Danas je nabavljen set medicinskih elektroničkih uređaja za mjerenje moždanih tlakova oznaka HDM 26.1 (Brain-Pressure Monitor) i CMP 27.1 (Compliance-Monitor), proizvodi njemačke tvrtke Spiegelberg GmbH & Co. KG. Ova tvrtka osnovana je 1986. godine i od tada dizajnira, proizvodi i prodaje medicinsku aparaturu, a specijalizirala se za ICP monitore, sonde i katetere. Naši uređaji vjerojatno potječu iz 1990-tih godina, a danas tvrtka već prodaje novije inačice ovih aparata u načelu vrlo sličnog dizajna i oznaka.
Cilj ove objave nije bavljenje neurologijom, no kad smo već nabavili ove specijalizirane uređaje dobro bi bilo laički objasniti o kakvim se tu napravama radi i što otprilike znače oznake i kratice na njihovim kontrolama.
Pravilno funkcioniranje mozga u izravnoj je vezi sa protokom krvi kroz mozak (CBF – Cerebral Blood Flow), a taj protok pak ovisi o krvnom tlaku. Kod mjerenja moždanih tlakova računa se sa srednjim arterijskim tlakom (ABP – Arterial Blood Pressure) koji predstavlja zbroj dijastoličkog i jedne trećine sistoličkog tlaka.
Intrakranijalni tlak (ICP – Intracranial Pressure) je pritisak mozga na unutrašnje stjenke lubanje u kojoj se nalazi. Ovaj pritisak ima važan utjecaj na protok krvi u mozgu. Normalne vrijednosti ICP-a mijenjanju se s uzrastom i iznose oko 5 mmHg kod dojenčadi do 15 mmHg kod odraslih osoba. Uzroci nenormalnog porasta ICP-a mogu biti različita oboljenja, krvarenja i tumori, a klasični simptomi su glavobolja, mučnina, povraćanje i oteknuće vidnog živca.
Cerebralni perfuzioni tlak (CPP – Cerebral Perfusion Pressure) predstavlja razliku između srednjeg arterijskog (ABP) i intrakranijalnog tlaka (ICP). CPP može varirati od 50-160 mmHg, a da pri tome ne dođe do značajnih promjena u protoku krvi kroz mozak, no ukoliko CPP prelazi te vrijednosti može doći do narušavanja normalnih fizioloških autoregulacijskih mehanizama, a kao posljedica toga nastupa niz drugih tjelesnih funkcionalnih poremećaja.
S elektroničke strane gledano ICP monitori su mjerači tlaka, dakle obrađuju signal iz senzora tlaka i njegovu vrijednost prikazuju u digitalnom obliku na monitoru.
Mjerač Intrakranijalnog tlaka mozga – ICP monitor HDM 26.1 (Brain-Pressure Monitor)
Kao što smo već naveli, osnovne komponente ICP monitora su tlačni senzor i elektronika za prikaz vrijednosti iz istog. Sklop tlačnog senzora ili tlačnog pretvarača uključuje pumpicu za punjenje zračne sonde i senzore za mjerenje tlaka. Sonde ili kateteri za ICP mjerače u biti su minijaturne zračne komorice pogodnih oblika i volumena od svega 0,05-0,1 kubičnih centimetara napravljene od tankog plastičnog elastičnog materijala iz kojih vodi cjevčica debljine 1-2 mm i kojom je zračna komora sonde povezana sa ICP mjeračem. Sama sonda dakle ne sadrži nikakve elektroničke pretvarače ili senzore već se samo radi o jednostavnom zračnom mjehuru unutar elastične ovojnice kojem se mijenja tlak proporcionalno utjecaju (pritisku) vanjskih tlakova okoline u koju je takva sonda postavljena. Stoga ICP-monitor mora ima mogućnost kontroliranog napuhavanja senzora na točno određeni tlak, a zatim mora bilježiti sve daljnje promjene toga tlaka nastale pritiskom ili tlakom mozga na stjenke lubanje. Sa posebno izvedbom sonde ICP mjerači također se mogu koristiti i za mjerenja tlakova u abdomenu čovjeka: APP – Abdominal Prefusion Pressure i IAP – Intraabdominal Pressure).
Osim za prikaz na VFD displeju (VFD – Vacuum Fluorescent Display) izmjerena veličina (u analognom ili digitalnom obliku) dovodi se i na priključnicu na zadnjoj strani ICP monitora preko koje se ista onda može dalje obrađivati na drugim kompatibilnim uređajima (u našem slučaju to je Compliance-Monitor CMP 27.1).
ICP monitor HDM 26.1 neće započeti nikakva mjerenja prije nego uspješno provede proceduru postavljanja tlaka sonde na ispravnu vrijednost. Mi smo samo pokušali začepiti tlačnu priključnicu (kao i ostaviti ju otvorenom) prilikom setiranja i naravno uređaj je prikazao kodiranu poruku greške sonde. S obzirom da se radi o vrlo preciznom i osjetljivom instrumentu teško će biti na neki priručni način simulirati originalnu sondu.
Compliance-Monitor CMP 27.1
Iz podataka o ICP-u koje dobivamo od ICP monitora i iz podataka o krvnom tlaku mogu se izračunati vrijednosti svih ostalih moždanih tlakova. Za izračun, obradu, prikaz i ispis tih vrijednosti služi Compliance-Monitor CMP 27.1. Ovaj monitor stoga ima sa stražnje i prednje strane velik broj ulazno-izlaznih podatkovnih priključnica preko koje se vrši povezivanje sa drugim senzorskim i monitorskim uređajima, odnosno računalom. Također sa bočne strane ima utor za specijalnu memorijsku karticu (ima oblik PCMCIA kartice za računala) na koju se najvjerojatnije kontrolirano spremaju izmjereni podaci za određenog pacijenta i zaporke za pristup tim podacima.
Oba ova medicinska elektronička uređaja uvelike koriste mikrokontrolersku digitalnu tehnologiju i osim samog principa rada malo toga se još može zaključiti o njihovoj unutarnjoj građi. Koliko smo ih uspjeli testirati čini se da su oba uređaja ispravna i otpisana iz upotrebe najvjerojatnije zbog starosti. Svakako ne bi bilo loše na ulaz ICP monitora spojiti kakvu tanku cjevčicu, a na drugi kraj neku elastičnu opnicu pa se poigrati promjenom tlakova i pratiti vrijednosti na displeju. Naravno, opet se postavlja pitanje gdje bi jedan takav osjetljivi tlačni senzor mogao poslužiti nama u elektroničkim mjerenjima i eksperimentima. Što god da nam i padne na pamet (barometar, visinomjer, mjerač zvučnog tlaka…) za sve već postoje bolja gotova rješenja. Možda su najbolje iskoristive komponente uvijek atraktivni sjajni VFD displeji koji bi se mogli iskoristiti za izradu kakvog lijepog digitalnog sata ili općenito za neke efektne digitalne prikaze podataka 🙂
U međuvremenu je nabavljen “Codman Neuro monitor Interface control unit”, dakle posebno sučelje koje se koristi između sonde i neuroloških medicinskih uređaja američkih marki Codman & Shurtleff, odnosno Millar Instruments, a koje omogućuje preciznu kontrolu protoka signala. Nama je ovaj uređaj zanimljiv zbog odlično izvedenog preciznog linearnog potenciometra od 5 kΩ kojemu je osovina spregnuta sa mehaničkim brojčanikom raspona 000-999. Ovakav potenciometar zasigurno se može iskoristiti za samogradnju mnogih elektroničkih uređaja. U kućištu se nalazi još jedna tropoložajna sklopka i nekoliko otpornika (698-3-R 1K u DIL 16 kućištu je otpornički niz od 8 otpornika vrijednosti 1 kΩ). Prema kodu na otporniku ovaj uređaj datira iz druge polovice 1990-tih godina.
