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INSTRUMENTACION
BIOMEDICA
Sistema Cardiovascular
MEDICION DE PRESION
SANGUÍNEA
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Objetivos
•Ser capaz de describir los principales sistemas de
medición de presión sanguínea – BP.
•Ser capaz de describir los elementos de un equipo /
sistema medidor de presión.
•Ser capaz de describir los problemas asociados con
los sistemas de medición de presión.
•Ser capaz de entender los diferentes métodos de
medición y técnicas utilizados.
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Presión: definición y unidades
PRESION: se define como la fuerza normal por unidad de
área ejercida por un fluído (líquido o gas) sobre una
superficie. En el sistema SI, la unidad de Presión es el Pa
(pascal), el cual, por definición es igual a un newton por
metro cuadrado (N/m2).
Un (1) pa es una unidad muy pequeña de presión.
Por tal motivo se utilizan múltiplos del pascal (ej.
kilopascals (kPa) y megapascales (MPa) para expresar
presiones muy grandes.
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Presión Diferencial
Es la presión entre dos puntos, uno de los cuales es elegido
como referencia. En realidad ambas presiones podrían
variar, pero solo interesa la diferencia entre ellas.
Las Presiones fisiológicas son usualmente expresadas en
milimetros de mercurio (mmHg) o centímetros de agua
(cmH2O).
La relación entre unidades es la siguiente:
1 mmHg = 0.133322kPa
1 cmH2O = 0.098066kPa
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El sistema circulatorio
La sangre transporta O2 y nutrientes a los tejidos, y
lleva desde éstos todos los desechos metabólicos de las
células.
Este transporte es posible gracias a un sistema de vasos
presurizado formado por arterias, venas y capilares que en
total suman aprox. 100,000 km en total.
La presión es ejercida por una bomba mecánica, el
corazón.
Midiendo esta presión en diferentes ubicaciones de éste
sistema, se obtiene información clínica de importancia.
Estas mediciones puden ser realizadas directa o
indirectamente.
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Por qué la presión?
• La presión sanguínea se considera un buen
indicador del estado del sistema cardiovascular
dado que es una de las variables fisiológicas que se
puede medir con mayor disponibilidad.
• Las medidas de la presión sanguínea han salvado a
muchas personas de una muerte prematura avisando
sobre la existencia de presiones altas muy
peligrosas (hipertensión), con suficiente antelación
para aplicar un tratamiento.
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Valores Típicos
•
•
•
•
•
•
•
•
Sistólica (mm Hg†) Diastólica (mm Hg†)
Normal*
< 130
< 85
High normal
130-139
85-89
Hypertension
STAGE 1 (Mild)
140-159
90-99
STAGE 2 (Moderate) 160-179
100-109
STAGE 3 (Severe) 180-209
110-119
STAGE 4 (Very Severe) >209
>119
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Tipos de vasos y arterias
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Por qué el flujo sanguíneo puede recorrer el sistema
circulatorio?
• La sangre fluye bajo un sistema de gradientes de presión.
• El valor absoluto no es importante para el flujo, pero la diferencia en presiones
o gradiente es muy importante para determinar el flujo y/o la velocidad.
P directamente
proporcional a F
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Valor de la Presión sistémica vs. vasos por los que
circula la sangre
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Resistencia = tendencia del sistema vascular a oponerse al
flujo F= 1 /R
• Influeyen: longitud del tubo (L), radios del tubo(r), y viscosidad de la sangre (h)
Según Poiseuille
R = Lh/r
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• En un humano normal, la longitud del sistema es fija, por lo que la viscosidad de
la sangre y el radio de los vasos tienen el mayor efecto sobre la resistencia.
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La PRESION en los vasos no es constante, la misma refleja la presión generada en
el corazón.
Sistólica = ventriculo contraído
Diastólica = ventrículo llenandose
Normal blood pressure = 120/80
High blood pressure = 140/90
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Métodos Indirectos
Las mediciones indirectas a menudo suelen ser tambien
llamadas NO INVASIVAS por que el cuerpo no se entera ni
se altera por el proceso de la misma.
Los métodos mayormente utilizados para mediciones
indirectas son el AUSCULTATORIO y el
OSCILOMETRICO.
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Métodos Indirectos
Los parámetros medidos por éstos métodos incluyen la
presión sistólica (SP), que es el mayor valor de presión
ocurrido cuando el corazón se contrae y eyecta sangre a las
arterias, y la presión distólica (DP) que representa el valor
menor ocurrido entre eyecciones del corazón
El período desde el fin de una contracción cardíaca hasta el
el fin de la próxima se denomina ciclo cardíaco. La presión
media (MP) se calcula como la integral de la curva de
presión en un ciclo completo.
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Método Auscultatorio
• La presión sanguínea se mide normalmente mediante
un método indirecto utilizando un esfigmomanómetro
(del griego sphygmos, que significa pulso).
• Este método es fácil de utilizar pero tiene ciertas
desventajas como son el que no proporcione un registro
continuo de las variaciones de presión y que su rapidez
de repetición práctica esté limitada.
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Método Auscultatorio
•El familiar método indirecto supone el empleo de un
esfigmomanómetro y un estetoscopio.
• El esfigmomanómetro consiste en un brazalete inflable a
presión y un manómetro de mercurio para medir la presión
en el brazalete.
• Éste consiste en un globo de goma envuelto por una tela
elástica que puede enrollarse en el brazo.
• El brazalete se infla normalmente a mano con una perilla
de goma y se desinfla lentamente a través de una válvula de
aguja.
• El estetoscopio es, simplemente, un transformador de
impedancias acústicas.
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Método Auscultatorio
•El esfigmomanómetro se basa en el principio de
que cuando se coloca el brazalete en el brazo y se
infla, la sangre arterial puede fluir por debajo del
brazalete sólo cuando la presión arterial es superior
a la presión en aquél.
• Cuando se infla el brazalete hasta una presión que
ocluye sólo parcialmente la arteria braquial, se crea
una turbulencia en la sangre al tener que atravesar
la pequeña abertura arterial en cada sístole.
•Los sonidos producidos por esta turbulencia,
llamados sonidos de Korotkoff, se pueden oír con
un estetoscopio colocado sobre la arteria aguas
abajo del brazalete.
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Método Auscultatorio
Cuando la presión del brazalete se hace inferior a la presión
sistólica, pasan por debajo del brazalete pequeñas
cantidades de sangre y se empiezan a oír los sonidos de
Korotkoff mediante el estetoscopio
La presión del brazalete cuando se oye el primer sonido de
Korotkoff se registra como presión sanguínea sistólica.
Conforme va descendiendo la presión en el brazalete, se
siguen oyendo los sonidos de Korotkoff hasta que la presión
ya no es suficiente para ocluir el vaso.
Por debajo de esta presión desaparecen los sonidos de
Korotkoff, señalando pues el valor de la presión diastólica.
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Método oscilométrico
• La obstrucción parcial de la arteria por el manguito, genera
no solo los sonidos de Korotkoff, sino también variaciones
coincidentes sobre la misma onda de presión, la detección
de éstas oscilaciones, por medio del filtrado de la onda de
presión, nos muestra otra alternativa de medida.
• Desde hace unos treinta años se conocía que esas
oscilaciones eran máximas en coincidencia con la presión
arterial media.
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Método oscilométrico
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Método oscilométrico
Se convino y así está normalizado, que la presión sistólica
es igual a la presión del manguito entre las dos
oscilaciones sucesivas de mayor diferencia de amplitud
(derivada positiva máxima) antes de la presión media y la
diastólica es igual a la presión del manguito entre las dos
oscilaciones sucesivas de mayor diferencia de amplitud
(derivada negativa máxima) después de la presión media.
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Método oscilométrico
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Tonometría:
Cuando sobre una arteria se aplica una presión tal que la arteria
presenta una superficie plana, puede suponerse que la misma es
igual a la presión interna.
Si aplicamos un servomecanismo que constantemente mantenga
la superficie plana, el mismo tendrá que ejecutar una acción
cuyas variaciones representarán las variaciones de presión
interiores de la arteria.
Si se logra, podría al menos servir para obtener la morfología de
las ondas de presión en las arterias periféricas.
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Instrumentación: Amplificador de Presión
•
•
•
•
La mayoría de los transductores de presión trabaja en la
combinación de Puente de Wheatstone resistivo y son del
tipo strain gage.
El Amplificador A1 es el Amp de entrada, y debe ser de
de bajo ruido y bajo offset.
La regulación de ganancia y cero hace que el transductor
sirva para una amplia variedad de mediciones.
La ganancia del sistema se calcula según la salida y el tipo
de conversor digital.
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Instrumentación: Amplificador de Presión
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(a) Systolic detector circuit, (b) timing diagram, and (c)
turn-on delay circuit for S4 and its waveforms
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Medidor de Presión Comercial
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Definición matemática utilizada
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