Appunti di Dispositivi medicali e diagnostici

Misura indiretta della pressione arteriosa

La diminuzione della pressione durante la fase sistolica dovrebbe essere misurata nell’arco aortico, ma questo risulta complicato. Vediamo cosa succede al sangue quando passa nelle arterie del braccio. Prima del gomito, i vasi sanguigni sono abbastanza rettilinei. L'arteria brachiale è molto vicina all'arco aortico e i vasi sanguigni che portano il sangue all'arteria brachiale hanno dimensioni abbastanza elevate, quindi la perdita di carico è minima.

Si mette un manicotto sul braccio, lo si gonfia e si stringe il tessuto, riducendo la dimensione dei vasi. I vasi vengono schiacciati, con una compressione del volume occupato dal fluido. Gonfiando il manicotto, si ha una completa occlusione dei vasi, impedendo qualsiasi flusso. Non vogliamo schiacciare le cellule endoteliali per evitare la trombosi. Anche se si applica uno sforzo apprezzabile, la forza locale sulla superficie del vaso non è molto elevata, quindi non danneggia le cellule.

Si osserva cosa succede al vaso quando si rilascia il manicotto e i vasi iniziano a dilatarsi, permettendo il passaggio di una piccola parte di portata poiché il vaso offre una maggiore resistenza.

Principio del metodo indiretto

Un medico russo ha affermato che auscultando l’arteria brachiale con uno stetoscopio quando il vaso è semi-occluso, si creano vortici e flussi secondari che generano un’onda di pressione irregolare. Questa muove la parete del vaso e la vibrazione crea il suono che si sente. Il manometro misura la pressione dell’aria nel manicotto, quindi la pressione sul vaso. La pressione si propaga dalla superficie del braccio fino ai vasi.

Il principio del metodo indiretto è indurre una pressione sul manicotto che è un indice della pressione sul vaso, aumentando fino ad occludere completamente i vasi. Rilasciando la pressione con un andamento decrescente lineare, ci si aspetta la comparsa del suono. I primi filetti di fluidi riescono a passare quando la pressione arteriosa è uguale a quella del vaso. La pressione massima comincia a rilevare un suono quando la pressione del manicotto la equilibra. Quando quella del manicotto scende ancora, il suono aumenta fino a quando il fluido defluisce in modo normale e il suono continua a diminuire finché il flusso torna laminare e non si sente più nulla. Quando il suono compare, si è raggiunta la pressione minima che il vaso equilibra con quella del manicotto. Ormai il vaso ha raggiunto le sue dimensioni normali. La pressione sistolica si rileva quando compare il suono, mentre la pressione diastolica quando il suono scompare.

Strumenti di misura

Si è passati dal tubicino di mercurio al manometro, un tubo che si deforma e sposta la posizione dell’ago. La possibilità di fare la misura è tramite il suono, quindi dobbiamo essere sicuri che il sistema che rileva il suono e che applica la pressione siano affidabili. Se lo strumento consente queste operazioni, è possibile misurare correttamente e comprendere come il ciclo cardiaco sta funzionando, individuando eventuali disfunzioni cardiache. I suoni vengono ascoltati con uno stetoscopio o con un microfono per automatizzare la misurazione. Mediando un certo numero di misure si elimina l’errore casuale. Più misure vengono effettuate, più l’errore si riduce.

Sistemi automatici includono un bracciale con sistema di pompaggio incorporato ad aria compressa. Lo strumento deve essere certificato CE per dispositivi medici. Nel tubo, l’aria viene mandata in pressione. Il compressore più semplice è la pompa per la bicicletta, una pompa con cilindro e stantuffo. Qui abbiamo un cilindro con uno stantuffo. Il trasduttore di pressione misura la pressione dell’aria e quindi del manicotto. L’analisi del rumore fornisce le informazioni necessarie. L’elettronica permette di stringere fino a quanto necessario in base al paziente.

Microfono piezoelettrico. Lo strumento con mercurio presenta errori nella lettura della posizione del menisco rispetto alla scala, correlati all’errore di parallasse. I sistemi automatici segnalano la precisione della misura, con un errore al di sotto dei 5 mmHg, fino a una precisione di più o meno 3 mmHg.

Ossimetria

L'ossimetria riguarda la saturazione dell’emoglobina. Se l’emoglobina non ha alcun legame con l’ossigeno, si parla di desossiemoglobina; se invece è legata all’ossigeno, si ha l’emoglobina ossigenata, che satura tutti e quattro i siti di legame. La percentuale delle molecole di emoglobina ossigenate si misura grazie al passaggio della luce attraverso il dito. Tra le due mollette degli strumenti, una parte è sopra e una sotto, e le parti si scambiano un raggio di luce. Facciamo passare una luce attraverso il dito che permette di stabilire cosa succede al raggio luminoso, se interferisce in modo particolare con l’emoglobina ossigenata e quella non ossigenata.

La luce viene scomposta nelle varie lunghezze d’onda che la compongono. La luce bianca è composta da tutte le lunghezze d’onda. Di tutto lo spettro visibile, va dal viola al rosso, e le lunghezze d’onda più piccole sono gli ultravioletti (sotto i 400 nm) e quelle maggiori di 700 nm sono gli infrarossi. Utilizziamo un prisma di vetro per selezionare una lunghezza d’onda precisa. Diaframma che seleziona diverse lunghezze d’onda, strumenti datati ma di semplice costruzione.