Реография - теория

Источник: Цегельникова А.Л. Методические указания по выполнению лабораторных работ. Реография. Обработка сигнала и расчёт гемодинамических показателей в системе Delphi. – M.:МИРЭА, 2004. – 20с.


В настоящее время одними из самых распространенных являются сердечно-сосудистые заболевания. Поэтому особенно важна ранняя диагностика заболеваний сердечно-сосудистой системы. Особое значение приобретает изучение центральной гемодинамики (кровообращения) при таких экстремальных ситуациях, как гипертонический криз, кардиогенный шок, инфаркт миокарда и т.д. При этом ведущая роль принадлежит гемодинамическим показателям, таким как ударный объем и общее периферическое сопротивление. Определение гемодинамических показателей проводится инвазивными и неинвазивными методами.
Инвазивный метод связан с нарушением кожного покрова. Он связан с определенным риском для пациента и не всегда приемлем.
При неинвазивных способах нарушения кожного покрова не происходит. Эти способы просты для медицинского персонала и необременительны для пациента, поэтому, по возможности, предпочтительней применять неинвазивные методы исследования.
Одним из неинвазивных методов является реография (импедансная плетизмография). Реография - практически единственный метод, обеспечивающий экспресс-диагностику состояния центральной гемодинамики в условиях атравматичного и необременительного для больного исследования.
Реография - это неинвазивный метод исследования пульсового кровенаполнения органов и частей тела, основанный на регистрации изменений тока высокой частоты во -время его прохождения через ткани. Эти колебания тока (напряжения) регистрируются в виде соответствующей кривой – реограммы.

Эти изменения пропорциональны меняющемуся электрическому сопротивлению тканей, зависящему от степени их кровенаполнения: чем больше приток крови к исследуемому участку, тем меньше его сопротивление. Живая ткань представляет собой неоднородный проводник, электрические свойства которого обусловлены электролитным ионным составом и высокомолекулярными белковыми комплексами. Наибольшей электропроводимостью обладает пульсирующий артериальный кровоток, спинномозговая жидкость, наименьшей - кожа и кости. При прохождении переменного тока через ткань полное сопротивление слагается из омической и емкостной компонент. Высокочастотный переменный ток 40 - 100 кГц позволяет выделить из общего электрического сопротивления переменную составляющую омического компонента, связанного с пульсовыми колебаниями кровенаполнения. Постоянную омическую составляющую называют базовым импедансом (БИ) ("импеданс", в переводе с английского языка, означает "полное сопротивление").
На кривой дифференцированной реограммы размечают следующие точки: амплитуду систолической волны, амплитуду диастолической волны, начало изгнания крови из левого желудочка сердца, конец изгнания крови из левого желудочка сердца.

При реографическом исследовании регистрируют несколько сигналов: в старых приборах регистрируют электрокардиограмму (ЭКГ) или дифференцированную ЭКГ, реограмму или дифференцированную реограмму и фонокардиограмму (ФКГ); в новых приборах ФКГ не регистрируют из-за ее низкой помехоустойчивости.

Нормальная электрокардиограмма представлена волнами, или зубцами, отражающими электрическое возбуждение (деполяризацию) миокарда: вначале предсердий (зубец Р), потом желудочков (комплекс зубцов QRS), затем процесс восстановления исходного электрического состояния (реполяризация) желудочков сердца, которому соответствуют сегмент ST и зубец Т (иногда за ним следует небольшая волна U). От конца зубца Т (или волны U) до очередного зубца Р регистрируется прямая линия - изоэлектрическая или изолиния. Интервал между повторяющимися зубцами (РР или RR) соответствует длительности одного полного сердечного цикла, складывающейся из времени электрической систолы желудочков (интервал QT: от начала зубца Q до конца зубца Т) и диастолы (интервал ТР). В норме время между началами зубцов Р и Q (интервал PQ) составляет от 0,12 до 0,20 с; время электрической систолы находится в определенном соответствии с длительностью сердечного цикла; суммарное время комплекса не превышает 0,1 с; сегмент ST располагается на уровне изолинии.
Величина, направление и форма зубцов ЭКГ зависят от отведения, в котором зарегистрирована ЭКГ и варьируют у здоровых лиц в зависимости от особенностей их конституции, определяющих позицию сердца в грудной клетке (нормальная, вертикальная, горизонтальная и др.).

ЭКГ при реографическом исследовании используется для четкого определения периода работы сердца, и в основном на ней размечают только R-зубцы. С помощью RR-интервала определяют частоту сердечных сокращений. Часто при реографическом исследовании регистрируют не ЭКГ, а дифференцированную ЭКГ, так как дифференцированием подавляются низкочастотные составляющие шума. В таком случае определяют не R-зубец, а зубец на дифференцированной ЭКГ, вызванный R-зубцом и близкий к нему по расположению. Интервал между этими зубцами равен RR-интервалу на ЭКГ и с его помощью также можно определять частоту сердечных сокращений.

Фонокардиограмма - это графическая регистрация сопровождающих сердечные сокращения звуков. Регистрируют в основном сердечные тоны и шумы сердца. ФКГ дает возможность объективно определить частоту, форму и продолжительность регистрируемых звуков.
Для регистрации реограммы в настоящее время наиболее широко применяется метод, предложенный в 1966 году Кубичеком (Kubicek). В нем для регистрации реограммы используются ленточные металлические электроды, которые накладываются на основание шеи и на грудную клетку у основания мечевидного отростка. Расстояние между токовыми и измерительными электродами должно составлять не менее трех сантиметров. Кубичек (Kubicek) также предложил формулу для вычисления ударного объема. Пушкарь Ю.Т. модифицировал этот метод путем разнесения измерительных и токовых электродов. Токовые электроды помещаются на голову и на ногу. Этим самым убирается погрешность, связанная с нелинейностью электромагнитного поля вблизи токовых электродов.