Для цитирования:
Залетов И. С., Сагайдачный А. А., Скрипаль А. В., Клочков В. А., Майсков Д. И., Фомин А. В. Взаимосвязь формы пульсовой волны в периферических артериях, регистрируемой методами импедансной реографии и ультразвуковой допплерографии // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2023. Т. 23, вып. 1. С. 24-36. DOI: 10.18500/1817-3020-2023-23-1-24-36, EDN: BHJEOX
Взаимосвязь формы пульсовой волны в периферических артериях, регистрируемой методами импедансной реографии и ультразвуковой допплерографии
Реография и ультразвуковая допплерография в большинстве случаев рассматриваются как независимые методы анализа гемодинамики. В данной работе показывается наличие сходств формы пульсовых волн, регистрируемых двумя указанными методами в состояниях покоя и во время нагрузочных проб. Для определения динамики объема крови в артерии использовался метод импедансной реографии, для определения линейной скорости артериального кровотока – метод ультразвуковой допплерографии. Динамика объема и скорости кровотока в лучевой артерии исследована в состоянии покоя, во время проведения окклюзионной пробы и пробы с глубоким вдохом. Высокое качество реографического сигнала обеспечивалось за счет электродов, накладываемых точно в область проекции исследуемой артерии. Для корректного количественного описания динамики объёмной скорости кровотока получено выражение, учитывающее неравномерное распределение эритроцитов по скоростям в поперечном сечении кровеносного сосуда. В результате установлено, что как проба с глубоким вдохом, так и окклюзионная проба приводят к вазодилатации лучевой артерии. При этом дыхательная проба провоцирует появление дополнительного пика в диастолу – время появления которого совпадает со временем появления отрицательного (ретроградного) диастолического пика скорости кровотока. Сравнительный анализ усреднённых волн скорости и объема демонстрирует согласование фаз и линейную зависимость формы этих волн в покое, которые нарушаются во время проведения дыхательной пробы. Предложенное выражение для объемного кровотока дает возможность изучать процессы авторегуляции кровотока в сосуде посредством контроля баланса изменения объема и скорости крови методами импедансной реографии и ультразвуковой допплерографии и потенциально может являться основой для построения соответствующих методов функциональной диагностики.
- Huisman M. V., Böller H. R., ten Cate J. W., Vreeken J. Serial impedance plethysmography for suspected deep venous thrombosis in outpatients // New England Journal of Medicine. 1986. Vol. 314, № 13. P. 823–828. https://doi.org/10.1056/NEJM198603273141305
- Liu S. H., Cheng D. C., Su C. H. A cuffless blood pressure measurement based on the impedance plethysmography technique // Sensors. 2017. Vol. 17, № 5. Article number 1176. https://doi.org/10.3390/s17051176
- Huynh T. H., Jafari R., Chung W. Y. Noninvasive cuffless blood pressure estimation using pulse transit time and impedance plethysmography // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2018. Vol. 66, № 4. P. 967–976. https://doi.org/10.1109/TBME.2018.2865751
- Soukup L., Hruskova J., Jurak P., Halamek J., Zavodna E., Viscor I., Vondra V. Comparison of noninvasive pulse transit time determined from Doppler aortic flow and multichannel bioimpedance plethysmography // Medical & Biological Engineering & Computing. 2019. Vol. 57, № 5. P. 1151–1158. https://doi.org/10.1007/s11517-018-01948-x
- Mašanauskienл E., Sadauskas S., Naudžiūnas A., Unikauskas A., Stankevičius E. Impedance plethysmography as an alternative method for the diagnosis of peripheral arterial disease // Medicina. 2014. Vol. 50, № 6. P. 334–339. https://doi.org/10.1016/j.medici.2014.11.007
- Кобрисев П. А., Туйкин Т. С., Корженевский А. В. Разработка бесконтактного монитора жизненных показателей человека // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. № 4. URL: http://jre.cplire.ru/jre/apr17/10/text.pdf (дата обращения: 08.09.2022).
- Brown B. H., Pryce W. I. J., Baumber D., Clarke R. G. Impedance plethysmography: Can it measure changes in limb blood flow // Medical and Biological Engineering. 1975. Vol. 13, № 5. P. 674–682. https://doi.org/10.1007/BF02477325
- Цой М. О., Постнов Д. Э. Метод выделения значимых компонент для оценки вариабельности формы пульсовых волн // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Физика. 2021. Т. 21, вып. 1. С. 36–47. https://doi.org/10.18500/1817-3020-2021-21-1-36-47
- Залетов И. С., Клочков В. А., Сагайдачный А. А., Скрипаль Ан. В., Фомин А. В. Импедансная реография периферических артерий высокой степени локализации при воздействии гравитационной пробы // Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине-2021 : сборник статей Всероссийской школы-семинара. Саратов : Саратовский источник, 2021. С. 27–31.
- Wilder-Smith E., Liu L., Ma K. T. M., Ong B. K. Relationship of inspiratory flow rate and volume on digit tip skin and ulnar artery vasoconstrictor responses in healthy adults // Microvascular Research. 2005. Vol. 69, № 1–2. P. 95–100. https://doi.org/10.1016/j.mvr.2005.01.003
- Allen J., Frame J. R., Murray A. Microvascular blood flow and skin temperature changes in the fingers following a deep inspiratory gasp // Physiological Measurement. 2002. Vol. 23, № 2. P. 365. https://doi.org/10.1088/0967-3334/23/2/312
- Mayrovitz H. N., Groseclose E. E. Neurovascular responses to sequential deep inspirations assessed via laser-Doppler perfusion changes in dorsal finger skin // Clinical Physiology and Functional Imaging. 2002. Vol. 22, № 1. P. 49–54. https://doi.org/10.1046/j.1475-097x.2002.00404.x
- Сагайдачный А. А., Скрипаль А. В. Окклюзионная проба: биофизические механизмы реакции, методы анализа, перспективы применения: учебное пособие для студентов. Саратов : Изд-во «Саратовский источник», 2019. 81 с.
- Аникина Н. Ю., Коровина В. А., Тарасова А. В., Ушакова Н. Я., Ярошенко Ю. А. Гидродинамика. Физические основы гемодинамики: учебно-методическое пособие. Архангельск : Изд-во Северного государственного медицинского университета, 2021. 111 с.
- Bernstein D. P. Impedance cardiography: Pulsatile blood flow and the biophysical and electrodynamic basis for the stroke volume equations // Journal of Electrical Bioimpedance. 2010. Vol. 1, № 1. P. 2–17. https://doi.org/10.5617/jeb.51
- Ramalli A., Aizawa K., Shore A. C., Morizzo C., Palombo C., Lenge M., Tortoli P. Continuous simultaneous recording of brachial artery distension and wall shear rate: A new boost for flow-mediated vasodilation // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2018. Vol. 66, № 3. P. 463–471. https://doi.org/10.1109/TUFFC.2018.2889111
- Kubicek W. G., From A. H., Patterson R. P., Witsoe D. A., Castaneda A., Lillehei R. C., Ersek R. Impedance cardiography as a noninvasive means to monitor cardiac function // JAAMI: Journal of the Association for the Advancement of Medical Instrumentation. 1970. Vol. 4, № 2. P. 79–84.
- Shimazu H., Yamakoshi K. I., Togawa T., Fukuoka M., Ito H. Evaluation of the parallel conductor theory for measuring human limb blood flow by electrical admittance plethysmography // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 1982. Vol. 1. P. 1–7. https://doi.org/10.1109/TBME.1982.324957
- Eicke B. M., Milke K., Schlereth T., Birklein F. Comparison of continuous wave Doppler ultrasound of the radial artery and laser Doppler flowmetry of the fingertips with sympathetic stimulation // Journal of Neurology. 2004. Vol. 251, № 8. P. 958–962. https://doi.org/10.1007/s00415-004-0471-7
- 864 просмотра