (Короткова) невозможно отследить за динамикой изменений АД. Эти случаи возникают в ответ на функциональные нагрузки [19, 88]. Измерения в следящем режиме позволяют избежать потерь информации об АД в переходные периоды быстропротекающих динамических процессов [42, 45, 51]. Такие ситуации свойственны периодам выполнения физических упражнений и последующего восстановления. Из известных источников не найдено аналогов аппаратуры с указанными особенностями функционирования аппаратуры.
Для поиска решений исследовалось время появления сигналов ТК в условиях реальных измерительных процессов. На основании полученных экспериментальных данных разработаны способы и устройства, повышающие помехозащищенность измерений [61, 63], схема устройства для квазинепрерывных измерений АД и алгоритм работы каналов АД [7, 14]. В блок-схему системы (рис.4.2) входят блок съема информации, блок РАУТ, блок «Компрессор-М», блок ЧСС и блок АД.
В блоке ЧСС по каждому R-зубцу ЭКГ формируются стробирующие интервалы ТК, обеспечивающие их выделение на основе особенностей времени появления. Блок РАУТ используется для формирования внешних команд "Пуск" и "Сброс", поступающих на устройства 1 и 2 измерения АД. Они инициируют циклы измерения АД. В свою очередь, от устройств 1 и 2 для измерения АД в блок РАУТ передаётся информация об измеренных Рс и Рд.
Блок "Компрессор-М", разработанный в СКТБ "Биофизприбор", является источником давления в пневмосистеме блока АД. Он поддерживает на пневматическом входе блока АД уровень давления в диапазоне (69±4 - 78±4) кПа. Его производительность по расходу воздуха - не менее 1дм3/мин при давлении на выходе 74±4 кПа.
В качестве УСИ используются две окклюзионные плечевые манжеты со встроенными датчиками ТК и ЭКГ-электроды. ЭКГ электроды устанавливаются на теле либо в DS-отведении, либо под нижними краями окклюзионных манжет. Во втором варианте их конструкция совмещена с датчиками ТК. Датчики ТК преобразуют биомеханические колебания в пережимаемых плечевых артериях в электрические сигналы. Коэффициент преобразования датчиков по избыточному давлению в напряжение кпр=40±5 мВ/мм рт.ст.
Два измерительных устройства в блоке АД функционируют одновременно и задают различные режимы измерений АД на обеих руках испытуемого. Первое устройство, в зависимости от предъявленного режима (слежение, или одиночный измерительный цикл), обеспечивает следящий режим измерения Рд, либо режим измерения Рс и Рд в разовых измерительных циклах (методом Ко-роткова). Второе устройство обеспечивает режим слежения за показателем Рс, либо режим измерения Рс и Рд в разовых циклах измерения, также методом Ко-роткова. Отличие режимов слежения за граничными значениями АД с помощью первого и второго устройств измерения АД достигается за счёт несущественных различий в принципиальных схемах этих устройств и программного обеспечения (в дальнейшем о них упоминаться не будет).
На рис.4.3. представлена структурная схема измерителя АД с соответствующими связями входящих в неё блоков [61]. Схема содержит устройства съема информации (УСИ), выделения R-зубцов ЭКГ (YBR), частотной фильтрации и амплитудной дискриминации (УФиД), временного стробирования (УВС), измеритель временных интервалов (ИВИ), запоминающее устройство (ЗУ), сравнивающее устройство (СУ), устройство контролируемого пережатия плеча (УКП), анализатор тонов Короткова (АТК), устройство представления информации (УПИ), устройство управления (УУ) и преобразователь напряжения (ПН).
