Docstoc

Improper Blood Pressure lecture

Document Sample
Improper Blood Pressure lecture Powered By Docstoc
					 01044115 Biomedical Electronics

 Lecture    # 4-5 : ระบบการวัดแรงดันโลหิต.




              Department of Electronics
   King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang




 ความรูเบื้องตนเกี่ยวกับระบบการวัดแรงดันโลหิต.

3.1 ระบบหมุนเวียนโลหิต(Cardio vascular system)
•       3.1.1 การไหลของโลหิต
    ในระบบหมุนเวียนโลหิต สามารถแบงสวนใหญ ๆ ได 2 สวน คือ
• - หัวใจ(Cardiac) ซึ่งทํางานเปนเสมือนแหลงจายกําลังงานให
     โลหิต
• - หลอดโลหิต(Vascular) ซึ่งเปนทางผานของโลหิตไปยังสวน
     ตางๆ ของรางกายขณะเดียวกันก็เปนไฮดรอลิคโหลดแกระบบ
     ดวย




                                                               1
                         Cardiovascular system
-หัวใจแบงออกเปน 2 สวน
 1.atrium(or atria) ทําหนาที่รับเลือดกลับสูหัวใจ
 2.ventricle ทําหนาที่ปมเลือดออกจากหัวใจ
-เสนเลือดมี 3 ชนิด
                    ํ
1.artery ทําหนาที่นาเลือดออกจากหัวใจสูอวัยวะ
2.capillary เปนบริเวณที่มีการแลกเปลี่ยนสารระหวางเลือดและinterstitial
  fluid เพราะเปนเสนเลือดที่มีผนังบางและเปนรู
-มีการแตกของcapillaryเปนรางตาขายที่บริเวณอวัยวะเรียก capillary bed
3.vein ทําหนาที่นําเลือดจากอวัยวะกลับสูหัวใจ
                                    Heart
 Aorta       artery    arteriole   capillary   venule   vein   vena cava
                                   (organ)




-ในหัวใจมีลิ้นกั้นเรียก valve
แบงเปน
 1.atrioventricular valve (AV
valve) กั้นระหวางatriumกับ
ventricle
 2.semilunar valve กั้นระหวาง
aorta กับ ventricle ซาย และ
pulmonary artery กับventricle
ขวา




                                                                           2
                                          วัฏจักรหัวใจ (cardiac cycle)
                                                                      -cardiac cycle: การบีบและ
                                                                       คลายตัวของหัวใจเปนรอบๆ
                                                                      -ระยะที่มีการบีบตัวเรียก
                                                                      systole
                                                                      -ระยะที่มีการคลายตัวเรียก
                                                                      diastole
                                                                      -cardiac output: ปริมาณ
                                                                       เลือดที่ปมจาก ventricle
                                                                       ซายไปเลี้ยงสวนตางๆของ
                                                                       รางกาย
     cardiac out put (vol/min) = heart rate (no./min) X stroke volume (vol/no.)
                       5.25 L/min               =   70 beat/min   X    75 ml/beat




                        จังหวะการเตนของหัวใจ(heart’s rhythmic beat)




(generate electrical     (จากAV node สูventricle
impulse)                  จะdelay 0.1 วินาที)

Electrocardiogram (ECG/EKG)

  -cardiac muscle ของสัตวมีกระดูกสันหลังสามารถกระตุนไดเอง(self-excitable)
 -sinoatrial(SA) node ควบคุมอัตราและเวลาในการบีบตัวของหัวใจ
 -SA node วางตัวอยูบนผนังของ atrium ขวาใกลกับบริเวณที่ superior vena cava
 -atroventricular(AV) node วางตัวอยูบนผนังของหัวใจระหวาง atrium และventricleขวา




                                                                                                   3
                      เสียงของหัวใจ (Heart sound)
                        •   The heart sounds we can
                            hear with a stethoscope       -สามารถใช stethoscopeฟง
                            are caused by the closing
                            of the valves.                เสียงของหัวใจได โดยจะได
                             – The sound pattern is
                                  “lub-dup, lub-dup,
                                                          ยินเสียง lub-dup, lub-dup,
                                  lub-dup.”
                             – The first heart sound
                                                          lub-dup
                                  (“lub”) is created by
                                  the recoil of blood
                                  against the closed      -lub: เปนเสียงของเลือดที
                                  AV valves.
                             – The second sound            กระแทก AV valveเมื่อ
                                  (“dup”) is the recoil
                                  of blood against the     ventricle บีบตัว
                                  semilunar valves.
                                                          -dup: เปนเสียงของเลือดที่
                                                           กระแทก semilunar valve
                                                          เมื่อ ventricle คลายตัว




    เสียงหัวใจ
•         เลือดที่ผานไปในหัวใจตองมีการกระทบกับโครงสรางที่อยูรอบ
    ๆ เชน ผนังหองหัวใจ ลิ้นหัวใจ หรือหลอดเลือดที่ตอจากหัวใจ เปน
    ตน แรงสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นบางครั้งอาจสงตอขึ้นมาถึงผนังทรวง
    อก ทําใหไดยินเปนเสียงได นอกจากนี้การเพิ่มหรือลดความเร็วเลือด
    อยางฉับพลันจะทําใหมี turbulent flow เกิดเปนเสียงไดเชนกัน เสียง
    ที่เกิดจากการทํางานของหัวใจ เรียกวา เสียงหัวใจ (heart sound)
    ปกติ อ าจได ยิ น เสี ย งหั ว ใจโดยใช หู ฟ ง (Stethoscope) หรื อ โดย
    phonocardiography คือ ใช microphone และเครื่องขยายเสียง ซึ่ง
    ในภาวะปกติจะแยกได 4 เสียงดังนี้




                                                                                       4
        เสียงหัวใจ




    เสียงหนึ่ง (first heart sound, S1)
•          เสียงหนึ่งเกิดรวมกับการปดของ AV valve และใชเปนเครื่องหมาย
  อันหนึ่งของการเริ่มระยะ systole เสียงนี้เปนเสียงความถี่ต่ํา (เสียงทุม) และได
  ยินอยูนานกวาเสียงสอง ฟงไดชัดที่สุดที่ apex ของหัวใจ (mitral area) และที่
  intercostals space ที่ 4 และ 5 ชิดขอบซายของ sternum (tricuspid area)
•          เสียงหนึ่งมิไดเกิดจากการที่สวนของลิ้นหัวใจมากระทบกันจนเกิดการ
  สั่นสะเทือน แตเกิดจาก ventricle หดตัวดันเลือดไปกระทบ AV valve ใหยื่น
  เขาไปใน atrium chordae tendinae ที่ยึดลิ้นหัวใจไวจะทําใหลิ้นหัวใจหยุด
  เคลื่อนเขาไปดาน atrium โดยทันที เลือดจึงสะทอนกลับจากลิ้นหัวใจไป
  กระทบผนัง ventricle กลับไปกลับมา เกิดเปนแรงสั่นสะเทือนขึ้น ดังนั้นถา
  ventricle หดตัวแรงหรือเร็ว จะทําใหการสั่นสะเทือนเกิดแรงขึ้น เสียงหนึ่งจะ
  ดัง ขึ้ น ในบางคนหรื อ บางภาวะอาจได ยิ น เสี ย งหนึ่ ง เปน 2 เสี ย งได เพราะ
  mitral tricuspid valve ปดไมพรอมกัน แตปกติจะฟงเสียงแยกกันไมชัด




                                                                                    5
           เสียงสอง (second heart sound, S2)
•      เสียงสอง เกิดรวมกับการปดของ semilunar valve และการ
  สิ้นสุดระยะ systole เกิดจากการสั่นสะเทือนของเลือดที่สะทอนไป
  มาระหวางลิ้นหัวใจและผนังของ aorta กับ pulmonary artery
  เปนสวนใหญ
•      เสียงสองจะมีระดับเสียงสูงกวาและระยะเวลาที่เกิดเสียงสั้นกวา
  เสียงหนึ่งเพราะ semilunar valve ยืดหยุนไดนอยกวา AV valve จะ
  ไดยินเสียงสองชัดที่ intercostals space ที่ 2 ชิดขอบซายและขวาของ
  sternum (pulmonic area และ aortic area ตามลําดับ) เสียงสองจะดัง
  ขึ้นในภาวะที่ semilunar valve ปดเร็วขึ้น เชน เมื่อความดันใน
  pulmonary artery หรือ aorta เพิ่มมากกวาปกติ




    เสียงสาม (third heart sound, S3)
•        เสียงสามเกิดในชวง rapid filling phase เพราะเลือดที่สะสมอยู
  ใน atrium เข า มาใน ventricle อย า งรวดเร็ ว แต ต อ งหยุ ด ลงอย า ง
  ฉั บ พลั น เมื่ อ กระทบกั บ ผนั ง ventricle แรงสั่ น สะเทื อ นของผนั ง
  ventricle และเลือดทําใหเกิดเปนเสียงขึ้น เสียงสามนี้อาจไดยินโดย
  ใช stethoscope ฟงในคนหนุมสาวปกติ
• ถ า ไดยิ น ในคนอายุ ม ากกว า 40 ป ถื อ เป น ผิ ด ปกติ เช น มี ไ ข หรื อ
  ภาวะหัวใจวาย เปนตน เสียงสามมีความถี่ต่ํามากและไดยินชัดที่สุด
  บริเวณ apex ของหัวใจ




                                                                                   6
    เสียงสี่ (fourth heart sound, S4) หรือ atrial sound
•         เกิดพรอมกับการบีบตัวของ atrium ทําใหเลือดไหลเขามาอยาง
     รวดเร็วใน ventricle เสียงนี้มีความถี่ต่ําเชนกัน และในภาวะปกติจะ
     ไมสามารถไดยินโดยใช stethoscope

•         ในคนปกติการฟงโดย stethoscope จะไดยินเพียงเสียงหนึ่ง และ
     เสียงสองเทานั้น ระยะเวลาระหวางเสียงหนึ่งถึงเสียงสอง คือ ระยะ
     systole ระยะระหวางเสียงสองถึงเสียงหนึ่ง คือ diastole ในคนที่
     อัตราการเตนของหัวใจปกติ ระยะ diastole จะนานกวาระยะ systole




    การตรวจฟงเสียงหัวใจ

• Stethoscope คือเครื่องมือที่ใชผานเสียงจากตัวผูปวยผาน
  ผิวหนังมาสูหูของแพทย โดยตัดเสียงรบกวนจากภายนอกออกไป
  ประกอบไปดวย 4 สวน คือ
      – ear-pieces
      – rubber tubing
      – diaphragm chest-piece
      – bell chest-piece




                                                                        7
 ear-pieces
• ear-pieces คือ สวนตอกับโลหะนําเสียงใชหุมปลายของทอ
  โลหะและสวมเขากับรูหูของแพทย
• มักจะทําดวยพลาสติกหรือยาง การเลือก ear-pieces ควร
                         ั
  เลือกที่มีขนาดเขาพอดีกบรูหู
• เวลาสวมแลวทําใหรูสึกสบายและนําเสียงไดดี การทํามุมเขากับขา
  โลหะที่นําเสียงกับ ear canal ก็เปนสิ่งสําคัญ
• การเลือกนั้นจะตองลองใช stethoscope สวมเขากับรูหูแลว
  ดูวาพอดีหรือเปลา และมีเสียงจากภายนอกเขามารบกวนการฟงหรือ
  ไม




 rubber tubing
• rubber tubing คือสวนที่ตอระหวางขาของทอโลหะลงไปสู
  chest-piece มั ก จะทํ า ดว ยยางหรื อ พลาสติ ก เปนทอ ยาง
  ภายในกลวง
• rubber tubing ที่ยิ่งสั้นเสียงจะยิ่งชัดแตถาสั้นเกินไปจะทํา
  ใหตรวจไดไมสะดวก ดังนั้นความยาวที่เหมาะสมจะอยูในราว 12
  นิ้วฟุต
• มีขนาดเสนผาศูนยกลางของทอนําเสียงยาวประมาณ 1/8 นิ้วฟุต จึง
  จะนํ าเสียงไดดีที่สุด และเชื่อกั นชนิดที่ มีท อยาง 2 สาย จะดีกวา
  ชนิดสายเดียวโดยเฉพาะในการถายทอดเสียงที่มีความถี่สูง




                                                                        8
 diaphragm chest-piece

                                                ่
• diaphragm chest-piece คือ สวนทีใชจอกับผิวหนังผู
  ปวยเพื่อรับเสียง มีลักษณะเปนแผนพลาสติกขึงอยูบนจานรับเสียงที่
  มีชองตอกับ rubber tubing และแผนไดอะแฟรม
  chest-piece
                                                        ี
• คุณสมบัติของแผนไดอะแฟรมจะรับเสียงที่มีความถี่สูงไดดและชวย
  ลดเสียงที่มีความถี่ตํ่าออก
• เพื่อที่จะไดคุณสมบัตินี้แผนไดอะแฟรม จะตองแข็งแรงปานกลาง
  และขณะตรวจจะตองกดใหแนบกับผิวหนังดวยความแรงพอสมควร




 bell chest-piece
                                                  ่
• bell chest-piece คือ สวนที่จอกับผิวหนังเพือรับฟงเสียง
  มีลักษณะเปนรูปถวยหรือรูประฆัง ทําดวยพลาสติกแข็งหรือโลหะ
  และมีชองตอกับ rubber tubing




                                                                     9
                        การไหลเวียนเลือดในคน
                                          Pulmonary circulation
                                          ventricle ขวาปมเลือดออกจากหัวใจ
                                                pulmonary artery ปอด(แลก
                                          เปลี่ยนแกส) oxygen-rich blood
                                                pulmonary vein       atriumซาย
                                           Systemic circulation
                                           ventricle ซาย      aorta
                                           เสนเลือดแยกออกเปน 2 เสน
                                           1.ไปเลี้ยงสวนหัวและแขน
                                           2.ไปเลี้ยงอวัยวะในชองทองและขา
                                           oxygen-poor blood กลับสูหัวใจ
                                           (atriumขวา)ทาง anterior(superior)(1)
                                           หรือ posterior(inferior) vena cava(2)




    โครงสรางของหลอดเลือด(The structure of blood vessel)

                                                 -เสนเลือดประกอบดวย
                                                  เนื้อเยื่อ 3 ชั้น
                                                 1.ชั้นนอก เปนconnective
                                                  tissueและelastic fiber
                                                 2.ชั้นกลาง เปนsmooth
                                                  muscle และ elastic fiber
                                                 3.ชั้นใน เซลลชั้นเดียวแบนๆ
                                                  เรียก endothelium
-arteryมีชั้นนอกและชั้นกลางหนากวาvein
-capillaryมีเฉพาะชั้นendometrium ทําใหสามารถแลกเปลี่ยนสารระหวางเลือด
 และinterstitial fluidไดดี (เสนผานศูนยกลาง 3-10 um, RBC 7-10 um)




                                                                                   10
         -veinใหญๆจะมี one-way valve กั้น
                                  ั
         ที่ยอมใหเลือดไหลเขาสูหวใจเทานั้น




การไหลและความดันเลือด(blood flow and blood pressure)
                              การไหลของเลือดในหลอดเลือดขึ้นกับ
                              1.Law of continuity การไหลของๆเหลวใน
                              ทอที่มีพื้นที่หนาตัดนอยกวาจะไหลเร็วกวา
                              ∴การไหลของเลือดในcapillaryจะชากวา
                              arteryและaorta ตามลําดับ เพราะพื้นที่
                              หนาตัดรวมของcapillaryมากกวา
                              -การไหลของเลือดอยางชาๆในcapillary
                              ทําใหเกิดการแลกเปลี่ยนสารไดดี
                              2.ความดันเลือดในหลอดเลือดขึ้นอยูกับ
                              cardiac output, peripheral resistance,
                              gravity
                              -ความดันเลือดในaorta>artery>arteriole>
                              capillary>venule>vein>vena cava




                                                                            11
               การไหลของเลือดสู capillary bed
                                  -การไหลของเลือดสู capillary bed ที่
                                   อวัยวะตางๆ ขึ้นอยูกับความตองการ
                                   ของอวัยวะนั้นๆ เชน ในขณะออกกําลัง
                                   กายเลือดจะไปเลี้ยงที่กลามเนื้อมาก แต
                                   ไปเลี้ยงทางเดินอาหารลดลง
                                   -การควบคุมการไหลของเลือดสูcapillary
                                    bed คือ
                                   1.โดยการหดตัวของกลามเนื้อเรียบของ
                                     arteriole
                                   2.โดยการทดตัวของ precapillary sphincter




                     องคประกอบของเลือด
-เลือดประกอบดวย น้ําเลือดหรือพลาสมา(plasma) และเม็ดเลือด
-เม็ดเลือด(cellular elements) ประกอบดวย เม็ดเลือดแดง(erythrocyte)
 เม็ดเลือดขาว(leukocyte) และเกล็ดเลือด(blood platelet)




                                                                             12
                    คุณสมบัติทางฟสิกสบางประการของโลหิต
ฮิเม็ทโทคริท
              โลหิตมิไดเปนของเหลวทั้งหมดแตประกอบดวยสวนที่เปนเซลลและพลาสมา สวน
        ที่เ ป น เซลล 99 เปอร เ ซ็นต เป น เซลล โ ลหิ ต แดง ที่ เหลื อ เป น เซลล โ ลหิ ต ขาวและ
        สวนประกอบอื่นๆ คําวาฮิเม็ทโทคริท เปนตัวเลขบอกเปอรเซ็นตของเลือดในสวนที่เปน
        เซลล
ความหนืดของโลหิต (Blood vicosity)
•               ปจจัยสําคัญอันหนึ่งที่มีผลตอคุณสมบัติทางไดนามิคในระบบหมุนเวียนโลหิต คือ
        ความหนืดของโลหิต(Blood viscosity) ซึ่งจะเปนตัวตานทานในเนื้อของไหลเพื่อตาน
        การไหล โดยปกติของไหลที่มีความหนื ดคงที่จะเรียกว าของไหลนิ วตัน (Newtonian
        fluid) ตั ว อย า งเช น น้ํ า แต ข องไหลบางชนิ ด ที่ มี ข องแขวนลอยอยู เ ป น จํ า นวนมาก
        อย า งเช น โลหิ ต จะมี ค วามหนื ด ไม ค งที่ ขึ้ น อยู กั บ ความเร ง ในการไหลเรี ย กว า เป น
        Nonnewtonian fluid
•             ความหนืดของโลหิตยังขึ้นอยูกับฮิเม็ทโทคริท และขนาดของหลอดเลือดดวยในรูป
        ที่ 3.1 แสดงความสัมพันธของความหนืดของโลหิตกับอัตราการไหลฮิเม็ทโทคริท และ
        ขนาดของหลอดเลือดตามลําดับ




                  รูปที่ 3.1 a) แสดงความสัมพันธระหวางความหนืด
                                ของโลหิตกับ Velocity gradient




                                                                                                             13
• ความหนืดของโลหิตกําหนดไดจากอัตราสวนของแรงเคนเฉือน
  (แรงตานการไหล) ตอ Velocity gradient ดังนั้น เขียนสมการ
  ของสัมประสิทธิ์ของความหนืดเปน
                            F/A
                     η=
                           ∆V/∆X
                 F   คือ แรงดันในของไหล
                 A   คือ พื้นที่หนาตัดของการไหล
                 V   คือ ความเร็วในการไหล
                 X   คือ ระยะทางที่ของไหลไหลได




          รูปที่ 3.1 b) แสดงความสัมพันธระหวางความหนืด
                        ของโลหิตกับเปอรเซ็นตของโลหิตแดง




                                                             14
   รูปที่ 3.1c) แสดงความสัมพันธระหวางความหนืดของโลหิตกับ
                ขนาดของหลอดโลหิตสังเกตวาความหนืดจะคงที่เมื่อ
                ขนาดของเสนโลหิตใหญกวา 1 mm.




 3.2 รูปคลื่นแรงดันโลหิต
• การไหลของโลหิตในระบบมีลักษณะเปนหวงๆตามจังหวะการเตนหัวใจ
  ความดันที่เอาทพุทของ Ventricle ซาย(Aorta)




• รูปที่ 3.2 แสดงรูปคลื่นแรงดันโลหิตที่สัมพันธกับการทํางานของหัวใจ




                                                                      15
3.2 รูปคลื่นแรงดันโลหิต
    จากรูปคลื่นแสดงใหเห็นถึงการเปลี่ยนแปลงความดันในชวง 80
มม.ปรอท ซึ่งเปนแรงดันต่ําสุดหรือ Diastolic pressure และ 120 มม.
ปรอทซึ่งเปนแรงดันสูงสุดหรือ Systolic pressure ความแตกตางของ
แรงดันสูงสุดและต่ําสุดเรียกวา Pulse pressure ซึ่งในกรณีนี้เทากับ
40 มม.ปรอท และแรงดันเฉลี่ย (Mean pressure) คือ ผลบวกของ
แรงดันสูงสุดบวกกับ 2 เทาของแรงดันสุดทายหารดวยสาม ขนาด
แรงดันดังกลาวจะเปลี่ยนแปลงขึ้นอยูหลายแฟคเตอรเชนตําแหนงที่
วัดบนรางกาย การวัดในขณะที่มนุษยหรือสัตว นั่ง ยืน หรือนอน
เปนตน




3.2 รูปคลื่นแรงดันโลหิต


       บนรูปคลื่นของความดัน จะเห็นรอยหยักซึ่ง เรียกวา Dichotic
notch ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อลิ้นออรทริคปด ซึ่งเกิดเมื่อความดันในออรตา
มากกวาแรงดันในเวนตริเคิล ซึ่งในขณะนั้นโลหิตบางสวนในอาร
เตอรสจะสะทอนกลับเขาไปในออรตา โมเมนตัมของโลหิตที่กระทบ
ลิ้นที่ปดแลวสะทอนกลับทําใหแรงดันในออรตาเพิ่มขึ้นอยางทันที
ทําใหไดเปนลักษณะของ Dichotic notch บนรูปคลื่น




                                                                       16
 3.2 รูปคลื่นแรงดันโลหิต
      ความดันในออรตา ทําใหโลหิตไหลผานระบบหมุนเวียน และเมื่อโลหิต
ไหลในระบบหมุนเวียนจะมีผลสองสิ่งที่ทําใหเกิดเปลี่ยนแปลงบนรูปคลื่น สิ่ง
แรกคือหลอดโลหิตทั้งหมดจะมีความตานทานการไหลเทาใด แรงดันจะลดลง
ตามระยะทาง ผลประการที่สองที่มีตอรูปคลื่นเปนผลจากการที่โลหิตมีแรง
เฉื่อย และการยืดหยุนตัวของหลอดโลหิต ในทางวงจรไฟฟา แรงเฉื่อยและการ
หยุนตัวของหลอดโลหิตเทียบไดกับคาอินดัคแตนซที่อนุกรมในวงจรและคา
คาปาซิ แ ตนซ ที่ ข นานอยูต ามลํ าดั บ ผลของแรงเฉื่อ ยและการหยุน ตั ว ของ
หลอดโลหิตตอ รู ปคลื่นความดั น เมื่อโลหิตเคลื่อนผา นเขา หลอดโลหิต จะ
เปรียบไดกับผลของฟลเตอร RLC ที่เกิดขึ้นกับรูปคลื่นสัญญาณไฟฟา ผล
ของการเปลี่ยนแปลงรูปคลื่นเขียนสรุปไดในรูป 3.3




 3.2 รูปคลื่นแรงดันโลหิต

     ในหลอดเลือดดํา(Veins) ลักษณะของรูปคลื่นจะลดขนาดลงอยาง
 มากและขนาดของแรงดันจะลดลงต่ําและคอนขางคงที่กวา 10 มม.
 ปรอท นั่ น หมายถึ ง ว า ในระบบหลอดโลหิ ต ดํ า จะมี แ รงดั น คงที่
 เพื่อใหโลหิตไหลเวียนกลับหัวใจดานขวาและความดันในวีนาคาวา
 จะต่ํามากๆใกลเคียงศูนยอยางไรก็ดี แมวาแรงดันในหลอดเลือดดําจะ
                                                           ํ
 คอนขางคงที่ในรางกายมนุษยที่อยูในสภาวะปกติ แตการใชกาลังกาย
 จะทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงตอแรงดันในหลอดโลหิตดําและเกิดการ
 หมุนเวียนขึ้น นอกจากนี้ความแตกตางในสภาวะของรางกายในขณะ
 ยืนหรือนอนก็มีผลตอความดันในหลอดเลือดดําดวยเชนกัน




                                                                              17
   รูปที่ 3.3 แสดงตัวอยางรูปคลื่นความดัน ในจุดตางๆ ในระบบ
              หมุ น เวี ย นโลหิ ต จะสั ง เกตเห็ น ถึ ง การเปลี่ ย นแปลง
              คาความดันสูงสุดและการลดขนาดของแรงดันเฉลี่ย
              เมื่อโลหิตไหลออกไปยังสวนตางๆ




3.3 การวัดความดันโลหิต
     การวัดความดันโลหิตในหองหัวใจและในหลอดโลหิต จะทําให
 แพทยทราบถึงฟงชันกการทํางานของระบบหมุนเวียนโลหิต โดยดู
 จากขนาดและรูปคลื่น

 การวัดความดันโลหิตกระทําได 3 แบบคือ
     - แบบโดยตรง (Direct หรือ Invasive)
     - แบบโดยออม (Indirect หรือ Non invasive)
     - แบบสัมพันธ (Relative หรือ Uncalibrated indirect)




                                                                          18
     3.3.1 การวัดความดันเลือดโดยตรง
    • การวัดความดันเลือดโดยตรงมีวิธีวัด 3 วิธีที่สามารถเลือกได
      คือ
    • ➀ ใชหลอดสวนเขาไปที่หลอดโลหิตชื่อ percutanesus
      insertion
    • ➁ ใชหลอดสวนเขาไปในหลอดเลือดแดงใหญ
    • ➂ นําเอาทรานสดิวเซอรฝงลงไปในหลอดเลือดหรือหัวใจ




      3.3.1 การวัดแรงดันโลหิตแบบโดยตรง
•    ในรูปที่ 3.4 แสดงใหเห็นอุปกรณสําหรับการวัดความดันโลหิตใน
     หลอดโลหิตความดันภายในหลอดโลหิต จะสงผานโลหิตที่บรรจุเต็ม
     ในแคทิ เ ตอร และส ง แรงดั น ผ า นไปยั ง ไดอะแฟรม ซึ่ ง เป น แผ น
     เนื้ อ เยื่ อ บางๆแรงดั น ที่ ส ง ผ า นไดอะแฟรมจะถู ก เปลี่ ย นเป น
     สัญญาณไฟฟาโดยทรานสดิวเซอร ความดัน หรือนํา ไปเขา มาโน
     มิเตอร ที่ใชน้ําเกลือเปนตัวสงผานแรงดัน
•    การตอบสนองความถี่ของการวัดโดยวิธีนี้ จะถูกจํากัดที่ตัวแคทิเตอร
     เอง และการที่มีฟองอากาศอยูภายในแคทิเตอร ตลอดจนคุณสมบัติ
     ของสารที่ใชทําไดอะแฟรมและชนิดของทรานสดิวเซอรที่ใช




                                                                              19
การวัดความดันเลือดโดยใชหลอดสวน




รูปที่ 3.4 แสดงระบบทรานสดิวเซอรวัดความดันแบบวัดโดยตรง




                                                         20
ทรานสดิวเซอรวัดความดันโดยตรงแบบ reusable




ทรานสดิวเซอรวัดความดันโดยตรงแบบ disposable




                                              21
    3.3.2 การวัดความดันโลหิตทางออม
 • การวัดแรงดันโลหิตทางออมจะใชอุปกรณที่เรียกวา Sphygmomanometer ดัง
   แสดงในรูปที่ 3.5 Sphygmomanometer cuff จะถูกอัดอากาศเขาไปโดยการ
   บีบลูกยางซึ่งแรงดันในคัฟจะไปกดหลอดโลหิตแดงทําใหโลหิตหยุดไหล โดย
   ปกติการอัดอากาศเขาไปจะทําใหความดันในคัฟอยูสูงกวาแรงดันสูงสุดที่คาด
   วาจะมีในเสนโลหิตนั้น แลวคอยๆลดความดันในคัฟลงอยางชาๆและเมื่อความ
   ดันในคัฟลดลงเทาแรงดันสูงสุดในหลอดโลหิต จึงทําใหโลหิตเริ่มฉีดผานไป
   ได การที่โลหิตฉีดผานหลอดโลหิตแคบๆ จะทําใหเ กิด เสียงของการฉีด ขึ้น
   เรียกวาเสียง Korot koff ซึ่งสามารถฟงไดโดยใชสเต็ตโตสโคป และเมื่อทํา
   การลดความดันในคัฟ ตอไปจนแรงดันเทากับแรงดันต่ําสุด เสียง Korot koff
   จะหายไปและโลหิตจะเริ่มไหลไดตามปกติ แรงดันในคัฟที่อานไดเกิดเสียง
   Korot koff ครั้งแรกจะใกลเคียงกับแรงดันซีสโตล และแรงดันที่ผานไดเมื่อได
   ยินเสียง Korot koff สุดทายจะใกลเคียงกับแรงดันไดแอสโตล




                            การวัดความดันเลือด




1.ความดันเลือดปกติในคนอายุ 20 ป = 120/70
                ั
2.เครื่องที่ใชวดคือ sphygmomanometer โดยนําไปพันรอบโคนแขน บีบใหลมเขาไปใน
                  ่
  cuffจนกระทังความดันใน cuff สูงกวาความดันเลือดใน artery เลือดหยุดไหล
3.ใชstethoscopeฟงเสียงการไหลของเลือด คอยๆปลอยใหลมออกจากcuff เมื่อความ
  ดันเลือดในarteryสูงกวาในcuff จะไดยินเสียงการไหลของเลือดเรียกsystolic pressure
4.คอยๆปลอยลมในcuffออกเรื่อยๆ จนกระทั่งไมไดยินเสียงการไหลของเลือด เรียก
  diastolic pressure




                                                                                    22
 Arterial Vs Cuff pressure




รูปที่ 3.5 แสดงการวัดแรงดันโลหิตโดยออม




                                          23
24
Non invasive cuff Blood pressure




                                   25
 การวัดความดันโลหิตทางออม




การวัดความดันโลหิตทางออม




                             26
    3.3.3 การวัดความดันโลหิตแบบสัมพันธ

•         หลั ก การของการวั ด ความดั น โลหิ ต แบบสั ม พั น ธ คื อ การวั ด
    แรงดันภายนอกผิวหนังที่สงผานมาจากแรงดันของโลหิต ในหลอด
    โลหิตผานผนังหลอดโลหิตและผิวหนังเรียกเรียกหลักการนี้วา โทโน
    มิเตอร ในรูปที่ 3.6 แสดงการใชหลักการของโมโนมิเตอรวัดแรงดัน
    โลหิ ต บริ เ วณข อ มื อ ความดั น โลหิต จะเปน สัด ส ว นกั บ แรงกดบน
    Arterial rider หารดวยพื้นที่หนาตัด จากลักษณะของ โทโนมิเตอร
    จะเห็นวาความดันที่อานไดจะมากกวาความดันในหลอดโลหิตเสมอ
    ทั้งนี้เพราะจะมีแรงกดโดยผิวหนังเกิดขึ้นดวย ดังนั้นการวัดความ
    ดันดวยวิธีนี้ จะตองทําการคาริเบทเปนรายๆไปกอนเพื่อใหการวัดได
    คาที่ถูกตอง




            รูปที่ 3.6 การวัดแรงดันโลหิตโดยใชหลักการของ tonometer




                                                                             27
     การวัดแรงดันโลหิตโดยใชหลักการของ tonometer




      3.4 เทคโนโลยีของทรานสดิวเซอรวัดความดัน
•           การแสดงคาความดันนอกจากแสดงดวยขนาดความยาวของลํา
    ปรอทโดยตรงแล ว ในกรณี ที่ ต อ งการแสดงผลทางไฟฟ า หรื อ
    อิเลคทรอนิกส ทรานสดิวเซอรวัดความดันก็เขามามีบทบาทในการ
    แปลงขนาดความดันนั้นมาเปนสัญญาณไฟฟาที่เปนสัดสวนเชิงเสน
    ต อ กั น ทรานสดิ ว เซอร วั ด ความดั น ที่ สํ า คั ญ ๆได แ ก อิ น ดั ค ตี ฟ
    ท ร า น ส ดิ ว เ ซ อ ร ค า ป า ซิ ทิ ฟ ท ร า ส ดิ ว เ ซ อ ร อ อ ป ติ ค อ ล
    ทรานสดิวเซอรและรีซิสทิฟทรานสดิวเซอร




                                                                                     28
     3.4.1 อินดัคตีฟทรานสดิวเซอร

•           อินดัคตีฟทรานสดิวเซอร จะใชหลักการของการเปลี่ยนแปลง
    คาอินดัคเตอรของแมเหล็กไฟฟา ซึ่งปกติจะแปรตามคาตามจํานวน
    รอบ คา Magnetic permeability ของแกนเหล็กและขนาดของ
    ขดลวดแมเหล็ก ทรานสดิวเซอรแบบนี้จะใชขดลวดพันบนแกนที่
    เปนสารแมเหล็กและมีขนาดเล็กและเบา ปลายดานหนึ่งของแกนจะ
    ยึ ด ติ ด กั บ ไดอะแฟรม การเคลื่ อ นที่ ข องไดอะแฟรมตามขนาด
    แรงดันทางอีกดานหนึ่ง จะทําใหแกนแมเหล็กเคลื่อนที่ในขดลวดคา
    อินดัคแตนซของขดลวดจึงเปลี่ยนไปคาอินดัคแตนซนี้ได




•         ทรานสดิ ว เซอร ช นิ ด นี้จ ะให ก ารเปลี่ ย นแปลงความดั น เชิ ง
    ปริมาตรไดราวๆ 0.02-6 ลูกบาศกมิลลิเมตร ตอ 100 มิลลิเมตรปรอท
    และความไวจะอยูในชวง 50 ไมโครโวลท ถึง 1 มิลลิโวลท ตอแรงดัน
    กระตุนบริดจ 1 โวลท ทรานสดิวเซอรวัดความดันที่ใชหลักการ
    ดังกลาวมีชื่อเรี ยกวา อิน ดัคแตนซมาโนมิเตอร ในรูป ที่ 3.7 แสดง
    โครงสรางของอินดัคแตนซมาโนมิเตอรแบบหนึ่ง




                                                                             29
  รูปที่ 3.7 แสดงโครงสรางของอินดัคแตนซ มาโนมิเตอรแบบหนึ่ง




อินดัคตีฟทรานสดิวเซอร




                                                               30
•         อินดัคเตอรทรานสดิวเซอรอีกแบบหนึ่งที่นํามาใชในการวัด
    ความดั น คื อ ดิ ฟ เฟอร เ รนเซี ย ลทรานสฟอร เ มอร ซึ่ ง ลั ก ษณะ
    โครงสรางแสดงในรูปที่ 3.8 ขดลวดทางทุติยภูมิสองขดจะมีขนาด
    เดียวกันแตทิศทางพันจะกลับกัน ซึ่งที่ในตําแหนงหนึ่งของแกน
    แมเหล็กแรงดันที่เหนี่ยวนําทางขดทุติยภูมิจากการปอนกระแส
    ความถี่และขนาดคงที่ทางขดปฐมภูมิจะมีขนาดที่เทากัน หากนํา
    ขั้วของขดลวดทางทุติยภูมิตอกันโดยใชขั้วเหมือนกันตอกัน 1 ขั้ว
    ผลตางของแรงดันเหนี่ยวนําระหวางขั้วที่เหลือจะเทากับศูนย การ
    เคลื่อนที่ของแกนในตําแหนงอื่นจะทําใหความสมดุลยนี้เสียไป
    เชนเดียวกับกรณีของอินดัคทิฟทรานสดิวเซอรแบบอื่น ๆ แกน
    เหล็กจะยึดติดกับไดอะแฟรมของ แคทิเตอร เพื่อใหเคลื่อนที่ตาม
    แรงดันที่กดบนไดอะแฟรม




         รูปที่ 3.8 โครงสรางของดิฟเฟอเรนเชียลทรานสฟอรเมอร




                                                                          31
 3.4.2 ทรานสดิวเซอรวัดความดันแบบคาปาซิทิฟ
    ทรานสดิวเซอรชนิดนี้ใชหลักการเปลี่ยนคาคาปาซิแตนซ เมื่อมีการ
เปลี่ยนแปลงระยะระหวางขั้วแผนโลหะที่มีสารไดอิเลคทริกคั่นกลาง
อยู การเปลี่ยนแปลงของคาคาปาซิแตนซ เราจะสามารถตรวจไดโดย
ให คาปาซิเตอร นี้อยูในแขนหนึ่งของเอซีบริดจ คาปาซิทิฟ มาโน
มิเตอร จะมีขอดีที่มีความไวสูงและตอบสนองความถี่ไดสูง แตวาไว
ตอการเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ ดังนั้นการนํามาใชงานจะตองมีการ
ชดเชยทางอุณหภูมิ นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงของคาคาปาซิแตนซ
ของสายเคเบิลที่ตอทรานสดิวเซอรอยูก็มีผลตอเสถียรภาพเดิมของ
ทรานสดิวเซอรในวงจรบริดจดวย ดังนั้นจึงอาจจําเปนตองใชวงจร
อิเล็กทรอนิกสชดเชยคาคาปาซิแตนซในสายเพื่อลดความผิดพลาด
เมื่อใชงาน ในรูปที่ 3.9 แสดงโครงสรางของทรานสดิวเซอรแบบคาปา
ซิทิฟแบบหนึ่งที่เรียกวา Ultraminiature manometer tipped
cardiac catheter




       รูปที่ 3.9 แสดงโครงสรางของ Ultraminiature mano meter
                  tipped cardiac catheter




                                                                     32
      3.4.3 ทรานสดิวเซอรวัดความดันที่ใชหลักการทางแสง
•            หลั ก การของโฟโต อิ เ ลคทริ ก สามารถนํ า มาประยุ ก ต เ ป น
    ทรานสดิวเซอรวัดความดันได โครงสรางของทรานสดิวเซอรชนิดนี้
    ประกอบดวยสวนสําคัญที่เรียกวาหลอดเบอรดอน(Bourdon) ซึ่งเปน
    หลอดกลวงหนา ตัดเปนรู ปวงรี ตัดเปนรูปโคง ดังแสดงในรูป ที่
    3.10 a) ความโคงของหลอดจะเปลี่ยนแปลงเมื่อความดันภายใน
    เปลี่ยนแปลง ที่ปลายของหลอดเบอรดอนจะมีแผนชัดเตอรติดอยู ซึ่ง
    ชัดเตอรจะวางอยูในตําแหนงระหวางแหลงกําเนิดแสงและโฟโตเซลล
    เพื่อควบคุมปริมาณแสงที่ตกลงบนโฟโตเซล ทรานสดิวเซอรชนิดนี้
    จะมีความไวไมมากนัก กลาวคือทุกๆการเปลี่ยนแปลงปริมาณของ
    โลหิตในหลอดเบอรดอน 15 ลูกบาศกมิลลิเมตร จะทําใหเกิดการ
    เ ป ลี่ ย น แ ป ล ง ค ว า ม ดั น ข อ ง มิ ล ลิ เ ม ต ร ป ร อ ท อ ย า ง ไ ร ก็ ดี
    ทรานสดิวเซอรชนิดนี้ที่ผลิตเปนการคาอาจจะทําไดความไวต่ําถึง
    0.1 ลูกบาศกมิลลิเมตรตอ 100 มิลลิเมตรปรอท




    รูปที่ 3.10 a) แสดงโครงสรางของ Photoelectric Bourdon transducer
                b) แสดงหลักการของ Photoelectric Bourdon transducer




                                                                                        33
     3.4.4 ทรานสดิวเซอรความดันที่ใชหลักการของความตานทาน

•         สเตรนเกจเป นทรานสดิวเซอรแบบหนึ่ง ที่นิยมนํามาใชทาง
     การแพทย หลักการของทรานสดิวเซอรนี้คือการเปลี่ยนแปลงความ
     ตานทาน(R) ของแทงตัวตานทานความยาว(L) และเปนสัดสวนกลับ
     พื้นที่นํามาทํา Strain element ตามสมการ
                                  L          ................(3.1)
                        R=ρ
                                  A
    โดย ρ             คือ คารีซิสทิวิตี้ของสารที่นํามาทําเปนสเตรนเกจ ซึ่ง
    กํ า หนดว า เป น ความต า นทานต อ หน ว ยความยาวและหนึ่ ง หน ว ย
    เสนผาศูนยกลาง




                           L∆R         .......................(3.2)
                  ∆L =
                           KR

            โดย ∆L และ ∆R คือ การเปลี่ยนแปลงของความยาว L
            และความตานทาน R ตามลําดับ และ K ในสมการก็คือ
            เกจเฟคเตอร และกําหนดวาคือการเปลี่ยนแปลงความ
            ต า นทานต อ การเปลี่ ย นแปลงความยาว แสดงได โ ดย
            สมการ




                                                                              34
                      ∆RL          .....................(3.3)
                K=
                      R∆L

•        การออกแบบสเตรนเกจ ตองคํานึงการยืดหยุนตัว (Elasticity)
    ซึ่งกําหนดโดยคา Young’s modulus strength และสัมประสิทธิ์ทาง
    อุณหภูมิของสารนั้นๆ เพื่อใหผลของอุณหภูมิมีตอสัญญาณเอาทพุท
    นอยที่สุด




     The End and Go To Lecture 6




                                                                   35

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Stats:
views:79
posted:10/9/2011
language:English
pages:35
Description: Improper Blood Pressure