POLITECHNIKA ÅšL
SKA
W Gliwicach
INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA
LABORATORIUM
ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ
REJESTRACJA SYGNAA
ÓW BIOMEDYCZNYCH
Część II
Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
Opracowała: mgr inż. Mirosława Stelengowska
2010
LABORATORIUM ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ - Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
1. Cel laboratorium
Celem ćwiczenia jest przedstawienie podstawowych zagadnień związanych z
pomiarem ciśnienia tętniczego krwi, omówienie metod pomiaru tego ciśnienia oraz
zaprezentowanie metod postępowania dla badania wiarygodności wskazań ciśnieniomierzy
wykorzystujących oscylometryczną technikę pomiaru, wyposażonych w mankiet
pneumatyczny zakładany na ramię lub nadgarstek.
2. Wstęp
Ciśnienie tętnicze krwi jest to ciśnienie wywierane przez krew na ścianki tętnic, przy
czym rozumie się pod tą nazwą ciśnienie w największych tętnicach. Zwykle pomiar ciśnienia
wykonywany jest w tętnicy ramiennej. Ciśnienie krwi ulega ustawicznym zmianom. Jego
wartość jest uzależniona od wieku, stanu zdrowia, pory doby, aktywności, stanu psychicznego
czy spożytych używek.
Wartości ciśnienia tętniczego krwi zmieniają się pulsacyjnie w czasie cyklicznej pracy serca.
Przy pomiarze ciśnienia tętniczego krwi wyróżnia się ciśnienie maksymalne, czyli skurczowe
(systoliczne) powstajÄ…ce w momencie skurczu serca, kiedy porcja krwi wypychana jest z
serca do aorty oraz minimalne, czyli rozkurczowe (diastoliczne) występujące w chwili gdy
serce się rozkurcza i zasysa krew do swojego wnętrza.
Zmierzone wartości ciśnienia krwi zapisujemy w postaci:
RR = xxx / yy [mmHg], (1)
gdzie xxx to wartość ciśnienia skurczowego a yy jest wartością ciśnienia rozkurczowego.
Zapis RR1 = 120/80 mmHg oznacza, że pacjent ma ciśnienie skurczowe równe 120 mmHg i
rozkurczowe równe 80 mmHg [1].
3. Metody pomiaru ciśnienia tętniczego krwi
1
Symbol RR pochodzi od nazwiska włoskiego lekarza prof. Scipione Riva-Rocci, który jako pierwszy opisał i
opublikował wersję aparatu do pomiaru ciśnienia tętniczego krwi, zwanego sfigmomanometrem.
2
LABORATORIUM ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ - Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
Metody pomiaru ciśnienia tętniczego krwi można podzielić na dwie grupy: inwazyjne
(bezpośrednie, krwawe) oraz nieinwazyjne (pośrednie, bezkrwawe). Metoda inwazyjna
umożliwia dokładny pomiar ciśnienia w dużych tętnicach i polega na bezpośrednim pomiarze
ciśnienia krwi w tętnicy po jej nakłuciu. Metoda ta jest stosowana np. u chorych poddanych
rozległym, długotrwałym zabiegom w trybie nagłym, zabiegom kardio- i
torakochirurgicznym, zabiegom neurochirurgicznym itp. Jednakże w przeważającej
większości przypadków nie jest konieczny aż tak dokładny pomiar i powszechnie stosowane
są metody nieinwazyjne, polegające na pomiarze w sposób pośredni ciśnienia w dużych
tętnicach (najczęściej w tętnicy ramiennej).
Można wyróżnić następujące metody nieinwazyjnego pomiaru ciśnienia tętniczego krwi:
a) metoda Riva-Rocciego polegająca na założeniu na ramię pacjenta sfigmomanometru
(mankietu z miernikiem), a następnie stopniowemu napełnianiu mankietu powietrzem
z pompki tłoczącej. W trakcie tej czynności druga dłoń lekarza lub osoby wykonującej
badanie powinna wyczuwać palpacyjnie tętno na tetnicy promieniowej. W momencie
stwierdzenia braku wyczuwalnego tętna należy napełnić mankiet do ciśnienia o
wartości 20-30 mmHg powyżej ciśnienia, przy którym zanikło tętno, a następnie
stopniowo zmniejszać ciśnienie w mankiecie. Ciśnienie skurczowe to ciśnienie, przy
którym ponownie uda się wyczuć palpacyjnie tętno na tętnicy promieniowej [2];
3
LABORATORIUM ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ - Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
Rys. 1. Klasyczny sfigmomanometr rtęciowy [3].
b) metoda Korotkowa  osłuchowa metoda będąca rozwinięciem metody Riva-
Rocciego. Po założeniu mankietu figmomanometru na ramię pacjenta, pompuje się do
niego powietrze tak długo aż zniknie tętno na tętnicy promieniowej (z reguły mankiet
pompuje się powyżej spodziewanej wartości ciśnienia skurczowego). Następnie
przykłada stetoskop (słuchawki lekarskie) poniżej mankietu - nad przebiegiem tętnicy
łokciowej. Z mankietu powoli wypuszczane jest powietrze oraz wysłuchuje się tonów
fali tętna. Pierwsze tony słyszalne przy wypuszczaniu powietrza z mankietu
odpowiadają wartości skurczowej ciśnienia krwi. Wartość rozkurczowa ciśnienia
określana jest w momencie ich całkowitego "wygaśnięcia".
Rys. 2. Sposób odczytu wartości ciśnienia skurczowego i rozkurczowego [4].
Na rys. 2 pokazano pięć kolejnych faz Korotkowa oraz związane z nimi zjawiska osłuchowe:
·ð FAZA I  pojawienie siÄ™ sÅ‚abego, powtarzajÄ…cego siÄ™, wyraz
nego stuku, którego
nasilenie zwiększa się przez co najmniej dwa kolejne uderzenia (oznacza ciśnienie
skurczowe),
·ð FAZA II  może wystÄ…pić krótki okres, kiedy dz
więki cichną i staja się świszczące
(znaczenie kliniczne niejasne) przerwa osłuchowa  u niektórych osób dz
więki
mogą na krótko zupełnie zaniknąć,
·ð FAZA III  powrót ostrzejszych dz
więków, które stają się szeleszczące i mogą
osiągnąć głośność jak w fazie I lub nawet większą (znaczenie kliniczne niejasne),
4
LABORATORIUM ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ - Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
·ð FAZA IV  wyraz
ne nagłe stłumienie dz
więków, które stają się miękkie i delikatne,
·ð FAZA V  zanikniÄ™cie wszystkich dz
więków (oznacza ciśnienie rozkurczowe) [5].
c) metoda oscylometryczna - opiera się o pomiar zmian ciśnienia wywoływanych
w pompowanym mankiecie pomiarowym, które są wynikiem istnienia i rozchodzenia
się fali tętna.
W pierwszej fazie pomiaru mankiet jest pompowany do ciśnienia zapewniającego
całkowitą okluzję (zamknięcie) wybranej tętnicy obwodowej (typowo makiet
umieszcza się na lewym ramieniu osoby badanej). Całkowite zamknięcie światła
naczynia powoduje zatrzymanie przepływu krwi tętniczej i ustanie tonów oraz
szmerów przepływu, przy klasycznej metodzie osłuchowej. Ponieważ fala tętna jest
drganiem mechanicznym propagującym się przez ściany naczynia, w przypadku
pomiaru metodÄ… oscylometrycznÄ…, mankiet pomiarowy nadal odczuwa niewielkie
zmiany ciśnień.
Rys. 3. Amplituda mierzonych zmian ciśnienia w mankiecie [6].
Istotną zmianę w amplitudzie mierzonych zmian ciśnienia wywołuje dopiero
przepływ przez tętnicę, zależnie od poziomu ciśnienia w mankiecie pomiarowym,
czyli od stopnia okluzji naczynia. Ciśnienie w mankiecie w którym amplituda zmian
5
LABORATORIUM ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ - Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
ciśnienia zależnego od tętna zaczyna się zmieniać, odpowiada ciśnieniu
skurczowemu. Maksymalna amplituda zmian ciśnienia wyznacza ciśnienie
pomiarowe określane jako średnie ciśnienie tętnicze. Dalsze odpuszczanie ciśnienia
w mankiecie powoduje stopniowe zmniejszanie się zakresu zmian ciśnienia
zależnego od fali tętna, a moment w którym zmiany te przestają być funkcją zmian
ciśnienia pomiarowego, wyznaczają ciśnienie rozkurczowe.
Metoda oscylometryczna jest w większości sytuacji skuteczniejsza niż klasyczna
metoda osłuchowa, polegająca na detekcji kolejnych tonów Korotkowa. Po pierwsze,
tony i szmery przepływu są często trudne do zidentyfikowania lub rozróżnienia
pomiędzy sobą, zwłaszcza w przypadku artefaktów istniejących w rzeczywistych
warunkach pomiarowych, a także w związku z częstym efektem tzw. dziury
osłuchowej. Po drugie, ze względu na ciągłą zmianę amplitudy rejestrowanych
sygnałów akustycznych przepływu, nie możliwe jest wyznaczenie średniego ciśnienia
tętniczego. Po trzecie stosowanie mikrofonu pomiarowego jest droższe i mniej
skuteczne w eksploatacji, nie wspominajÄ…c o urzÄ…dzeniach wymagajÄ…cych dodatkowo
korelowania sygnału akustycznego sygnałem EKG pacjenta. Większość
współczesnych urządzeń do ambulatoryjnego monitorowania ciśnienia krwi stosuje
sprawdzonÄ… i efektywnÄ… metodÄ… oscylometrycznÄ….
Metoda oscylometryczna posiada także ograniczenia. Pomiary mogą być trudne do
uzyskania w sytuacji szoku z towarzyszÄ…cym zanikiem pulsu i bardzo niskim
ciśnieniem tętniczym, w przypadku bardzo dużej zmienności ciśnienia i tętna, u
pacjentów z nieprawidłowościami anatomicznymi naczyń. Błędy pomiaru mogą
powstać także w wyniku złego doboru rozmiaru mankietu do obwodu ramienia,
nieprawidłowego umieszczenia mankietu na ramieniu pacjenta a także w wyniku
rozmaitych zakłóceń zewnętrznych, głównie mechanicznych i ruchowych.
4. Sprawdzenie wiarygodności wskazań ciśnieniomierzy oscylometrycznych ręcznych
i automatycznych
Posługując się jakimkolwiek wyposażeniem pomiarowym, należy pamiętać o jego
nadzorowaniu. Zapewni to wiarygodność wyników pomiarów i monitorowania.
Nadzorowanie polega głównie na przeprowadzaniu w określonych odstępach czasu
6
LABORATORIUM ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ - Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
wzorcowania czyli porównania wskazań przyrządu pomiarowego z wzorcem odniesienia.
Wzorcowaniem ciśnieniomierzy zajmują się odpowiednio wyposażone i przygotowane
laboratoria badawcze lub wzorcujÄ…ce.
W tej części instrukcji zostanie przedstawiona skrócona procedura, mająca na celu
stwierdzenie czy urządzenie spełnia minimalne wymagania dotyczące podstawowego
parametru funkcjonalnego, jakim jest zdolność poprawnego wyznaczania wartości
skurczowego i rozkurczowego ciśnienia krwi u pacjenta na podstawie analizy przebiegu
zmian ciśnienia w mankiecie podczas trwania pomiaru.
Do wykonania pomiarów opisanych w tej części instrukcji niezbędny jest symulator pacjenta
 tester oscylometrycznych mierników tętniczego ciśnienia krwi typ BP PUMP firmy BIO-
TEK lub równoważny.
Poszczególne symulacje pacjenta są ustawiane ręcznie przy pomocy klawiatury testera lub
zdalnie, np. przez program komputerowy.
Do wykonania pomiarów niezbędne jest także następujące wyposażenie pomocnicze:
- elastyczne przewody pneumatyczne i łączniki do przyłączenia obwodu
pneumatycznego badanego urzÄ…dzenia do testera,
- sztywny cylinder z metalu lub tworzywa sztucznego o obwodzie odpowiadajÄ…cym
przeciętnemu obwodowi ramienia (ok. 25-35 cm) lub nadgarstka (ok. 14-18 cm)
dorosłego pacjenta,
- instrukcje obsługi testera i badanego urządzenia.
Podczas badań stosuje się dwa podstawowe układy pomiarowe pokazane odpowiednio na
rysunkach 4 i 5.
W układzie pokazanym na rysunku 4. badane urządzenie dołącza się bezpośrednio do wyjścia
testera. Rolę mankietu pneumatycznego badanego ciśnieniomierza przejmuje wbudowany w
tester zbiornik o sztywnych ściankach i objętości odpowiadającej przeciętnemu, poprawnie
założonemu mankietowi ramieniowemu. Jeżeli nie istnieją żadne dodatkowe
przeciwwskazania, to ze względów praktycznych zaleca się stosowanie tego właśnie układu
podczas badania urządzeń normalnie wyposażonych w mankiet ramieniowy.
W układzie pokazanym na rysunku 5. mankiet badanego urządzenia zakłada się na sztywny
cylinder na sztywny cylinder o odpowiednim obwodzie. Wyjście testera dołącza się do
7
LABORATORIUM ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ - Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
obwodu pneumatycznego badanego urządzenia za pomocą złączki typu  T i dodatkowego
odcinka elastycznego węża o odpowiedniej średnicy.
Układ z rysunku 5. jest zdecydowanie zalecany do badania urządzeń z mankietem
nadgarstkowym. Zalecenie to wynika z faktu, że wewnętrzny zbiornik testera BP PUMP ma
objętość odpowiadającą przeciętnemu mankietowi ramieniowemu dla dorosłego pacjenta i
jest znacznie większy od objętości komory powietrznej przeciętnego mankietu ramieniowego.
1
2
3
1  tester BP PUMP, 2  badany ciśnieniomierz, 3  elastyczny wąż
Rys. 4. Schemat układu pomiarowego z wykorzystaniem zbiornika ciśnieniowego
wbudowanego w tester
3
1
2
4
5
1  tester BP PUMP, 2  badany ciśnieniomierz, 3  mankiet badanego ciśnieniomierza
założony na sztywny cylinder, 4  węże elastyczne, 5  złączka  T
Rys. 5. Schemat układu pomiarowego z wykorzystaniem mankietu pneumatycznego
badanego urzÄ…dzenia
5. Stanowisko laboratoryjne
Stanowisko laboratoryjne składa się z sfigmomanometru, automatycznego ciśnieniomierza
oscylometrycznego oraz z symulatora ciśnienia tętniczego krwi.
8
LABORATORIUM ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ - Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
6. Przebieg laboratorium
Przebieg ćwiczenia będzie się składał z następujących punktów:
1. Sprawdzenie dokładności ciśnieniomierza.
- zestawić układ pomiarowy według rysunku 4 lub 5 (w zależności od rodzaju
ciśnieniomierza),
- sprawdzić i zapisać wskazania ciśnieniomierza dla zadawanych wartości z testera BP
PUMP firmy BIO-TEK lub równoważnego. Zadawane nastawy to:
Ciśnienie skurczowe SYS
60 80 100 120 150 200
[mmHg]
Ciśnienie rozkurczowe DIA
30 50 65 80 100 150
[mmHg]
Wybieranie poszczególnych nastaw na testerze realizowane jest za pomocÄ… strzaÅ‚ek Ńð i Dð.
Średnia wartość odchyłki wskazań ciśnieniomierza od nastaw testera nie powinna
przekraczać: Ä…ð 5 mmHg dla urzÄ…dzeÅ„ z mankietem ramieniowym oraz Ä…ð 8 mmHg dla
urządzeń z mankietem nadgarstkowym.
2. Przeprowadzić pomiar ciśnienia tętniczego krwi metodą Korotkowa (stetoskop + mankiet)
oraz metodÄ… oscylometrycznÄ….
Pomiar ciśnienia krwi powinien być wykonywany w spokoju i w pozycji siedzącej, po co
najmniej 3 minutowym odpoczynku. Ramię na którym dokonywany będzie pomiar powinno
być wolne od uciskających ubrań (koszul, swetrów itp.), swobodnie oparte o podłoże. Ręka
powinna być swobodnie oparta, nie należy jej napinać. Mankiet do pomiaru ciśnienia
tętniczego krwi powinien znajdować się na wysokości serca. W przypadku stosowania
aparatów nadgarstkowych należy unieść nadgarstek z aparatem na wysokość serca. W
przypadku aparatów tradycyjnych ważne jest aby dolny brzeg mankietu znajdował się około
2-3 centymetry nad łokciem. Istotny jest sposób zawiązania mankietu na ramieniu - nie
powinien krępować ramienia jednocześnie nie może z niego spadać. Nie należy pompować
mankietu ręką, na której jest mierzone ciśnienie [4].
Wskazówki do pomiaru ciśnienia krwi metodą Korotkowa:
- upewnić się, że aparat wskazuje wartość 0 mmHg,
9
LABORATORIUM ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ - Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
- jedną ręką przyłożyć słuchawkę stetoskopu do tętnicy łokciowej w zgięciu
łokciowym, natomiast drugą ręką napompować mankiet sfigmomanometru, do
momentu, aż tętno przestanie być wyczuwalne,
- zwiększyć ciśnienie w mankiecie o około 20-30 mmHg. Zwykle pompuje się mankiet
do wartości około 140-150 mmHg,
- powoli obniżać ciśnienie w mankiecie (2-3 mmHg/s) poprzez wypuszczanie powietrza
za pomocą specjalnego zaworu znajdującego się zazwyczaj tuż przy pompce,
- słuchać za pomocą stetoskopu pojawiających się odgłosów,
- zanotować wartość ciśnienia, przy jakiej pojawi się pierwszy słyszalny dz
więk
(wyraz
ny stuk)  ton I fazy Korotkowa. Jest to ciśnienie skurczowe,
- powoli wypuszczać powietrze z mankietu. Słyszalne stają się dalsze tony zgodne z
akcjÄ… serca,
- zanotować wartość ciśnienia, przy której tony zanikają. Jest to ciśnienie rozkurczowe.
3. Wyniki pomiarów zanotować w  Karcie Raportu przeznaczonej do ćwiczenia.
7. Zadania do wykonania oraz zawartość sprawozdania
Po wykonaniu ćwiczenia oraz na podstawie wyników zgromadzonych w  Karcie
Raportu proszę odpowiedzieć na pytania oraz wykonać poniższe zadania.
1. Określić średnią wartość odchyłki wskazań ciśnieniomierza od nastaw testera BP
PUMP  Tab.1.
2. Na podstawie wyników zgromadzonych w Tab.2 i Tab.3 proszę określić co wpływa na
wartość mierzonego ciśnienia skurczowego i rozkurczowego. Proszę uzasadnić swoją
odpowiedz
.
3. Dla metody Korotkowa oraz w przypadku braku pomiaru automatycznego proszÄ™
policzyć średnie ciśnienie tętnicze wg poniższego wzoru i uzupełnić w tabeli:
SYS + 2 " DIA
5Ø@Ü5Ø8Ü5Ø4Ü5ØAÜ =
3
4. Proszę podać możliwe z
ródła błędów występujące w trakcie pomiarów ciśnienia
tętniczego krwi.
10
LABORATORIUM ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ - Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
8. Literatura
[1] Kornacewicz-Jach Z., Wilczyński J., Choroby serca u ciężarnych. Kardiologia po
Dyplomie, 3(10) Maj, 2006.
[2] Różniatowski T., Mała Encyklopedia Medyczna, tom III P-Ż wyd. VII, Warszawa, 1990.
[3] pl.wikipedia.org/wiki/Sfigmomanometr
[4] Ciećwierz D., Pomiar ciśnienia tętniczego krwi, Encyklopedia Badań Medycznych,
Wydawnictwo Medyczne MAKmed, Gdańsk, 1996.
[5] O Brien E., Asmar R., Beilin R., Imai Y., Mallion J., Mancia G., Mengden T., Myere M.,
Padfield P., Palatini P., Parati G., Pickering T., Redon J., Staessen J., Stergiou G.,
Verdecchia P., na podstawie European Society of Hypertension Working Group on Blood
Pressure Monitoring Journal of Hypertension, vol. 21, pp.821-848, 2003.
[6] www.reymedzan.com
11
LABORATORIUM ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ - Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
KARTA RAPORTU
POMIAR CISNIENIA T
TNICZEGO KRWI
Data: ................................................
ImiÄ™ i nazwisko: ................................................
Grupa dziekańska: ................................................
Sekcja: ................................................
OTRZYMANE WYNIKI
1. Wyniki testu wskazań wiarygodności ciśnieniomierza oscylometrycznego
Tab.1. Symulacja badań wykonana przy użyciu symulatora BIO-TEK BP-PUMP
Typ ciśnieniomierza automatycznego:& & & & & & .
Nastawy testera Wynik pomiaru Odchyłki
[mmHg] [mmHg] [mmHg]
SYS DIA Mean HR SYS DIA MEAN HR SYS DIA MEAN HR
60 50 40 30
80 50 60 80
100 65 76 80
120 80 93 80
150 100 116 80
200 155 166 80
Typ ciśnieniomierza automatycznego:& & & & & & .
Nastawy testera Wynik pomiaru Odchyłki
[mmHg] [mmHg] [mmHg]
SYS DIA Mean HR SYS DIA MEAN HR SYS DIA MEAN HR
60 50 40 30
80 50 60 80
100 65 76 80
120 80 93 80
150 100 116 80
200 155 166 80
12
LABORATORIUM ELEKTRONICZNEJ APARATURY MEDYCZNEJ - Pomiar ciśnienia tętniczego krwi
2. Pomiar ciśnienia skurczowego i rozkurczowego
Tab.2. Pomiar ciśnienia skurczowego i rozkurczowego  metoda Korotkowa
I FAZA Korotkowa V FAZA Korotkowa
Położenie MEAN
SYS DIA
mankietu [mmHg]
[mmHg] [mmHg]
Lewe ramiÄ™
Lewe ramiÄ™
Lewe ramiÄ™
Prawe ramiÄ™
Prawe ramiÄ™
Prawe ramiÄ™
Tab.3. Pomiar ciśnienia skurczowego i rozkurczowego  metoda oscylometryczna
Położenie SYS DIA MEAN
mankietu [mmHg] [mmHg] [mmHg]
Lewe ramiÄ™
Lewe ramiÄ™
Lewe ramiÄ™
Prawe ramiÄ™
Prawe ramiÄ™
Prawe ramiÄ™
13