RU2292837C2 - Method and device for inspecting state of cardio-vascular system at mechanical damage - Google Patents
Method and device for inspecting state of cardio-vascular system at mechanical damage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2292837C2 RU2292837C2 RU2004132944/14A RU2004132944A RU2292837C2 RU 2292837 C2 RU2292837 C2 RU 2292837C2 RU 2004132944/14 A RU2004132944/14 A RU 2004132944/14A RU 2004132944 A RU2004132944 A RU 2004132944A RU 2292837 C2 RU2292837 C2 RU 2292837C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- pressure
- output
- vascular
- heart
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, травматологии, медицине катастроф, патофизиологии, и может быть использовано при определении тяжести повреждения при огнестрельном ранении, различных травмах, синдроме длительного сдавления.The invention relates to medicine, namely to surgery, traumatology, disaster medicine, pathophysiology, and can be used to determine the severity of damage from a gunshot wound, various injuries, prolonged compression syndrome.
Известны способы оценки степени тяжести механической травмы, включающие суммирование морфологических повреждений, возникших при травме или ранении, в соответствии со специальной шкалой.Known methods for assessing the severity of a mechanical injury, including the summation of morphological damage that occurred during an injury or injury, in accordance with a special scale.
Шкала NISS (New Injury Severity Score) основана на подсчете трех самых значимых повреждений (Osler Т., et al., A modification of the Injury Severity Score that both improves accuracy and simplifies scoring. Journal of Trauma, injury, infection and critical care, v.43, N6, p.922-9260). Этот метод не позволяет произвести комплексную оценку повреждения и не учитывает величину кровопотери.The NISS (New Injury Severity Score) score is based on three of the most significant damage (Osler T., et al., A modification of the Injury Severity Score that both improves accuracy and simplifies scoring. Journal of Trauma, injury, infection and critical care, v. 43, N6, p. 922-9260). This method does not allow a comprehensive assessment of damage and does not take into account the amount of blood loss.
Система оценок тяжести повреждений при травмах различного вида позволяет ранжировать множественные механические травмы, травмы при неогнестрельных и огнестрельных ранениях (Гуманенко Е.К. Сочетанные травмы с позиций объективной оценки тяжести травмы, дисс. докт., СПб, 1992). Известный способ более полно отражает тяжесть повреждения, однако не учитывает состояние гемодинамики.The system of assessing the severity of injuries in injuries of various kinds allows ranking multiple mechanical injuries, injuries in non-gunshot and gunshot wounds (Gumanenko E.K. Combined injuries from the standpoint of an objective assessment of the severity of an injury, Diss. Doct., St. Petersburg, 1992). The known method more fully reflects the severity of the damage, but does not take into account the state of hemodynamics.
Известен способ оценки тяжести повреждения тканей, учитывающий, помимо множественной травмы, также и величину кровопотери (RU 2214782, 27.10.2003). Этот способ более полно отражает состояние организма при механическом повреждении, однако, он не учитывает комплексное состояние центральной гемодинамики, а также степень ишемии в поврежденных тканях. Данный способ является наиболее близким к заявленному.A known method for assessing the severity of tissue damage, taking into account, in addition to multiple injuries, also the amount of blood loss (RU 2214782, 10.27.2003). This method more fully reflects the state of the body during mechanical damage, however, it does not take into account the complex state of central hemodynamics, as well as the degree of ischemia in damaged tissues. This method is the closest to the claimed.
В то же время при различных повреждениях, травмах, ранениях, синдроме длительного сдавления, при сосудистых заболеваниях, а также во время операции важно иметь представление о состоянии достаточности кровоснабжения тканей организма. Оценка состояния кровоснабжения тканей в месте повреждения дает возможность выработать правильную тактику лечения, определить объем оперативного вмешательства.At the same time, with various injuries, injuries, wounds, prolonged compression syndrome, with vascular diseases, as well as during surgery, it is important to have an idea of the state of sufficiency of blood supply to body tissues. Assessing the state of blood supply to tissues at the site of injury makes it possible to develop the right treatment tactics and determine the amount of surgical intervention.
Вопрос об изменениях в микроциркуляторном русле поврежденных тканей непосредственно связан с их ишемией. Усугубление ишемии ведет к некрозу тканей, прогрессирующим расстройствам микроциркуляции, резкому снижению метаболической активности, прекращению выработки энергии, дисбалансу в системе перекисного окисления липидов.The issue of changes in the microvasculature of damaged tissues is directly related to their ischemia. The aggravation of ischemia leads to tissue necrosis, progressive microcirculation disorders, a sharp decrease in metabolic activity, cessation of energy production, an imbalance in the lipid peroxidation system.
Известны косвенные способы определения состояния микроциркуляции мягких тканей: электромиография (RU 2103914, 10.02.1998), импедансометрия (RU 2103914, 10.02.1998), измерение спектральных характеристик вторичной флюоресценции тканей (RU 2103914,10.02.19980), полярография (Березовский В.А. Полярографическое определение кислорода в организме, М., 1978), электротермометрия или термография (RU 2128941 С1, 20.04.1999, RU 2001125777 А, 20.06.2003). Указанные способы могут констатировать наличие ишемии тканей, но не могут дать количественную оценку в короткий промежуток времени. Невозможно и их применение во время операции.Indirect methods for determining the state of microcirculation of soft tissues are known: electromyography (RU 2103914, 02.10.1998), impedancemetry (RU 2103914, 02.10.1998), measuring the spectral characteristics of secondary tissue fluorescence (RU 2103914.10.02.029980), polarography (V. Berezovsky Polarographic determination of oxygen in the body, M., 1978), electrothermometry or thermography (RU 2128941 C1, 04.20.1999, RU 2001125777 A, 06.20.2003). These methods can detect the presence of tissue ischemia, but cannot quantify in a short period of time. It is impossible and their use during surgery.
Известные методы не позволяют производить комплексное исследование кровоснабжения исследуемой ткани с учетом общего состояния организма.Known methods do not allow for a comprehensive study of the blood supply to the test tissue, taking into account the general condition of the body.
Известно, что при огнестрельном ранении повреждение тканей организма обусловлено непосредственным повреждающим действием ранящего снаряда или пули, повреждающим действием комбинации волн упругой деформации, возникающей при торможении ранящего снаряда в тканях, формированием временной пульсирующей полости, нарушением внутриклеточных процессов, повреждением белковых комплексов (Хрупкин В.И и др., «К вопросу о раневой баллистике при огнестрельных ранениях». Научные труды Государственного института усовершенствования врачей МО РФ 2002, №1, стр.74-77, Москва, 2003). Учет совокупности действующих факторов позволяет более точно охарактеризовать тяжесть повреждений.It is known that when a gunshot wound, damage to body tissues is caused by the direct damaging effect of a wounding projectile or bullet, the damaging effect of a combination of waves of elastic deformation that occurs when a wounding projectile is braked in tissues, the formation of a temporary pulsating cavity, violation of intracellular processes, and damage to protein complexes (V. Khrupkin. et al., “On the issue of wound ballistics for gunshot wounds.” Scientific works of the State Institute for Advanced Medical Studies of the Ministry of Defense of the Russian Federation 2002, No. 1, pp. 74-77, Moscow, 2003). Taking into account the combination of acting factors allows you to more accurately characterize the severity of damage.
Ни один из приведенных выше способов не позволяет провести комплексное исследование тяжести повреждения, поскольку не учитывает параметры центральной гемодинамики, изменения на ЭКГ, а также состояние кровоснабжения поврежденных тканей. В то же время известно, что у пострадавших с травматическим шоком при значительной кровопотере наблюдается снижение объема циркулирующей крови, что реализуется в снижении минутного объема кровообращения, гипотензии и снижении перфузии тканей, сопровождающемся их гипоксией и ишемией. Гипотензия может быть следствием также недостаточной эффективности насосной функции сердца, циркуляторной гипоксии миокарда, патологической афферентной импульсации, системного действия образующихся в поврежденных клетках медиаторов воспаления (Ерюхин И.А., 2000). Важно также учитывать изменения на ЭКГ, отражающие состояние сердечно-сосудистой системы при травматическом поражении тканей.None of the above methods allows a comprehensive study of the severity of damage, since it does not take into account the parameters of central hemodynamics, changes in the ECG, as well as the state of blood supply to damaged tissues. At the same time, it is known that in patients with traumatic shock with significant blood loss, a decrease in the volume of circulating blood is observed, which is realized in a decrease in the minute volume of blood circulation, hypotension and a decrease in tissue perfusion, accompanied by their hypoxia and ischemia. Hypotension can also be a consequence of the insufficient efficiency of the pumping function of the heart, circulatory myocardial hypoxia, pathological afferent impulse, and the systemic action of inflammatory mediators formed in damaged cells (I. Yerukhin, 2000). It is also important to consider changes in the ECG, reflecting the state of the cardiovascular system with traumatic tissue damage.
Известно использование при исследовании состояния сердечно-сосудистой системы при механических повреждениях различных приборов и устройств (см., например, RU 2229268, 2004 г., в котором показано использование при указанном исследовании У3-сканера Biomedica SIM 5000 PLUS, США).It is known to use various instruments and devices in the study of the state of the cardiovascular system during mechanical damage (see, for example, RU 2229268, 2004, which shows the use of the U3-scanner Biomedica SIM 5000 PLUS, USA).
Известные устройства не обеспечивают возможности измерения и непрерывного мониторирования давления в левом желудочке сердца и не позволяют наблюдать динамику реагирования сердечно-сосудистой системы на тот или иной вид повреждения и осуществить комплексную оценку тяжести повреждения.Known devices do not provide the ability to measure and continuously monitor pressure in the left ventricle of the heart and do not allow to observe the dynamics of the response of the cardiovascular system to one or another type of damage and to carry out a comprehensive assessment of the severity of damage.
Технический результат, достигаемый при использовании заявленного способа, заключается в обеспечении осуществления комплексной оценки тяжести повреждения с учетом параметров центральной гемодинамики, изменений ЭКГ, состояния кровоснабжения поврежденных тканей, а также энергии поражающего фактора.The technical result achieved by using the claimed method is to provide a comprehensive assessment of the severity of damage, taking into account the parameters of central hemodynamics, ECG changes, the state of blood supply to damaged tissues, as well as the energy of the damaging factor.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ исследования состояния сердечно-сосудистой системы при механическом повреждении, включающий оценку состояния центральной гемодинамики и заключающийся в том, что в эксперименте наносят огнестрельное ранение, регистрируют в динамике систолическое и диастолическое артериальные давления (АД) в левом желудочке сердца, электрокардиограмму (ЭКГ), пульсограмму, частоту сердечных сокращений (ЧСС), вычисляют показатели центральной гемодинамики: минутный объем большого (МОСа) и малого (МОСв) кругов кровообращения, общее периферическое сосудистое сопротивление (ОПСС), центральное венозное давление (ЦВД), причем при тяжелом состоянии сердечно-сосудистой системы выделяют следующие фазы реагирования показателей центральной гемодинамики на огнестрельное ранение:To achieve the specified technical result, a method for studying the state of the cardiovascular system with mechanical damage is proposed, which includes assessing the state of central hemodynamics and consisting in the fact that a gunshot wound is applied in the experiment, systolic and diastolic blood pressure (BP) is recorded in the dynamics in the left ventricle of the heart, an electrocardiogram (ECG), a pulsogram, a heart rate (HR), central hemodynamics are calculated: minute volume large (MO Ca) and small (MOSV) circulatory system, total peripheral vascular resistance (OPSS), central venous pressure (CVP), and in severe condition of the cardiovascular system, the following phases of the response of central hemodynamics to a gunshot wound are distinguished:
- 1-я фаза характеризуется кратковременным повышением всех показателей центральной гемодинамики,- the 1st phase is characterized by a short-term increase in all indicators of central hemodynamics,
- 2-я фаза - снижением систолического АД, частоты сердечных сокращений и центрального венозного давления на фоне стабильного диастолического АД,- 2nd phase - a decrease in systolic blood pressure, heart rate and central venous pressure against a background of stable diastolic blood pressure,
- 3-я фаза - повышением систолического и центрального венозного давления на фоне снижения диастолического АД и повышения частоты сердечных сокращений с развитием гиперволемического гиперкинетического типа развития критического волемического нарушения с гипергидродинамической сосудистой дегидратацией, характеризующейся быстрым поступлением жидкости в сосудистый сектор, при котором МОСв и МОСа составляют более 5 л,- 3rd phase - an increase in systolic and central venous pressure against a background of a decrease in diastolic blood pressure and an increase in heart rate with the development of a hypervolemic hyperkinetic type of development of critical volemic disturbance with hyperhydrodynamic vascular dehydration, characterized by rapid flow of fluid into the vascular sector, in which MOSv and MOSa more than 5 l
- 4-я фаза - резким снижением систолического АД и ЦВД на фоне резкого повышения диастолического АД и ЧСС, с развитием гиперволемического гипокинетического типа развития критического волемического нарушения с гипергидродинамической сосудистой дегидратацией, характеризующейся быстрым выходом жидкости из сосудистого сектора, при котором МОСв менее 5 л, а МОСа более 5 л,- 4th phase - a sharp decrease in systolic blood pressure and CVP against a background of a sharp increase in diastolic blood pressure and heart rate, with the development of a hypervolemic hypokinetic type of development of critical volemic disturbance with hyperhydrodynamic vascular dehydration, characterized by a rapid release of fluid from the vascular sector, in which the MOSv is less than 5 l, and MOSA more than 5 liters,
- 5-я фаза - терминальная - характеризуется резким падением систолического и диастолического АД и ЦВД на фоне повышения частоты сердечных сокращений, с развитием гиповолемического гипокинетического типа развития критического волемического нарушения с гипогидродинамической сосудистой дегидратацией, характеризующейся медленным выходом жидкости из сосудистого сектора, при котором МОСв и МОСа составляют менее 5 л.- The 5th phase - terminal - is characterized by a sharp drop in systolic and diastolic blood pressure and CVP against the background of an increase in heart rate, with the development of a hypovolemic hypokinetic type of development of a critical volemic disorder with hypohydrodynamic vascular dehydration, characterized by a slow exit of fluid from the vascular sector, in which MOSv and MOS are less than 5 liters.
Показатели центральной гемодинамики рассчитывают по формулам:Indicators of central hemodynamics are calculated by the formulas:
Pdv 1,36·(Ps-Pd)(мм водн. ст.) (1) (патент RU 2214159)Pd v 1.36 · (P s -P d ) (mm aq) (1) (patent RU 2214159)
Pea=f(Ps+Pd) (мм рт. ст.) (2)Pe a = f (P s + P d ) (mmHg) (2)
Pev=f(Pdv) (мм водн. ст.) (3)Pe v = f (Pd v ) (mm aq) (3)
MOCav в 0,4·Pea,v/ln Pea,v (л) (4) (патент RU 2180515)MOCa v at 0.4Pe a, v / ln Pe a, v (l) (4) (patent RU 2180515)
Pea,v=(Pdv+Pht)/2 (мм водн. ст.) (5)Pe a, v = (Pd v + Ph t ) / 2 (mm aq) (5)
ОПССа,в=Pea,v·ЧСС/МОСа,в (дин·см·с),OPSSa, in = Pe a, v · HR / MOS, in (dyne · cm · s),
где Pdv - центральное венозное давление;where Pd v is the central venous pressure;
Ps - систолическое артериальное давление;P s - systolic blood pressure;
Pd - диастолическое артериальное давление;P d - diastolic blood pressure;
Pea - эффективное гидродинамическое давление в левом желудочке сердца;Pe a - effective hydrodynamic pressure in the left ventricle of the heart;
Реv - эффективное гидродинамическое давление в правом желудочке сердца;Pe v - effective hydrodynamic pressure in the right ventricle of the heart;
МОСа - минутный объем большого круга кровообращения;MOSA - minute volume of a large circle of blood circulation;
МОСв - минутный объем малого круга кровообращения;MOSv - minute volume of the pulmonary circulation;
Pea,v - расчетное венозное давление;Pe a, v - estimated venous pressure;
Pht - венозное давление крови, соответствующее гематокриту;Ph t - venous blood pressure corresponding to hematocrit;
ОПССа - общее периферическое сопротивление сосудов большого круга кровообращения;OPSSa - the general peripheral resistance of blood vessels of a large circle of blood circulation;
ОПССв - общее периферическое сопротивление сосудов малого круга кровообращения;OPSSv - the general peripheral resistance of the vessels of the pulmonary circulation;
ЧСС - частота сердечных сокращений.Heart rate - heart rate.
Технический результат, достигаемый при использовании заявленного устройства, реализующего способ, заключается в обеспечении возможности измерения и непрерывного мониторирования давления в левом желудочке сердца, в обеспечении возможности наблюдать динамику реагирования сердечно-сосудистой системы на тот или иной вид повреждения и осуществлять комплексную оценку тяжести повреждения.The technical result achieved when using the claimed device that implements the method is to provide the ability to measure and continuously monitor pressure in the left ventricle of the heart, to provide the ability to observe the dynamics of the response of the cardiovascular system to a particular type of damage and to carry out a comprehensive assessment of the severity of damage.
Согласно изобретению устройство для исследования состояния сердечно-сосудистой системы при механическом повреждении содержит датчик ЭКГ, датчик ЧСС, усилитель-ограничитель, усилитель, манжету, компрессор, клапан, преобразователь «давление-напряжение», блок автоматики, два аналого-цифровых преобразователя, блок управления и вычислений и монитор, соединенный с первым выходом блока управления и вычислений, первый вход которого через первый аналого-цифровой преобразователь соединен с первым выходом блока автоматики, второй выход которого через второй аналого-цифровой преобразователь соединен с вторым входом блока управления и вычислений, третий вход которого соединен с первым входом блока автоматики и через усилитель-ограничитель с датчиком ЧСС, четвертый вход блока управления и вычислений через усилитель соединен с датчиком ЭКГ, второй выход блока управления и вычислений соединен с вторым входом блока автоматики и управляющим входом клапана, выход которого соединен с выходом компрессора, манжетой и через преобразователь «давление-напряжение» с третьим входом блока автоматики, а управляющий вход компрессора соединен с третьим выходом блока управления и вычислений.According to the invention, a device for studying the state of the cardiovascular system during mechanical damage contains an ECG sensor, heart rate sensor, limiter amplifier, amplifier, cuff, compressor, valve, pressure-voltage converter, automation unit, two analog-to-digital converters, control unit and computing, and a monitor connected to the first output of the control and computing unit, the first input of which through the first analog-to-digital converter is connected to the first output of the automation unit, the second output of which о through the second analog-to-digital converter is connected to the second input of the control and calculation unit, the third input of which is connected to the first input of the automation unit and through the limiter amplifier with a heart rate sensor, the fourth input of the control and calculation unit through the amplifier is connected to the ECG sensor, the second output of the unit control and calculation is connected to the second input of the automation unit and the control input of the valve, the output of which is connected to the compressor output, the cuff and through the pressure-voltage converter with the third input of the unit automation, and the control input of the compressor is connected to the third output of the control unit and computing.
Блок автоматики содержит элемент задержки, компаратор, счетный триггер, RS-триггер, элемент НЕ, элемент И, четыре формирователя, два блока памяти и четыре ключа, причем первый выход блока автоматики соединен с выходом первого ключа, вход которого соединен с входами второго и третьего ключей, третьим входом блока автоматики, первым входом компаратора и через элемент задержки с вторым входом компаратора, выход которого соединен с первым входом RS-триггера, входом счетного триггера и через элемент НЕ с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с первым входом блока автоматики, а выход через первый формирователь - с управляющим входом четвертого ключа, выход которого соединен с вторым выходом блока автоматики, а вход - с выходами первого и второго блоков памяти, входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего ключей, управляющий вход второго ключа соединен с входом сброса второго блока памяти и через второй формирователь с первым выходом счетного триггера, второй выход которого через третий формирователь соединен с управляющим входом третьего ключа и входом сброса второго блока памяти, второй вход блока автоматики соединен с вторым входом RS-триггера, выход которого через четвертый формирователь соединен с управляющим входом первого ключа.The automation unit contains a delay element, a comparator, a counting trigger, an RS-trigger, a NOT element, an AND element, four formers, two memory units and four keys, the first output of the automation unit being connected to the output of the first key, the input of which is connected to the inputs of the second and third keys, the third input of the automation unit, the first input of the comparator and through the delay element with the second input of the comparator, the output of which is connected to the first input of the RS-trigger, the input of the counting trigger and through the element NOT to the first input of the AND element, the second input of which the second is connected to the first input of the automation unit, and the output through the first driver is connected to the control input of the fourth key, the output of which is connected to the second output of the automation unit, and the input is connected to the outputs of the first and second memory blocks, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the second and third keys , the control input of the second key is connected to the reset input of the second memory block and through the second driver with the first output of the counting trigger, the second output of which through the third driver is connected to the control input of the third Lyucha and the reset input of the second memory block, the second input of the switch box is connected to the second input of the RS-trigger whose output is connected through the fourth driver to a control input of the first switch.
Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 проиллюстрировано изменение показателей центральной гемодинамики при боевой огнестрельной травме живота (Ps - систолическое артериальное давление, Pd - диастолическое артериальное давление, HR - частота сердечных сокращений, Pdv - центральное венозное давление);figure 1 illustrates the change in the indices of central hemodynamics during combat gunshot injury of the abdomen (Ps - systolic blood pressure, Pd - diastolic blood pressure, HR - heart rate, Pd v - central venous pressure);
на фиг.2 - изменение показателей ударного объема левого и правого желудочков сердца при боевой огнестрельной травме живота (УОа - ударный объем левого желудочка, УОв - ударный объем правого желудочка);figure 2 - change in indicators of the stroke volume of the left and right ventricles of the heart during combat gunshot injury of the abdomen (UOA - shock volume of the left ventricle, UOV - stroke volume of the right ventricle);
на фиг.3 - изменение показателей продуктивной работы левого и правого желудочков сердца при боевой огнестрельной травме живота (МОСа - минутный объем левого желудочка, МОСв - минутный объем правого желудочка);figure 3 - change in the indicators of the productive work of the left and right ventricles of the heart during combat gunshot injury of the abdomen (MOSA - minute volume of the left ventricle, MOSV - minute volume of the right ventricle);
на фиг.4 - изменение показателей общего сосудистого сопротивления малого и большого кругов кровообращения при боевой огнестрельной травме живота (ОПССа - общее периферическое сопротивление большого круга кровообращения, ОПССв - общее периферическое сопротивление малого круга кровообращения).figure 4 - change in the indicators of the total vascular resistance of the small and large circles of blood circulation during combat gunshot injury of the abdomen (OPSSa - the general peripheral resistance of the pulmonary circulation, OPSSv - the general peripheral resistance of the pulmonary circulation).
на фиг.5 - динамика развития критического волемического нарушения при боевой огнестрельной травме живота;figure 5 - the dynamics of the development of a critical volemic disturbance in combat gunshot injury of the abdomen;
на фиг.6 - схема реакции системы кровообращения на боевую огнестрельную травму;figure 6 is a reaction diagram of the circulatory system to combat gunshot injury;
на фиг.7 изображено устройство для осуществления способа.7 shows a device for implementing the method.
Способ осуществляется следующим образом:The method is as follows:
Наркотозированным животным (свиньям) разного пола, веса и возраста производят огнестрельное ранение с определенного расстояния в исследуемую анатомическую область.Narcotized animals (pigs) of different sex, weight and age produce a gunshot wound from a certain distance in the studied anatomical region.
В процессе выстрела фотоблокирующими устройствами регистрируют скорость подлета (V1) и скорость вылета (V2) ранящего снаряда.In the process of firing by photo-blocking devices, the approach speed (V 1 ) and the departure speed (V 2 ) of the injuring projectile are recorded.
Одновременно несколькими пьезодатчиками регистрируют волны давления (волны упругой деформации) (Р) в тканях. Регистрируют ЭКГ и динамику систолического (Ps) и диастолического давления (Pd) в левом желудочке сердца, частоту сердечных сокращений (HR) с помощью тензодатчика.At the same time, several piezoelectric sensors register pressure waves (waves of elastic deformation) (P) in the tissues. The ECG and dynamics of systolic (P s ) and diastolic pressure (P d ) in the left ventricle of the heart, heart rate (HR) are recorded using a strain gauge.
Вычисляют центральное венозное давление (Pdv), эффективное гидродинамическое давление в левом (Pea) и правом (Реv) желудочках сердца, продуктивную работу левого (МОСа) и правого (МОСв) желудочков сердца, общее периферическое сопротивление сосудов большого (ОПССа) и малого (ОПССв) круга кровообращения и тип развития критического волемического нарушения с помощью защищенного программного продукта «Знак Стрельца» (свидетельство №2001611775) по следующим формулам:The central venous pressure (Pd v ), the effective hydrodynamic pressure in the left (Pe a ) and right (Re v ) ventricles of the heart, the productive work of the left (MOC) and right (MOC) ventricles of the heart, total peripheral vascular resistance of the large (OPSA), and of a small (OPSSv) circle of blood circulation and the type of development of a critical volemic disorder with the help of the protected software product “Sign of Sagittarius” (certificate No. 2001611775) according to the following formulas:
(1) Pdv=1,36·(Ps-Pa) (мм водн. ст.)(1) Pd v = 1.36 · (P s -P a ) (mm aq)
(2) Pea=f(Ps+Pd) (мм рт.ст.)(2) Pe a = f (P s + P d ) (mmHg)
(3) Pev=f(Pdv) (мм водн. ст.)(3) Pe v = f (Pd v ) (mm aq)
(4) МОСа,в=0,4·Pea,v/ln Pea,v (л)(4) MOSa, v = 0.4Pe a, v / ln Pe a, v (l)
(5) ОПССа,в=Pea,v·ЧСС /МОСа,в (дин·см·с)(5) OPSSa, in = Pe a, v · HR / MOS, in (dyne · cm · s)
Для описания реагирования системы кровообращения на огнестрельное ранение использовали классификацию синдрома критической дисволемии.To describe the response of the circulatory system to a gunshot wound, the classification of critical dysolemia syndrome was used.
Синдром критической дисволемии - патологическое состояние, характеризующее динамический волемический дисбаланс большого и малого круга кровообращения, определяющий патологическое функционирование микроциркуляторного русла, приводящее к извращенному перераспределению жидкости между сосудистым, интерстициальным и клеточным водными секторами.Critical dysolemia syndrome is a pathological condition that characterizes the dynamic volemic imbalance of the pulmonary circulation and circulatory system, which determines the pathological functioning of the microvasculature, leading to a perverse redistribution of fluid between the vascular, interstitial and cellular water sectors.
Классификация синдрома критической дисволемии (Савостьянов В.В., 2004):Classification of the syndrome of critical dysolemia (Savostyanov V.V., 2004):
I. Гиповолемический гиперкинетический тип кровообращения с гипогидродинамической (медленной) сосудистой гипергидратацией:I. Hypovolemic hyperkinetic type of blood circulation with hypohydrodynamic (slow) vascular hyperhydration:
- МОСв («правого сердца») >5,0 л;- MOSv ("right heart")> 5.0 l;
- МОСа («левого сердца») <5,0 л.- MOSa ("left heart") <5.0 l.
II. Гиперволемический гиперкинетический тип кровообращения с гипергидродинамической (быстрой) сосудистой гипергидратацией:II. Hypervolemic hyperkinetic type of blood circulation with hyperhydrodynamic (fast) vascular hyperhydration:
- МОСв («правого сердца») >5,0 л;- MOSv ("right heart")> 5.0 l;
- МОСа («левого сердца») >5,0 л.- MOS ("left heart")> 5.0 l.
III. Гиперволемический гипокинетический тип кровообращения с гипергидродинамической сосудистой дегидратацией:III. Hypervolemic hypokinetic type of blood circulation with hyperhydrodynamic vascular dehydration:
- МОСв («правого сердца») <5,0 л;- MOSv ("right heart") <5.0 l;
- МОСа («левого сердца») >5,0 л.- MOS ("left heart")> 5.0 l.
IV. Гиповолемический гипокинетический тип кровообращения с гипогидродинамической сосудистой дегидратацией:IV. Hypovolemic hypokinetic type of blood circulation with hypohydrodynamic vascular dehydration:
- МОСв («правого сердца») <5,0 л;- MOSv ("right heart") <5.0 l;
МОСа («левого сердца») <5,0 л.MOSa ("left heart") <5.0 l.
Примеры выполнения способаExamples of the method
Животным (свиньям) разного пола, веса и возраста производили выстрелы в левую мезогастральную область живота с расстояния 50 м автоматической винтовкой «Хеклер и Кох» калибра 5,56 боеприпасом НАТО SS109.Animals (pigs) of different sexes, weights and ages were shot at the left mesogastric region of the abdomen from a distance of 50 m with a 5.56 NATO Heckler and Koch automatic rifle, NATO SS109 ammunition.
В результате проведенных исследований установили, что пуля боеприпаса SS109 имела скорость подлета 932 м/с, скорость вылета 252 м/с. Средняя величина волн упругой деформации составила 1 Бар, что позволило определить радиус сферы поражения 15,7 см и радиус временной пульсирующей полости 13,7 см.As a result of the studies, it was found that the SS109 ammunition bullet had an approach speed of 932 m / s and a take-off speed of 252 m / s. The average value of the waves of elastic deformation was 1 Bar, which made it possible to determine the radius of the sphere of damage of 15.7 cm and the radius of the temporary pulsating cavity of 13.7 cm.
На фиг.1 представлена динамика изменения показателей центральной гемодинамики при боевой огнестрельной травме живота (Ps - систолическое артериальное давление, Pd - диастолическое артериальное давление, HR - частота сердечных сокращений, Pdv - центральное венозное давление).Figure 1 presents the dynamics of changes in central hemodynamics during gunshot abdominal injuries (P s - systolic blood pressure, P d - diastolic blood pressure, HR - heart rate, Pd v - central venous pressure).
Фазы реагирования показателей центральной гемодинамики на огнестрельное ранение живота представлены в Таблице 1.The response phases of central hemodynamic parameters to a gunshot wound to the abdomen are presented in Table 1.
По фиг.3 динамика изменения продуктивной работы сердца показывает незначительное повышение минутного объема левого желудочка с выраженной перегрузкой по малому кругу кровообращения с 8 по 30 минуту мониторирования. С 31 минуты мониторирования развивается стремительная недостаточность правого желудочка сердца.Figure 3 the dynamics of changes in the productive work of the heart shows a slight increase in the minute volume of the left ventricle with a pronounced overload in the pulmonary circulation from 8 to 30 minutes of monitoring. From 31 minutes of monitoring, a prompt failure of the right ventricle of the heart develops.
На фиг.4 представлена динамика изменения общего сосудистого сопротивления большого и малого кругов кровообращения, которая показывает нарастание ОПСС по обоим кругам кровообращения до 30 минуты. Затем отмечается повышение сосудистого сопротивления большого круга кровообращения на фоне относительного снижения сосудистого сопротивления малого круга кровообращения.Figure 4 presents the dynamics of changes in the total vascular resistance of the large and small circles of blood circulation, which shows the increase in heart rate in both circles of blood circulation up to 30 minutes. Then there is an increase in vascular resistance of a large circle of blood circulation against the background of a relative decrease in vascular resistance of a small circle of blood circulation.
Динамика развития критического волемического нарушения при боевой огнестрельной травме живота (фиг.5) показывает последовательный переход от субкомпенсации (фаза I и II) в декомпенсацию (фаза III) по гиперволемическому гиперкинетическому типу кровообращения, сопровождающемуся гипергидродинамической сосудистой гипергидратацией.The dynamics of the development of a critical volemic disorder during combat gunshot injury of the abdomen (Fig. 5) shows a sequential transition from subcompensation (phase I and II) to decompensation (phase III) according to the hypervolemic hyperkinetic type of blood circulation, accompanied by hyperhydrodynamic vascular hyperhydration.
Развитие IV фазы протекает по гиперволемическому гипокинетическому типу кровообращения с гипергидродинамической сосудистой дегидратацией.The development of phase IV proceeds according to the hypervolemic hypokinetic type of blood circulation with hyperhydrodynamic vascular dehydration.
В конечном итоге происходит переход на гиповолемический гипокинетический тип кровообращения с гипогидродинамической сосудистой дегидратацией, который заканчивается гибелью биологического объекта (экспериментального животного).Ultimately, there is a transition to a hypovolemic hypokinetic type of blood circulation with hypohydrodynamic vascular dehydration, which ends with the death of a biological object (experimental animal).
Подобное развитие критического состояния характерно для эндотоксического шока, когда массированная токсическая агрессия приводит к выраженному страданию гемомикроциркуляторного русла с полным раскрытием капиллярной сети и ее последующим парезом, сопровождающимся выходом сосудистой жидкости в околососудистое пространство.A similar development of a critical state is characteristic of endotoxic shock, when massive toxic aggression leads to severe suffering of the hemomicrocirculatory bed with the full opening of the capillary network and its subsequent paresis, accompanied by the release of vascular fluid into the perivascular space.
Таким образом, при современной боевой огнестрельной травме развивается состояние организма, возникающее после нанесения ему механического повреждающего действия ранящим снарядом с высокой кинетической энергией, характеризующееся развитием патологического каскада на уровнях гемомикроциркуляции, в основе которого лежит свободнорадикальный эндотоксический механизм, приводящий к развитию острой полиорганной недостаточности (см. табл.2).Thus, in modern combat gunshot injuries, an organism develops after a mechanical damaging action by an injuring projectile with high kinetic energy, characterized by the development of a pathological cascade at hemomicrocirculation levels, which is based on the free radical endotoxic mechanism, leading to the development of acute multiple organ failure (see Table 2).
В таблице 2 представлена динамика изменения общеклинических и биохимических показателей крови животных (n=7) при боевой огнестрельной травме живота, нанесенной пулей боеприпаса 7Н 24 калибра 5,45 при выстреле в левую мезогастральную область живота с расстояния 50 м из автомата АК 74.Table 2 presents the dynamics of changes in the general clinical and biochemical parameters of animal blood (n = 7) during a gunshot abdominal injury caused by an
Результаты, представленные в табл.2, показывают повышение количества эритроцитов и гематокритной величины через 10 минут после выстрела с последующим значительным снижением этих показателей к моменту выведения (гибели) животных по сравнению с состоянием этих показателей до выстрела. Такая динамика изменения количества эритроцитов, зарегистрированная на фоне прогрессирующего снижения концентрации общего белка в отсутствие острой массивной кровопотери, свидетельствует о значительном разведении крови водой, поступающей из тканевых депо при несоответствии объема сосудистого русла объему циркулирующей крови. Подобная ситуация приводит к развитию гипоциркуляторной ишемии органов и тканей.The results presented in Table 2 show an increase in the number of erythrocytes and
Нарастание концентрации калия, отмеченное через 10 минут после выстрела, говорит о разрушении большого количества клеток и поступлении в кровоток огромного количества свободных радикалов и эндотоксинов с развитием эндотоксемии.The increase in potassium concentration observed 10 minutes after the shot indicates the destruction of a large number of cells and the entry into the bloodstream of a huge amount of free radicals and endotoxins with the development of endotoxemia.
Возросшая концентрация креатинина к моменту выведения (гибели) животных свидетельствует о развитии острой почечной недостаточности.An increased concentration of creatinine at the time of removal (death) of animals indicates the development of acute renal failure.
Выявленная при внутрисердечном мониторировании перегрузка по «правому сердцу» характерна для РДСВ (респираторного дистресс-синдрома взрослых), являющегося предпосылкой развития отека легких. А нарастание общего периферического сопротивления по большому и малому кругам кровообращения на фоне снижения продуктивной работы сердца говорит о развивающейся острой сердечно-сосудистой гопоциркуляции с нарастающей тканевой гипоперфузией.The overload on the “right heart” revealed during intracardiac monitoring is characteristic of RDSV (adult respiratory distress syndrome), which is a prerequisite for the development of pulmonary edema. And the increase in general peripheral resistance in the large and small circles of blood circulation against the background of a decrease in the productive work of the heart indicates developing acute cardiovascular gopotsirkulyatsii with increasing tissue hypoperfusion.
Все это вместе характерно для картины развивающейся полиорганной недостаточности.All this together is characteristic of a picture of developing multiple organ failure.
Результаты изучения острофазовой реакции системы кровообращения на боевую огнестрельную травму доказали, что современные высокоскоростные малогабаритные огнестрельные ранящие снаряды в момент контакта с биообъектом оказывают многокомпонентное повреждающее действие.The results of studying the acute-phase reaction of the circulatory system to combat gunshot injuries proved that modern high-speed small-sized firearms wounding shells at the moment of contact with the bioobject have a multicomponent damaging effect.
Полученные результаты полностью подтверждены результатами патоморфологических и электронно-микроскопических исследований, которые показали, что у всех животных в исследуемых органах наблюдалось переполнение сосудов микроциркуляторного русла. В почках отметили интерстициальный отек и зернистую дистрофию канальцев, преимущественно проксимальных, наиболее чувствительных к гипоксии, ультраструктурным эквивалентом которой являются увеличенные в размерах митохондрии. Также в почках определили сброс крови, минуя клубочки, в венозные коллекторы. В легких наблюдали начальные проявления отека.The results obtained are fully confirmed by the results of pathomorphological and electron microscopic studies, which showed that in all animals in the organs under study there was an overflow of blood vessels in the microvasculature. The kidneys noted interstitial edema and granular dystrophy of the tubules, mainly proximal, most sensitive to hypoxia, the ultrastructural equivalent of which is increased mitochondria. Also, in the kidneys, they determined the discharge of blood, bypassing the glomeruli, into the venous collectors. In the lungs, the initial manifestations of edema were observed.
Результаты изучение острофазовой реакции системы кровообращения на боевую огнестрельную травму доказали, что современные высокоскоростные малогабаритные огнестрельные ранящие снаряды в момент контакта с биообъектом, оказывают многокомпонентное повреждающее действие.The results of the study of the acute phase reaction of the circulatory system to combat gunshot injuries proved that modern high-speed small-sized firearms wounding shells at the moment of contact with the bioobject have a multicomponent damaging effect.
Во-первых, непосредственное механическое повреждение, приводящее к разрушению тканей и сосудов.Firstly, direct mechanical damage leading to the destruction of tissues and blood vessels.
Во-вторых, временная пульсирующая полость оказывает воздействие на крупные кровеносные сосуды и сердце и, вследствие несжимаемости крови, приводит к переходу ее ламинарного течения в турбулентное. Турбулентные вихревые потоки резко тормозят скорость движения крови. Этот эффект приводит к кратковременному спазму прекапиллярных сфинктеров. Возникает несоответствие объема сосудистого русла объему циркулирующей крови, сопровождающееся резким повышением показателей центральной гемодинамики (I фаза). Возникает перегрузка левых и правых отделов сердца.Secondly, a temporary pulsating cavity affects large blood vessels and the heart and, due to incompressibility of the blood, leads to the transition of its laminar flow to a turbulent one. Turbulent vortex flows sharply slow down the speed of blood movement. This effect leads to short-term spasm of precapillary sphincters. There is a mismatch between the volume of the vascular bed and the volume of circulating blood, accompanied by a sharp increase in central hemodynamics (phase I). There is an overload of the left and right parts of the heart.
Это явление опосредованно подтверждено результатами проведенного электрокардиографического исследования, которые показали, что в трех отведениях после выстрела отмечается достоверное увеличение интервала PQ. На верхушке сердца после выстрела фиксируется увеличение зубца Р, а на передней стенке левого желудочка - уменьшение комплекса QRS. Данные изменения говорят о том, что после выстрела у животных время электрической проводимости по предсердиям начинает доминировать над проводимостью в желудочках. Во всех случаях после выстрела на ЭКГ зафиксированы желудочковые экстрасистолы.This phenomenon is indirectly confirmed by the results of an electrocardiographic study, which showed that a significant increase in the PQ interval was noted in three leads after the shot. At the apex of the heart after the shot, an increase in the P wave is recorded, and on the front wall of the left ventricle - a decrease in the QRS complex. These changes indicate that after a shot in animals, the time of electrical conduction in the atria begins to dominate conduction in the ventricles. In all cases, after a shot on the ECG, ventricular extrasystoles were recorded.
В последующем данный механизм приводит к высвобождению эндогенного монооксида азота из эндотелиальных клеток, который массированно раскрывает микрососудистую сеть и за счет этого снижает величины систолического артериального давления и центрального венозного давления (II фаза). Развивается относительная недостаточность правых отделов сердца. Появление эндогенного монооксида азота зафиксировали методом электронного парамагнитного резонанса по специфическому сигналу от комплекса, создаваемого им со свободным железом крови.Subsequently, this mechanism leads to the release of endogenous nitrogen monoxide from endothelial cells, which massively reveals the microvascular network and thereby reduces the values of systolic blood pressure and central venous pressure (phase II). The relative insufficiency of the right parts of the heart develops. The appearance of endogenous nitrogen monoxide was detected by electron paramagnetic resonance using a specific signal from the complex created by it with free blood gland.
Формирование сферы поражения, размеры которой зависят от скорости ранящего снаряда и конструктивных характеристик снаряда, которые влияют на скорость его полета, приводит к запуску свободнорадикального механизма окисления с образованием огромного количества свободных радикалов, обладающих эндотоксическим и вазодилатирующим действием, и приводящим к дополнительному раскрытию капиллярной сети.The formation of a lesion sphere, the size of which depends on the speed of the wounding projectile and the design characteristics of the projectile, which affect its flight speed, leads to the launch of the free radical oxidation mechanism with the formation of a huge number of free radicals with endotoxic and vasodilating effects, and leading to additional opening of the capillary network.
Увеличение емкости сосудистого русла приводит к поступлению эритроцитов из кровяных депо, что сопровождается усиленным поступлением жидкости в сосуды из клеточного сектора через интерстиций (III фаза). Возникает выраженная перегрузка правых отделов сердца. Подобное состояние характеризуется как гиперволемический гиперкинетический тип развития критического волемического нарушения с гипергидродинамической сосудистой гипергидратацией и проявляются в нарастании тканевой гипоксии.An increase in the capacity of the vascular bed leads to the flow of red blood cells from the blood depots, which is accompanied by an increased flow of fluid into the vessels from the cell sector through interstitium (phase III). There is a pronounced overload of the right heart. This condition is characterized as a hypervolemic hyperkinetic type of development of a critical volemic disorder with hyperhydrodynamic vascular hyperhydration and is manifested in an increase in tissue hypoxia.
Однако, если в крупных кровеносных сосудах движение крови определяется объемной концентрацией эритроцитов, то на уровне капилляра движение крови и обмен жидкости в основном зависят от онкотического давления плазмы, которое прогрессивно снижается за счет снижения концентрации белка вследствие поступления дополнительного объема жидкости. Подобная ситуация приводит к парезу гемомикроциркуляторного русла, проявляющемуся в снижении скорости кровотока по капиллярам, и развитию гиперволемического гипокинетического типа критического волемического нарушения с гипергидродинамической сосудистой дегидратацией (IV фаза). Этот вариант развития критического состояния проявляется в недостаточности правых отделов сердца и нарастающем отеке легких.However, while blood flow in large blood vessels is determined by the volume concentration of red blood cells, then at the capillary level, blood flow and fluid exchange mainly depend on plasma oncotic pressure, which progressively decreases due to a decrease in protein concentration due to the addition of an additional volume of fluid. Such a situation leads to paresis of the hemomicrocirculatory bed, manifested in a decrease in the blood flow velocity through the capillaries, and the development of a hypervolemic hypokinetic type of critical volemic disturbance with hyperhydrodynamic vascular dehydration (phase IV). This option for the development of a critical condition is manifested in insufficiency of the right heart and increasing pulmonary edema.
Последующее патологическое развитие событий вследствие критической потери сосудистой жидкости приводит к возникновению гиповолемического гипокинетического состояния, сопровождающегося гипогидродинамической сосудистой дегидратацией (V фаза). Проявляется это состояние резким снижением артериального и центрального венозного давления, нарастанием тахикардии и, в конечном итоге, гибелью биологического объекта.The subsequent pathological development of events due to critical loss of vascular fluid leads to the appearance of a hypovolemic hypokinetic state, accompanied by hypohydrodynamic vascular dehydration (V phase). This condition manifests itself with a sharp decrease in arterial and central venous pressure, an increase in tachycardia and, ultimately, the death of a biological object.
Подобную реакцию системы кровообращения на боевую огнестрельную травму охарактеризовали как перераспределительный механизм.A similar reaction of the circulatory system to combat gunshot injury was described as a redistribution mechanism.
Полученные данные позволяют осуществить комплексную оценку тяжести повреждения с учетом параметров центральной гемодинамики, типа кровообращения, состояния дисволемии, изменений на ЭКГ.The data obtained make it possible to carry out a comprehensive assessment of the severity of damage, taking into account the parameters of central hemodynamics, such as blood circulation, dysolemia, and changes in the ECG.
Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит датчик 1 ЭКГ, датчик 2 ЧСС (частоты сердечных сокращений), усилитель-ограничитель 3, усилитель 4, манжету 5, компрессор 6, клапан 7, преобразователь 8 «давление-напряжение», блок 9 автоматики, первый и второй аналого-цифровые преобразователи 10 и 11, блок 12 управления и вычислений и монитор 13, соединенный с первым выходом блока 12 управления и вычислений, первый вход которого через первый аналого-цифровой преобразователь 10 соединен с первым выходом блока 9 автоматики, второй выход которого через второй аналого-цифровой преобразователь 11 соединен с вторым входом блока 12 управления и вычислений, третий вход которого соединен с первым входом блока 9 автоматики и через усилитель-ограничитель 3 с датчиком 2 ЧСС, четвертый вход блока 12 управления и вычислений через усилитель 4 соединен с датчиком 1 ЭКГ, второй выход блока 12 управления и вычислений соединен с вторым входом блока 9 автоматики и управляющим входом клапана 7, выход которого соединен с выходом компрессора 6, манжетой 5 и через преобразователь 8 «давление-напряжение» - с третьим входом блока 9 автоматики, а управляющий вход компрессора 6 соединен с третьим выходом блока 12 управления и вычислений.A device that implements the proposed method contains an ECG sensor 1, heart rate sensor 2 (heart rate), limiter amplifier 3, amplifier 4, cuff 5, compressor 6, valve 7, pressure-voltage converter 8, automation unit 9, the first and a second analog-to-digital converters 10 and 11, a control and calculation unit 12 and a monitor 13 connected to the first output of the control and calculation unit 12, the first input of which is connected through the first analog-to-digital converter 10 to the first output of the automation unit 9, the second output of which across the second analog-to-digital converter 11 is connected to the second input of the control and calculation unit 12, the third input of which is connected to the first input of the automation unit 9 and through the limiter amplifier 3 with the heart rate sensor 2, the fourth input of the control and calculation unit 12 is connected through the amplifier 4 to the sensor 1 ECG, the second output of the control and calculation unit 12 is connected to the second input of the automation unit 9 and the control input of the valve 7, the output of which is connected to the output of the compressor 6, the cuff 5, and through the pressure-voltage converter 8 to the third input the automation unit 9, and the control input of the compressor 6 is connected to the third output of the control and computing unit 12.
Блок 9 автоматики содержит элемент 14 задержки, компаратор 15, счетный триггер 16, RS-триггер 17, элемент 18 НЕ, элемент 19 И, четыре формирователя 20, 21, 22 и 23, первый и второй блоки 24 и 25 памяти, четыре ключа 26, 27, 28 и 29, причем первый выход блока 9 автоматики соединен с выходом первого ключа 26, вход которого соединен с входами второго и третьего ключей 27 и 28, третьим входом блока 9 автоматики, первым входом компаратора 15 и через элемент 14 задержки с вторым входом компаратора 15, выход которого соединен с первым входом RS-триггера 17, входом счетного триггера 16 и через элемент 18 НЕ с первым входом элемента 19 И, второй вход которого соединен с первым входом блока 9 автоматики, а выход через первый формирователь 20 - с управляющим входом четвертого ключа 29, выход которого соединен с вторым выходом блока 9 автоматики, а вход с выходами первого и второго блоков 24 и 25 памяти, входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего ключей 27 и 28, управляющий вход второго ключа 27 соединен с входом сброса второго блока 25 памяти и через второй формирователь 21 с первым выходом счетного триггера 16, второй выход которого через третий формирователь 22 соединен с управляющим входом третьего ключа 28 и входом сброса второго блока памяти 25, второй вход блока 9 автоматики соединен с вторым входом RS-триггера 17, выход которого через четвертый формирователь 23 соединен с управляющим входом первого ключа 26.The automation unit 9 contains a delay element 14, a comparator 15, a counting trigger 16, an RS trigger 17, an element 18 NOT, an element 19 AND, four drivers 20, 21, 22 and 23, the first and second memory blocks 24 and 25, four keys 26 , 27, 28 and 29, and the first output of the automation unit 9 is connected to the output of the first key 26, the input of which is connected to the inputs of the second and third keys 27 and 28, the third input of the automation unit 9, the first input of the comparator 15 and through the delay element 14 with the second the input of the comparator 15, the output of which is connected to the first input of the RS-trigger 17, the input of the counting trigger 16 and through the element 18 NOT with the first input of the element 19 AND, the second input of which is connected to the first input of the automation unit 9, and the output through the first driver 20 is with the control input of the fourth key 29, the output of which is connected to the second output of the automation unit 9, and the input with the outputs the first and second memory blocks 24 and 25, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the second and third keys 27 and 28, the control input of the second key 27 is connected to the reset input of the second memory block 25 and through the second driver 21 with the first output of the counting trigger 16, sec whose output through the third driver 22 is connected to the control input of the third key 28 and the reset input of the second memory block 25, the second input of the automation unit 9 is connected to the second input of the RS flip-flop 17, the output of which through the fourth driver 23 is connected to the control input of the first key 26.
Исследуемый объект обозначен позицией 30.The test object is indicated at 30.
Датчик 1 ЭКГ представляет собой стандартный набор электродов для снятия электрокардиограммы, датчик 2 ЧСС - оптопару (излучатель - фотоприемник), прикрепляемую на палец или мочку уха пациента, манжета 5 содержит пьезоэлектрический датчик давления, соединенный с преобразователем 8 «давление-напряжение», компрессор 6 и клапан 7 представляют собой известные узлы автоматических измерителей давления. Блок 12 управления и вычислений выполнен на базе микропроцессора и реализует известный программный продукт «Знак Стрельца». Блоки 24 и 25 памяти в простейшем случае могут быть выполнены в виде интегрирующих RC-цепей, параллельно конденсаторам которых включены ключи, а выходы соединены через диодную развязку. Остальные блоки устройства могут быть выполнены, например, на интегральных схемах (В.Л.Шило. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре, М., Сов. радио, 1979; В.С.Гутников. Интегральная электроника в измерительных устройствах, Л., Энергоатомиздат, 1988 г.).
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
После подсоединения к пациенту датчиков 1 и 2 ЭКГ и ЧСС и прикрепления манжеты 5 в последнюю компрессором 6 по команде из блока 12 управления и вычислений нагнетается воздух до определенного давления, которое может задаваться оператором. После выключения компрессора 6 включается клапан 7 и воздух из манжеты 5 начинает стравливаться со скоростью, выбранной оператором. При этом сигналом открывания клапана 7 RS-триггер 17 переключается в состояние, при котором он может воспринимать сигнал от компаратора 15. Давление в манжете 5 начинает падать практически по линейному закону. Пьезоэлектрический датчик в манжете 5 и преобразователь 8 «давление-напряжение» преобразуют давление в манжете в линейно падающее напряжение, которое поступает в блок 9 автоматики. В блоке 9 указанное напряжение подается на входы компаратора 15, причем на один из его входов непосредственно, а на другой - через элемент 14 задержки. До тех пор пока давление в манжете 5 превышает систолическое, в любой момент времени напряжение на выходе преобразователя 8 меньше значения напряжения в предыдущий момент и разность напряжений на входах компаратора 15 имеет неизменную полярность. Когда систолическое давление превысит давление в манжете 5, напряжение на входах компаратора 15 изменит свою полярность, компаратор 15 переключится, на его выходе появится импульс, который переключит RS-триггер 17, который в свою очередь запустит формирователь 23, вырабатывающий импульс, который открывает ключ 26 и напряжение преобразователя 8, соответствующее систолическому давлению, поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 10, с выхода которого параллельный код систолического давления пациента поступает в блок 12 управления и вычислений и запоминается в нем. Последующие импульсы компаратора 15 не смогут переключить RS-триггер 17 и на его выходе не будут возникать импульсы, способные запустить формирователь 23 и открыть ключ 26.After connecting the ECG and
Одновременно импульсы компаратора 15 поступают на вход счетного триггера 16 и элемент 18 НЕ. Счетный триггер 16 под воздействием каждого импульса компаратора 15 переключается из одного состояния в другое и поочередно запускает формирователи 21 и 22, которые открывают ключи 27 и 28 соответственно, и текущие значения напряжения преобразователя 8 поочередно запоминаются в блоках 24 и 25 памяти соответственно, причем предыдущие значения напряжения преобразователя 8 стираются в блоках 24 и 25 памяти импульсами формирователей 22 и 21. Элемент 18 НЕ, инвертируя каждый импульс компаратора 15, запрещает прохождение импульса усилителя-ограничителя 3 через элемент 19 И на формирователь 20 и ключ 29 не открывается. Когда давление в манжете 5 снизится до диастолического компаратор 15 перестанет вырабатывать импульсы и очередной импульс усилителя-ограничителя 3 пройдет через элемент 19 И, запустит формирователь 20, который откроет ключ 29 и последнее значение напряжения преобразователя 8, запомненное в одном из блоков 24 или 25 памяти, поступит на вход аналого-цифрового преобразователя 11, с выхода которого параллельный код диастолического давления поступает в блок 12 управления и вычислений и запоминается в нем. Регулируя опорное напряжение компаратора 15, можно добиться высокой чувствительности измерения систолического и диастолического давления, что особенно важно при обследовании пациентов с большой кровопотерей. Для правильной работы устройства необходимо, чтобы длительность выходного импульса усилителя-ограничителя 3 была больше длительности выходного импульса компаратора 15.At the same time, the pulses of the
Сигнал от датчика 2 ЧСС, представляющий собой последовательность импульсов, также усиливается и ограничивается на уровне стандартного логического сигнала усилителем-формирователем 3 и поступает в блок 12, в котором вычисляется частота сердечных сокращений по формуле:The signal from the
где F - частота сердечных сокращений, имп./мин,where F is the heart rate, imp./min,
Т - период следования сокращений, мс.T - the period of abbreviations, ms.
Вычисление параметров центральной гемодинамики производится в блоке 12 с помощью программного продукта «Знак Стрельца», результаты вычислений выводятся на монитор 13. Также на монитор выводится электрокардиограмма пациента, снимаемая датчиком 1 и усиленная усилителем 4.The parameters of central hemodynamics are calculated in
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004132944/14A RU2292837C2 (en) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | Method and device for inspecting state of cardio-vascular system at mechanical damage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004132944/14A RU2292837C2 (en) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | Method and device for inspecting state of cardio-vascular system at mechanical damage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004132944A RU2004132944A (en) | 2006-04-20 |
| RU2292837C2 true RU2292837C2 (en) | 2007-02-10 |
Family
ID=36607806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004132944/14A RU2292837C2 (en) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | Method and device for inspecting state of cardio-vascular system at mechanical damage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2292837C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2618200C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-05-02 | государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО ОмГМУ Минздрава России) | Method for pathogenetically justified evaluation of hypovolemia for patients with ii and iii severity traumatic shock |
| RU2679948C2 (en) * | 2017-06-27 | 2019-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Method for determining stroke volume |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477128C2 (en) * | 2011-03-29 | 2013-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ГОУ ВПО РГМУ Росздрава) | Method of early postoperative drug-induced correction of central hemodynamic disorders in oncological patients |
-
2004
- 2004-11-12 RU RU2004132944/14A patent/RU2292837C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ГУМАНЕНКО Е.К. Сочетанные травмы с позиции объективной оценки тяжести травмы, автореф. дис. докт. - СПб, 1992, с.25. * |
| Травматлогия и ортопедия. Руководство./Под ред. Ю.Г. Шапошникова. - М.: Медицина, 1997, т.1, с.255, 265-281. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2618200C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-05-02 | государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО ОмГМУ Минздрава России) | Method for pathogenetically justified evaluation of hypovolemia for patients with ii and iii severity traumatic shock |
| RU2679948C2 (en) * | 2017-06-27 | 2019-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Method for determining stroke volume |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004132944A (en) | 2006-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Watanabe et al. | Dehydration reduces stroke volume and cardiac output during exercise because of impaired cardiac filling and venous return, not left ventricular function | |
| US20140378849A1 (en) | Method and apparatus to monitor physiologic and biometric parameters using a non-invasive set of transducers | |
| Brubakk et al. | Diagnosis of valvular heart disease using transcutaneous Doppler ultrasound | |
| WO1991019451A1 (en) | Device for measuring blood flow velocity and quantity in aorta | |
| Lewis et al. | Left ventricular function in chronic renal failure. | |
| US20060264764A1 (en) | System and method for non-invasively determining a left ventricular end-diastolic pressure | |
| RU2292837C2 (en) | Method and device for inspecting state of cardio-vascular system at mechanical damage | |
| US10342437B2 (en) | Detection of progressive central hypovolemia | |
| WO2007134394A1 (en) | Cardiac measurement system and method | |
| Eddleman Jr et al. | The use of the systolic time intervals for predicting left ventricular ejection fraction in ischemic heart disease | |
| Wilson et al. | Pathologic physiology and diagnostic significance of the pressure pulse tracings in the heart in patients with constrictive pericarditis and pericardial effusion | |
| Meldrum | The principles underlying Dinamap—a microprocessor based instrument for the automatic determination of mean arterial pressure | |
| Louie et al. | Variations in flow-velocity waveforms obtained by pulsed Doppler echocardiography in the normal human aorta | |
| Benchimol et al. | Cardiac functions in man during artificial stimulation of the left ventricle, right ventricle and right atrium | |
| RU2291664C2 (en) | Method and device for estimating degree of mechanical damage of biological object | |
| Gabriel et al. | Evaluation of diuretic therapy by impedance cardiography in acute myocardial infarction | |
| SU1061794A1 (en) | Method of diagnosis of cardiac insufficiency | |
| Aissaoui et al. | Assessment of Right Ventricle before the Implantation of Left Ventricular Assist Device by Echocardiographic Parameters (ARVADE) | |
| Nesterov et al. | Peculiarities of Cardiohemodynamics and its Autonomic Regulation in Elderly People | |
| Riedesel et al. | Mechanical activity of the heart | |
| RU2071727C1 (en) | Method for diagnostics of latent cardiac decompensation in case of chronic pulmonary heart | |
| Hoshino et al. | Quantitative analysis of left ventricular ejection phase by means of left ventricular cineangiography | |
| Ozturk et al. | Relation between Left Ventricular Myocardial Performance Index and Nıhss Score in Patients with Acute Ischemic Stroke | |
| SU1598967A1 (en) | Method of determining micropump function of extremity skeletal muscles | |
| WO2024015449A1 (en) | Systems and methods for screening and predicting sepsis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091113 |