"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7723
ETF7723 "Arteriaalse vererõhu mitteinvasiivne monitooring neurofüsioloogilisteks rakendusteks (1.01.2009−31.12.2012)", Rein Raamat, Tartu Ülikool, Arstiteaduskond.
ETF7723
Arteriaalse vererõhu mitteinvasiivne monitooring neurofüsioloogilisteks rakendusteks
Noninvasive arterial blood pressure monitoring for neurophysiological applications
1.01.2009
31.12.2012
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.9. MeditsiinitehnikaT115 Meditsiinitehnika2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).100,0
AsutusRollPeriood
Tartu Ülikool, Arstiteaduskondkoordinaator01.01.2009−31.12.2012
PerioodSumma
01.01.2009−31.12.2009322 560,00 EEK (20 615,34 EUR)
01.01.2010−31.12.2010322 560,00 EEK (20 615,34 EUR)
01.01.2011−31.12.201118 348,00 EUR
01.01.2012−31.12.201218 348,00 EUR
77 926,68 EUR

Uurimuse eesmärgiks on arteriaalse rõhu mitteinvasiivse monitooringsüsteemi väljatöötamine dünaamilise rõhudiferentsi registreerimiseks radiaalarteri ja sõrmearterite vahel. Kavandatav mõõtemetoodika on kiiretoimeline, võimaldades mõõta rõhku igas südametsüklis. Saadav informatsioon on oluline neurofüsioloogiliste uuringute seisukohalt, kuid peaks olema huvipakkuv ka kardiovaskulaarsetes rakendustes. Töö esimeses osas toimub otsinguline uurimistöö, mille tulemusena töötatakse välja radiaalarteri rõhu pidevmõõturi esmane mudel, mis eeldatavalt töötab servo-ostsillomeetrilisel printsiibil ja kasutab kaht tuikeandurit (üks kummagi käe radiaalarteril). Selline mõõteskeem tagab seadmele suurema töökindluse klassikalise tonomeetriga võrreldes. Randmel paikneva pidevmõõturi loomisega tekib võimalus mõõta dünaamilist rõhudiferentsi radiaalarteri ja sõrmearterite vahel, sest sõrmedel töötav arteriaalse rõhu pidevmõõtur on meil eelnevate grandiprojektide käigus välja arendatud. Sõrmedelt mõõdetavas rõhusignaalis sisaldub olulisel määral sümpaatilise närvisüsteemi poolt mõjutatava perifeerse toonuse muutusi, kuid nende muutuste täpsem interpreteerimine on võimalik üksnes referentssignaaliga (so radiaalarteri rõhuga) võrdlemise teel. Projekti teises osas töötatakse välja meetod ja ehitatakse ranne-sõrm rõhudiferentsi mõõtmist võimaldav eksperimentaalne seade. Mõõtetäpsuse tõstmiseks ja töökindluse parandamiseks toimub paralleelselt ka sõrmemonitori täiustamine ja laiem rakendamine, samuti ostsillomeetrilise meetodi aluste edasiarendamine. Usume, et igas südametsüklis toimuv radiaalarteri rõhu ja radiaalis-sõrm dünaamilise rõhugradiendi registreerimine koos sünkroonse südamesageduse variaabelsuse analüüsiga annavad senisest rohkem teavet kardiovaskulaarse süsteemi autonoomse regulatsiooni kohta. Südametsükli keskmise rõhu mõõtmine lihtsustab oluliselt mõõtesüsteemi ja vähendab selle maksumust. Erinevalt klassikalisest tonomeetrist võimaldab uudne metoodika luua tagasisidega kontrollitud ja välist kalibreerimist mittevajava mõõturi. Näeme põhimõttelist võimalust tarkvaralise arendusega tuletada kahest pletüsmograafilisest tuikesignaalist ka radiaalarteri rõhulaine, mis pakuks täielikku alternatiivi klassikalisele tonomeetrile ja annaks lisaks veel arteri elastsuse näitajad. Uudset meetodit ja seadet rakendatakse TÜ füsioloogia instituudis ja kliinikumi patsientidel ning ühisuuringutes mitmes Skandinaavia ülikoolis.
The aim of this project is to develop a novel method and device for continuous noninvasive blood pressure (NIBP) measurement on the radial artery. Then, applying an experimental model of the new radial measuring instrument and that of the previously constructed beat-to-beat finger NIBP measuring instrument, it becomes possible to record and analyse the dynamic radial-to-finger pressure gradient. This difference contains valuable information on the autonomic nervous regulation of the peripheral vascular tone. We believe that the new method is useful for neurophysiological studies but it can be applied in cardiovascular research as well. We are going to use the two-point measurement (on two radial arteries) instead of usual single-point estimation (as when an ordinary tonometer is applied). We believe this innovation will increase the reliability of monitoring. In addition to that, the servo-oscillometric method will be applied allowing closed-loop tracking without any need for external calibration. The latter method estimates mean arterial pressure (MAP) in every cardiac cycle and requires a relatively simple and inexpensive servo-system. In the case of MAP measurement a better accuracy is achieved, while the beat-to-beat MAP signal entirely characterizes circulatory dynamics. In the second stage of studies the experimental radial monitor together with the finger monitor will be applied in neurophysiological and cardiovascular studies. It is assumed that the pressure gradient measurement approach to NIBP monitoring together with the heart rate variability analysis will give new information for the cardiovascular autonomic function evaluation. There exists a possibility to estimate the radial pressure-volume relationship and radial pressure waveform from the photoplethysmographically recorded two signals. The feasibility of this potentially new opportunity will also be studied. The novel method and experimental device will be applied in the Department of Physiology and clinics of the University of Tartu and during our joint experiments in Kuopio, Oslo and Linköping universities.