BME 311: BIOMEDICAL INSTRUMENTATION I Lecturer: Ali Işın

FACULTY OF ENGINEERING
DEPARTMENT OF BIOMEDICAL ENGINEERING
BMM 311: BİYOMEDİKAL
ENSTRÜMANTASYON I
Öğr Gör.: Ali Işın
DERS NOTU 3: Kan Basıncı ve Diğer
KardiyoVasküler Ölçümler
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kan Basıncı
• Kan Basıncı ölçümü sıklıkla kullanılan standart bir klinik
ölçümdür.
• KardiyoVasküler Sistemin durumu ile ilgili iyi bir gösterge
olarak kabul edilmektedir.
• Kalbin çeşitli odacıklarından ve periferik vasküler sistemden
alınan kan basıncı değerleri Doktorlara kardiyovasküler
sistemin işlevsel bütünlüğünün belirlenmesinde yardımcı
olmaktadır.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kalbin Odacıklarındaki Kan Basıncı Değerleri
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Vücuttaki Ana Arter & Toplar Damarlar
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kardiyo Vasküler Sistemle ilgili bazı değerler
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kan Basıncı Ölçümü
• Direkt (invaziv)
1. Ekstravasküler Metod
• Damar içi basınç harici bir sensör birimi ile sıvı dolu bir katater
aracılığıyla eşleştirilmektedir.
• [Katater – Kalp veya ana bir damar içerisine yüzeysel bir damar
aracılığıyla gönderilen uzun bir tüp.]
2. İntravasküler
• Sensör kataterin ucuna yerleştirilerek direkt olarak vasküler sistem
içerisine gönderilir.
• Dolaylı (invaziv olmayan)
• Sphygmomanometre
Şişirilebilir bir manşon ve manşon içerisindeki basıncı ölçmek için
kullanılan bir manometreden oluşan cihaz.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Direkt Ölçüm (Ekstravasküler)
Basınçlı püskürtme solüsyonu
3 Yollu Vana
Valf
Entegre Püskürtme Sistemli Tek-Kullanımlık Kan Basıncı Sensörü
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Entegre Püskürtme Sistemli Tek-Kullanımlık Kan Basıncı Sensörü
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Direkt Ölçüm - EkstraVasküler
• Ekstravasküler sensör sistemi bir kataterden oluşmaktadır.
• Katater öncelikle bir 3 yollu vanaya daha sonrada bir basınç
sensörüne bağlanmaktadır.
• Katater saline-heparin solüsyonu ile doldurulmuştur.
• Birkaç dakikada bir uç kısımda oluşabilecek kan
pıhtılaşmasını önlemek için kataterin içerisine solüsyon
püskürtülmelidir.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Direkt Ölçüm EkstraVasküler
• Doktor kateteri;
• Cerrahi bir uygulama veya
• Özel bir iğne veya kılavuz tel gerektiren perkütan yerleştirme
tekniğiyle damar içerisine yerleştirmektedir.
• Kan basıncı, katater bloğundan sensöre, buradanda basınç
etkisiyle esneyen diyaframa iletilir.
• Diyaframda meydana gelen bu esneme ise elektronik olarak
algılanarak ölçüm yapılır.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Direkt Ölçüm - EkstraVasküler
• Dezavantajları
• Katater-Sensör Sisteminin frekans cevabı sistemin
hidrolik özellikleri ile limitlidir.
• Basınç palsı iletildiğinde, basınç değerlerinin algılanması
sırasında zaman gecikmesi yaratmaktadır.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Direkt Ölçüm-İntravasküler
• Sensör kataterin uç kısmına yerleştirilmiştir.
• Kataterin ucundaki basınç değerlerinin elde edilmesinde
yüksek frekans cevabı sağlar.
• Kullanılan Sensör Çeşitleri
1. Gerginlik-ölçer sistemleri
• Kataterin ucunda esnek bir diyafram üzerine bağlanmış
şekildedirler.
2. Fiber optik sistemler
• Işığının diyaframdan yansımasında oluşan farklılıkları
algılamak yoluyla diyaframın esnemesini optik olarak
ölçmektedir.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Bağlı Gerginlik-Ölçer Basınç Sensörü
•
Hareketi ölçülecek olan diyaframa bir yapıştırıcı
yardımıyla bağlanmış gerginliğe hassas
ölçerlerden oluşmaktadır.
•
Çok ince, uzun bir telin ızgara şeklinde bir destek
malzeme üzerine bağlanması ile yapılmaktadır.
•
Daha sonra bu yapı bir diyafram üzerine
yerleştirilir.
•
Diyaframın esnemesi ölçü telinde eşdeğer bir
gerginliğe neden olur.
•
Bu gerginlik ise ölçü telinin direncinde, diyaframa
uygulanan basınca orantılı olan, eşdeğer bir
değişime sebep olur.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Fiber Optik Basınç Transdüseri
• Işığının diyaframdan yansımasında oluşan farklılıkları algılamak
yoluyla diyaframın esnemesini optik olarak ölçmektedir.
• Elektriksel açıdan çok daha güvenlidir.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kan Basıncı Dalga Formu
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Katater-Sensör Sisteminin Elektriksel Modeli
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Katater Sensör Sisteminin geçiş cevabının ölçülmesi için test
tekniği
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Katater Sensör Sisteminin geçiş cevabı
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Basınç Dalga Şeklindeki Bozulmalar
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Arter basıncının kaydedilmesi sırasında oluşan bozulmalar
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Venöz Basınç
• Kapiler yatağın ve
• Kalbin sağ tarafının fonksiyonlarını belirlemek için ölçülür
• Merkezi venöz basınç sağ kulakçıktan veya merkezi ven’den
ölçülür.
• Hasta nefes aldıkça venöz basınç atmosferik basıncın altında ve
üstünde dalgalanır.
• Venöz basıncın referans noktası sağ kulakçıktır.
• Merkezi venöz basınç miyokardial performansın önemli bir
göstergesidir.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kalp Sesleri
• Kalp Sesleri(heart sounds)kan akışının hızlanması
veya yavaşlaması sonucu oluşan sesler veya
titreşimlerdir.
• Üfürümler(murmurs) ise kanda oluşan türbülans
sonucu oluşan sesler veya titreşimlerdir.
• Organlar ve damarlar tarafından üretilen sesleri
dinleme tekniğine oskültasyon denir.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kalp Sesleri…
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kalp Sesleri…
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kalp Sesleri…
•
Kalbin her atımıyla birlikte steteskop ile duyulabilen iki farklı ses oluşmaktadır.–
genellikle“lub-dub” olarak tanımlanırlar.
•
“lub” atrioventriküler kapakçıkların kapanması ile oluşan birinci kalp sesidir
• EKG’nin QRS kompleksiyle aynı anda, ventriküler sistolden hemen önce
meydana gelir.
•
“dub” semilunar kapakçıkların kapanması ile oluşan ikinci kalp sesidir
• Sistolün sonunda atrioventriküler kapakçıkların açılmasından hemen önce
meydana gelir.
•
•
EKG’nin T dalgasının bitiminde oluşur
Üçüncü kalp sesi: Ventriküllerin hızlı dolum fazının aniden sonlanması ve buna bağlı
rahatlayan ventrikül kas duvarlarında meydana gelen titreşim sonucu oluşur.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Oskültasyon Teknikleri
• Kalp sesleri kaydı için uygun noktalar
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Oskültasyon Teknikleri...
• Kalp sesleri ve üfürümleri 0.1 ile 2000Hz frekans
aralığında çok çok küçük genliklere sahip sinyallerdir.
• Bu nedenle kayıt cihazı geniş frekans bandı cevabına
sahip olmalıdır.
• Kalp seslerinin gürültüsüz olarak kayıt edilebilmesi için
özel tasarlanmış akustik olarak sessiz ortamlara ihtiyaç
vardır.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Steteskop
• Mekanik steteskoplar “Standing wave” diye adlandırılan fiziksel
fenomen neticesi ile ses sinyallerini yükseltirler.
• Cihazın göğüse uygulanan kısmının sıkı bir şekilde bastırılması
diyaframı gergin hale getirerek düşük frekanslı sinyalleri
zayıflatmaktadır.
• Kulaklığı gevşek takmak göğüs duvarı ile kulak arasındaki
kutuplanmayı sızıntı yaratarak azaltır.
• Elektronik steteskoplar ayarlanabilir frekans cevabı özelliklerine
sahiptirler.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Steteskop Frekans Aralığı
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Fonokardiyogram
• Kalp
sesleri
ve
üfürümlerinin
fonokardiyogram adı verilir.
kaydedilmesine
• Objektif değerlendirme yapılmasına olanak sağlar.
• Kalp sesleri ve üfürümlerinin kardiyak döngü
eşleştirilerek değerlendirilmesine olanak tanır.
ile
• Sonuçların değerlendirilmesi dalga şekillerinde ve çeşitli
zaman parametrelerindeki değişimler göz önüne alınarak
yapılır.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Fonokardiyogram
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Fonokardiyogram’ın Frekans Spektrumu
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kardiyak Kateterizasyon
• Kalbin içerisine tanı amaçlı kateter gönderilmesi işlemidir.
• Hemodinamik (kan dolaşımı ve ilgili kuvvetler) fonksiyon ve
kardiyovasküler yapıyı değerlendirmek için kullanılır.
• Çoğu kalp cerrahisi operasyonu esnasında gerçekleştirilir.
• Kalp yapılarının ve basınç kateterlerinin pozisyonunu
görüntüleyebilmek için x-ray cihazlarıyla donatılmış özel
laboratuvarlarda gerçekleştirilir.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kardiyak Kateterizasyon…
• Ventriküler
veya
aortik
fonksiyonları
değerlendirmek amacı ile radyoopak boya bir
kateter aracılığıyla ventriküllere veya aortaya
enjekte edilir.
• Kalbin 4 odacığındaki ve büyük damarlardaki
basınçlar, kateterlerin basıç dalgalarının
karakteristik
özelliklerini
algılayabilecek
şekilde yerleştirilmesiyle ölçülebilmektedir.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kardiyak Kateterizasyon…
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Anjiyografi
• Radyoopak kontrast maddelerinin damarlara enjekte
edilmesi yoluyla kan damarlarının röntgen ışınları altında
incelenmesidir.
• Anjiyografik
görüntüleme,
kardiyak
yapının
değerlendirmesinde kullanılan gerekli bir uygulamadır.
• İncelenmekte olan kalp odacığına veya damara gerekli
miktarda
kontrast
maddenin
hızlı
bir
şekilde
gönderilebilmesi için özel tasarlanmış katater ve enjeksiyon
pompaları kullanılmaktadır.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Kardiyak Kateterizasyon & Anjiyogram
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Anjiyogram
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Anjiyoplasti
• Tıkanmış Koroner arterleri açmak veya
hasarlı kan damarlarını onarmak için
uygulanan cerrahi prosedür.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Endirekt Kan Basıncı Ölçümü- Sphygmomanometre
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Endirekt Kan Basıncı Ölçümü- Sphygmomanometre
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Endirekt Kan Basıncı Ölçümü- Sphygmomanometre
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Endirekt Kan Basıncı Ölçümü- Sphygmomanometre
• İlk olarak üst kola yerleştirilen basınç manşonu
sistolik basıncın bayağı bir üstüne denk gelen bir
değere kadar şişirilir.
• Bu noktada brakiyal arter üzerine yerleştirilen
seteteskoptan, manşon altındaki arterin manşon
basıncının etkisiyle tıkanmasından dolayı hiçbir ses
duyulmaz.
• Manşon basıncı yavaşça azaltılmaya başlanır.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Endirekt Kan Basıncı Ölçümü- Sphygmomanometre…
• Sistolik basınç tıkayıcı manşon basıncını aştığı anda,
manşon altındaki damardan kan akışı yeniden
başlayarak bilekte elle muayene yöntemi ile
hissedilebilir bir nabız oluşturur. (Riva-Rocci
Metodu)
• Bu noktada, Manşon altında başlayan kan akışı ve
damardaki titreşimler sonucu oluşan sesler
(Korotkoff
sesleri)
steteskoptan
kolaylıkla
duyulabilmektedir.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Endirekt Kan Basıncı Ölçümü- Sphygmomanometre …
• İlk Korotkoff sesi duyulduğu andaki manometre basıncı
okunarak sistolik kan basıncı olarak kaydedilir.
• Manşondaki basınç azalmaya devam ettikçe, manşon
basıncı damarı kan basınç döngüsünün herhangi bir
anında tıkamaya yetmeyecek seviyeye düşene kadar,
Korotkoff sesleri duyulmaya devam eder. Seslerin
kesildiği andaki manometrede okunan değer diyastolik
kan basıncı olarak kaydedilir. Bu basıncın altındaki
basınç değerlerinde Korotkoff sesleri duyulmaz.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Endirekt Kan Basıncı Ölçümü- Sphygmomanometre …
• Oskültasyon (Korotkoff sesleri temelli) tekniği basit
ve minimal gereç gerektiren bir tekniktir.
• Sesli ortamlarda kullanılamaz
• Elle muayene tekniği (nabız temelli) sessiz bir ortam
gerektirmez.
• Normal solunum ve vasomotor dalgalanmalar
normal kan basıncı seviyesini modüle etmektedir.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Otomatik Endirekt Kan Basıncı Ölçüm Teknikleri
• Önceden belirlenmiş bir hızda tıkayıcı
manşonu şişirip boşaltan otomatik bir
sphygmomanometreden oluşur.
• Nabzı veya manşon basıncı öçmek için çok
hassas bir sensör kullanılır.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Otomatik Oskültasyon Cihazı
• Korotkoff seslerini belirlemek için steteskop yerine
bir mikrofon kullanılır.
• Manşon hızlı bir şekilde (20-30mm Hg/s) tahmini
sistolik basıncın 30mm Hg kadar üzerindeki sabit bir
değere şişirilir.
• Damarın çökmesiyle manşon altındaki kan akışı
durur.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Otomatik Oskültasyon Cihazı
• Daha sonra manşon basıncı yavaşça (2-3 mm
Hg/s) düşürülür.
• İlk Korotkoff sesi mikrofon tarafından algılanır
ve o andaki manşon basıncı kaydedilir. (Sistolik
basınç)
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Otomatik Oskültasyon Cihazı
• Manşon basıncı düşmeye devam ettikçe
Korotkoff seslerinin susma ve sessiz evreleri
de algılanarak diyastolik basınç da kaydedilir.
• Birkaç dakika sonra cihaz sistolik ve diyastolik
basıncı ekranda göstererek işlemi tekrarlar.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Ultrasonik Kan Basıncı Ölçümü
• Çeşitli tıkanma evrelerinde damar cepherlerininin
hareketlerini algılayan deri üzeri bir Doppler
sensörü kullanır.
• Ultrasonik Doppler transdüseri damar cepheri ve
kana odaklanmıştır.
• Buradan geri yansıyan ultrason sinyali (frekansı
kaymış şekilde ) dönüş kristali tarafından algılanarak
işlenir.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Ultrasonik Kan Basıncı Ölçümü…
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Ultrasonik Kan Basıncı Ölçümü…
• İletilen ve yansıyan sinyal arasındaki frekans farkı
damar cepheri hareketinin hızına ve kan akış hızına
orantılıdır.
• İlk olarak manşon şişirilerek manşon basıncı diyastolik
basıncın üzerinde fakat sistolik basıncın altında bir
değere getirilince, arter içerisindeki kan basıncının
dışardan uygulanan manşon basıncının üstünde ve
altında değerlere salınmasından dolayı, manşon
altındaki kan damarı her bir kalp atımıyla açılıp kapanır.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Ultrasonik Kan Basıncı Ölçümü…
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Ultrasonik Kan Basıncı Ölçümü…
• Uygulanan manşon basıncı daha da artırılınca, damarın
açılması ve kapanması arasındaki süre en sonunda her
ikisi kesişene dek azalır. Kesişme noktasında
okuduğumuz basınç değeri sistolik basınçtır.
• Manşondaki basınç daha sonra azaltılmaya başlanınca,
damarın açılması ve kapanması arasındaki süre en
sonunda bir atımdaki kapanış sinyali ile bir sonraki
atımın açılış sinyali kesişene dek artmaya başlar. Bu
noktadaki basınç değeri diyastolik basınçtır.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014
Ultrasonik Kan Basıncı Ölçümü…
• Avantajları:
• Sessiz bir ortam gerektirmez.
• Dezavantajları:
• Hasta vücudunun hareketleri sensör ve kan
damarı arasındaki ultrasonik güzergahı
etkiler.
BMM 311 DERS NOTU 3 - ALİ IŞIN, 2014