Мониторно-компьютерные системы оперативного контроля состояния организма: система кардиомониторинга, мониторинг артериального давления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Понятие о мониторинге

2. Система кардиомониторинга

2.1 Мониторинг показателей сердечно - сосудистой системы

2.2 Мониторинг частоты сердечных сокращений

2.3 Аппаратура автоматизированного анализа ритма сердца

3. Холтеровское мониторирование

3.1 Суточное мониторирование ЭКГ

3.2 Суть методики

3.3 Порядок исследования

3.4 Анализ результатов

3.5 Показания к исследованию

4. Мониторинг артериального давления

4.1 Мониторинг параметров давления крови

4.2 Прямые инвазивные методы измерения давления крови

4.3 Клиническое использование прямых методов измерения давления крови

4.4 Косвенные методы измерения давления крови

4.5 Аппаратура мониторного контроля параметров давления крови

5. Мониторинг сердечного выброса

Заключение

Контрольные вопросы

Тестовые задания

Ответы к тестовым заданиям

Список используемой литературы



Введение

В настоящее время одним из направлений информатизации медицины является компьютеризация медицинской аппаратуры.

Использование компьютера в сочетании с измерительной и управляющей техникой в медицинской практике позволило создать новые эффективные средства для обеспечения автоматизированного сбора информации о состоянии больного, ее обработки в реальном масштабе времени и управление ее состоянием. Этот процесс привел к созданию медицинских приборно-компьютерных систем, которые подняли на новый качественный уровень инструментальные методы исследования и интенсивную терапию.

Медицинские приборно - компьютерные системы относятся к медицинским информационным системам базового уровня. Основное отличие систем этого класса - работа в условиях непосредственного контакта с объектом исследования и в реальном режиме времени. Они представляют собой сложные программно-аппаратные комплексы. Для работы МПКС, помимо вычислительной техники, необходимы специальные медицинские приборы, оборудование, телетехника, средства связи.

В своей работе я поведу речь о мониторно - компьютерных системах оперативного контроля состояния организма (если быть более точной, - о системе кардиомониторинга и мониторинге артериального давления), которые имеют непосредственное отношение к МПКС [1].

кардиомониторинг сердечный артериальный давление



1. Понятие о мониторинге

Эффективность современных медицинских технологий тесно связана с совершенствованием методов и инструментальных средств объективного контроля состояния пациентов в процессе лечения.

В медицине проблема непрерывного контроля диагностической информации занимает особое место, так как в этой области медицины слежение за текущим состоянием пациента может иметь огромное значение для жизни пациента.

Построение инструментальных средств диагностики состояния пациентов основано на регистрации физиологических данных и их последующей оценке с целью определения показателей, характеризующих работу важнейших систем организма.

Одними из первых технических средств, используемыми для этой цели, явились простейшие устройства - ртутный термометр для определения температуры тела и звукоусилительная трубка для прослушивания шумов сердца и дыхания, применяемые до настоящего времени.

Развитие техники, появление электроники и микроэлектроники, привело к созданию высокочувствительных методов регистрации биологических сигналов и эффективных средств их обработки для получения диагностической информации.

Биологические сигналы представляют собой разнообразные по характеру (электрические, механические, химические, и др.) проявления деятельности физиологических систем организма. Определение параметров и характеристик биологических сигналов и их оценка дополняет клиническую картину заболевания объективной диагностической информацией, позволяющей прогнозировать развитие состояния пациента.

Одним из основных методов медицины является клинический мониторинг (от лат. monitor-предостерегающий), предполагающий непрерывный контроль состояния пациента на основе регистрации биологических сигналов и оценки диагностических показателей организма с целью выявления отклонения показателей от нормы, предупреждения опасностей и осложнений, возникающих в процессе лечения.

Методы исследования физиологических процессов, используемые в аппаратуре клинического мониторинга, должны обеспечивать непрерывность регистрации биологических сигналов в реальном масштабе времени в сочетании с высокой диагностической ценностью показателей, получаемых в результате обработки сигналов.

Этим требованиям удовлетворяет ряд методов получения физиологической информации, которые широко используются в медицине для целей функциональной диагностики.

Наиболее важными являются методы контроля показателей сердечно-сосудистой системы, центральной нервной системы, функции внешнего дыхания.

В клинических мониторных системах осуществляется сбор физиологических данных, анализ полученной информации, определение диагностических показателей с представлением результатов в удобном для восприятия виде.

Сбор данных в мониторных системах основан на регистрации биологических сигналов, то есть преобразовании сигналов, отражающих функционирование физиологических систем в форму, удобную для дальнейшей обработки и анализа.

Физиологические параметры могут быть определены либо непосредственно, как измеряемые физические величины, например, температура, давление, биоэлектрические потенциалы, либо как величины, характеризующие взаимодействие физиологических процессов организма с физическими полями, например, величина ослабления прошедших через исследуемые ткани оптического излучения, ультразвука, электромагнитных волн.

Для регистрации и измерения физиологических параметров служат датчики, содержащие чувствительные элементы, преобразующие исследуемый физиологический параметр в электрический сигнал.

Анализ данных в мониторах включает первичную обработку электрических сигналов датчиков, например, усиление сигналов, фильтрацию помех, аналого-цифровое преобразование, измерение характеристик сигналов, имеющих диагностическую ценность.

После первичной обработки биологических сигналов анализ данных в мониторных системах ведется с помощью средств микропроцессорной техники, которая предоставляет большие возможности по реализации сложных диагностических алгоритмов обработки физиологической информации, в частности, проведение спектрального, статистического, регрессионного и др. методов математического анализа.

Цифровая обработка сигналов в мониторах упрощает реализацию многоканального отображения физиологических кривых на графических дисплеях, организацию памяти данных, передачу информации по цифровым сетям, формирование баз данных для отсроченного анализа; позволяет провести сложный анализ поступающей физиологической информации, что приводит к снижению влияния артефактов, возникающих при регистрации сигналов.

Использование компьютерных средств обработки данных дает возможность предоставлять всю информацию, поступающую от аппаратуры в удобном для врача виде.

Ценность использования систем мониторинга для клинической практики определяется следующими факторами:

а) высокой точностью и объективностью получаемой диагностической информации;

б) слежением за изменениями жизненно важных параметров организма в реальном масштабе времени, определяемым высоким быстродействием обработки физиологической информации;

в) возможностью одновременной обработки изменений нескольких физиологических параметров и установлением связи между ними;

г) ранним выявлением признаков нарушения управления в системах организма;

д) наблюдением за изменениями диагностических показателей, являющихся производными от текущих значений физиологических параметров (например, слежение за изменением периферического сопротивления, сердечного выброса, индексов активности вегетативной регуляции и т.п.).

Данные возможности делают методы и средства клинического мониторинга незаменимым фактором, без которого невозможно эффективное ведение больных, находящихся в критических состояниях[1].



2. Система кардиомониторинга

2.1 Мониторинг показателей сердечно-сосудистой системы

Сердечно-сосудистая система выполняет важную транспортную функцию в организме, необходимую для его нормальной жизнедеятельности.

В медицине диагностика функционирования этой системы занимает одно из главных мест, так как деятельность сердечно-сосудистой системы во многом определяет эффективность протекания процессов метаболизма, переноса кислорода и углекислого газа, терморегуляции.

Оценка деятельности сердечно-сосудистой системы при анестезиологическом мониторинге осуществляется путем регистрации механических, акустических и биоэлектрических проявлений сердечной деятельности, наиболее доступных для регистрации во время наркоза. Среди показателей центральной и периферической гемодинамики наибольшую ценность представляют параметры сердечного ритма, артериального и венозного давления крови, сердечного выброса.

Широко распространенными методами контроля сердечной деятельности являются слежение за величиной ЧСС, артериального давления крови, наблюдение ЭКГ в одном или нескольких отведениях с автоматическим обнаружением нарушений ритма. Использование данных методов контроля в клиническом мониторинге характеризуется простотой процедур регистрации биологических сигналов и интерпретации показаний.

Более сложные и громоздкие методы, используемые при функциональных исследованиях сердечно-сосудистой системы, такие как радионуклеидная ангиография, ядерный магнитный резонанс, чреспищеводная эхокардиография, допплеровские системы измерения потока крови используются по специальным показаниям[3].



2.2 Мониторинг частоты сердечных сокращений

Наиболее простым методом оценки параметров сердечного ритма является определение частоты сердечных сокращений. Этот показатель позволяет объективно судить об уровне функционирования сердечно-сосудистой системы пациента. Оценка ЧСС в простейшем случае может производиться путем пальпации колебаний артериальной сосудистой стенки.

Мониторные приборы, используемые в анестезиологической практике, осуществляют непрерывное измерение и цифровую индикацию ЧСС. Эти данные определяются по результатам оценки временных параметров физиологических процессов, происходящих в сердечно-сосудистой системе.

Для определения ЧСС необходимо выделить артериальную пульсацию кровотока, а затем измерить частоту следования пульсовых колебаний.

При неинвазивных методах измерения артериального давления крови ЧСС оценивается по колебаниям давления в окклюзионной манжетке. В случае прямых измерений давления в магистральных сосудах или легочной артерии анализируются пульсовые кривые, регистрируемые на выходе внутрисосудистого датчика давления крови.

При реографических исследованиях параметров гемодинамики для оценки пульса анализируется электрический сигнал, соответствующий изменению электрического сопротивления участка тканей с пульсирующим сосудом.

Артериальная пульсация может быть зарегистрирована по эффекту Доплера от движущегося потока крови с использованием ультразвуковой или микроволновой техники.

Для определения ЧСС часто используется электрокардиографический канал мониторов, в котором выделяются QRS- комплексы ЭКГ и обрабатываются значения длительностей R-R интервалов.

Процедуры усреднения и вычисления значений ЧСС осуществляются в устройстве обработки прибора, построенного, чаще всего, на однокристальной ЭВМ.

В анестезиологических мониторах используется “быстрое” усреднение периодов пульсовых колебаний. Это дает возможность отслеживать кратковременные эпизоды изменения частоты сердечных сокращений, возникающие, например, при интубации трахеи, и быстро реагировать на эти измерения.

ЭКГ дает информацию о сокращениях сердечной мышцы даже в тех случаях, когда уровень пульсации сосуда снижается ниже порога регистрации и когда падает артериальное давление, что делает информацию о частоте сердечных сокращений, полученную по R-R интервалам, особенно ценной. Также при использовании ЭКГ для определения ЧСС необходимо контролировать форму электрокардиосигнала, так как при высокой Т-волне возможно ошибочное удвоение значений ЧСС. Это требование нетрудно выполнить, так как ЭКГ канал мониторов имеет графический дисплей для слежения за формой ЭКГ в реальном масштабе времени[2].

2.3 Аппаратура автоматизированного анализа ритма сердца

Аппаратура для следящего контроля параметров ритма сердца выполняется в виде отдельных приборов - кардиомониторов или в виде модулей мониторных систем контроля состояния больных.

В кардиомониторах оценка параметров сердечного ритма ведется по результатам регистрации ЭКГ или периферического пульса. Среди отечественных разработок 80-х годов можно привести несколько кардиомониторов различного функционального назначения.

Ритмокардиометр РКМ-01 предназначен для оценки ЧСС по результатам регистрации ЭКГ и измерениям R-R-интервалов, прибор обеспечивает световую и звуковую тревожную сигнализацию при выходе значений измеряемых параметров за установленные границы.

Электрокардиоскоп ЭКСП-03 позволяет вести визуальный контроль электрокардиосигнала; обеспечивает регистрацию ЭКГ во всех отведениях; защищен от импульсов дефибриллятора; имеет фильтр для ослабления мышечных помех.

Ритмокардиовазометр РКВ-01, входит в состав кардиореанимационного комплекса КРК-01, дает возможность синхронного отображение на экране электронно-лучевой трубки ЭКГ и кривой периферического пульса, регистрируемой с помощью отражательного фотоэлектрического датчика, располагаемого на коже в проекции исследуемого сосуда ; измерения ЧСС по периферическому пульсу, а также слежения за величиной дефицита пульса.

Современным отечественным микропроцессорным прибором для анализа ритма сердца является ритмокардиоскоп «РКС-02». Прибор позволяет вести наблюдение ЭКГ, автоматизированную диагностику характера ритма сердца со сменой информации через каждые 1,5 минуты. Диагностика ритма включает классификацию фоновых аритмий, нарушений проводимости и катастрофических аритмий. Одновременно с диагнозом аритмии индицируется частота сердечных сокращений, частота поджелудочковых и желудочковых экстрасистол и отображается ЭКГ, что дает достаточно полное представление о сердечном ритме. РКС-02 имеет режимы наблюдение за динамикой ритма сердца путем контроля скаттерограммы, ритмограммы и гистограммы распределения R-R-интервалов. Это позволяет использовать прибор для слежения за состоянием больных в кардиологических палатах, в кабинетах функциональной диагностики, для контроля реабилитации и в профилактических осмотрах.

В настоящее время ряд отечественных производителей ведет выпуск кардиомониторов. Фирма «Монитор» (Ростов-на-Дону) разработала кардиомонитор «МЦ - 01», позволяющий проводить анализ аритмий по одному отведению ЭКГ у 4 пациентов, «Оптим» (Нижний Новгород) предложила фотоплетизмографический анализатор сердечного ритма «Оптим - 510». Кардиомонитор на базе IBM PC выпускается фирмой

«Геолинк» (Москва).

Особенностью ритмокардиомониторов, используемых для контроля текущего состояния пациентов в медицине, является применение алгоритмов оценки вариабельности сердечного ритма. Представителем данного класса приборов является ритмокардиомонитор «ЭЛОН - 001» ( «Новые приборы», г. Самара).

Ритмокардиомонитор «ЭЛОН - 001» предназначен для оперативного контроля состояния пациента во время анестезии и критических состояний путем наблюдения ЭКГ, слежения за текущими значениями частоты сердечных сокращений и показателями, получаемыми в результате анализа ритма сердца по методике вариационной пульсометрии.

Прибор обеспечивает непрерывную регистрацию ЭКГ в одном стандартном отведении и анализ сердечного ритма в реальном масштабе времени с вычислением диагностических показателей, тревожную сигнализацию при выходе значения ЧСС за установленные пределы.

Прибор имеет три режима отображения информации:

а) режим отображения ЭКГ (режим ЭКГ), при котором обеспечивается индикация значения ЧСС и отображение на жидкокристаллическом графическом дисплее ЭКГ;

б) режим отображения гистограммы (режим CP), при котором прибор обеспечивает отображение на дисплее результатов анализа ритма сердца;

в) режим отображения трендов (режим ТР), при котором обеспечивается индикация на дисплее значения ЧСС, отображение трендов - графиков изменения ЧСС за 20, 60 или 240 минут (по выбору).

Прибор позволяет подключать принтер для печати трендов ЧСС или гистограммы в режиме СР [3].



3. Холтеровское мониторирование

3.1 Суточное мониторирование ЭКГ

Суточное мониторирование ЭКГ, холтеровское мониторирование, или длительная регистрация ЭКГ -- метод электрофизиологической инструментальной диагностики, предложенный американским биофизиком Норманом Холтером.

Норман Холтер создал и представил в 1961 году новый метод регистрации электрокардиографии, который был назван амбулаторным, или холтеровским.

Изучение 24-часовой записи ЭКГ изменило прежние представления о нормах электрической активности сердца человека.

За эти годы 40-килограммовый радиопередающий регистратор, который закреплялся на спине больного, был заменен на регистратор с магнитной лентой, весивший вначале около 2 кг, а сейчас менее 0,5 кг[4].

3.2 Суть методики

Исследование представляет собой непрерывную регистрацию электрокардиограммы в течение 24 часов и более (48, 72 часа, иногда до 7 суток). Запись ЭКГ осуществляется при помощи специального портативного

аппарата -- рекордера (регистратора), который пациент носит с собой (на ремне через плечо или на поясе). Запись ведется по 2, 3, или более каналам (до 12 каналов). До сих пор наиболее распространены именно 2- и 3-канальные регистраторы.

В зависимости от способа хранения записи ЭКГ регистраторы подразделяются на регистраторы на магнитной ленте и с электронной памятью; в зависимости от объема сохраняемой ЭКГ бывают с непрерывной записью и с записью фрагментов (событий)[4].

3.3 Порядок исследования

Для осуществления контакта с телом пациента используются одноразовые клейкие электроды. Важна для качественной записи подготовка поверхности кожи: сбривают волосы в месте крепления электродов^[1], кожу обезжиривают и слегка скарифицируют. Это лучше всего выполнять специальной абразивной пастой. Затем кожу протирают спиртом, просушивают и наклеивают электроды. Наилучшие результаты дают специальные электроды для длительного мониторирования с так называемым «твердым гелем», т.е. с электролитным гелем, который под действием тепла тела пациента уменьшает вязкость.

Во время исследования пациент ведет свой обычный образ жизни (работает, совершает прогулки и т. п.), отмечая в специальном дневнике время и обстоятельства возникновения неприятных симптомов со стороны сердца, прием лекарств и смену видов физической активности. При этом врач может дать пациенту задания, например, подняться на определённое количество ступеней и отметить выполнение задания нажатием кнопки на мониторе. Таким образом врач сможет проанализировать изменение работы сердца во время физической активности[4].

3.4 Анализ результатов

Анализ полученной записи осуществляется на дешифраторах, в качестве которых обычно используется компьютер с соответствующим ПО. Современные носимые регистраторы могут сами осуществлять первичную классификацию записанной ЭКГ, что позволяет ускорить процесс ее окончательной расшифровки врачом на компьютере. Следует заметить, что любая автоматическая классификация ЭКГ несовершенна, поэтому любая холтеровская запись должна быть просмотрена и откорректирована врачом. Общепринятого сформулированного стандарта на расшифровку не существует, но там обязательно должны быть указаны:

· сведения о ритме сердца: его источник (источники) и частоты;

· сведения о нарушениях ритма: экстрасистолах наджелудочковых и желудочковых (с указанием количества, морфологии и прочих особенностей), пароксизмах аритмий;

· сведения о паузах ритма;

· сведения об изменениях интервалов PQ и QT, если эти изменения имели место, сведения об изменениях морфологии комплекса QRS, обусловленных нарушениями внутрижелудочковой проводимости;

· сведения об изменениях конечной части желудочкового комплекса (сегмента ST) и о связи этих изменений с физической активностью пациента и его ощущениями по дневнику;

· сведения о работе искусственного водителя ритма -- если он есть.

Выявленные особенности или патология должны быть проиллюстрированы распечатками ЭКГ за соответствующий период мониторирования[4].

3.5 Показания к исследованию

Холтеровское мониторирование -- один из популярных методов диагностики нарушений сердечного ритма. Показано пациентам с жалобами на сердцебиение и перебои в работе сердца -- для выявления нарушений ритма и проводимости сердца, с неясными обмороками, а также частично для регистрации «немой» (безболевой) ишемии миокарда, для оценки некоторых параметров работы электрокардиостимулятора. В плане диагностики ИБС результат холтеровского мониторирования в большинстве случаев критерием быть не может.

Следует также помнить, что холтеровское мониторирование, даже многосуточное, не обладает высокой отрицательной предсказующей ценностью, т.е. если некий подозреваемый феномен не выявлен при холтеровском мониторировании -- это не доказывает отсутствие данного феномена у пациента[4].



4. Мониторинг артериального давления

4.1 Мониторинг параметров давления крови

Важным компонентом клинического мониторинга, определяющим состояние сердечно-сосудистой системы и организма в целом, является контроль кровяного давления.

Движение крови по сосудам представляет собой сложный процесс, зависящий от работы сердца, эластичности сосудистых тканей, тонуса гладкой мускулатуры, количества и вязкости крови, сопротивления потоку крови в капиллярном русле.

Давление крови в сосудах представляет собой гидродинамическое давление, возникающее в результате работы сердца, нагнетающего кровь в сосудистое русло.

Артериальное давление крови (АД) является важнейшим показателем, широко используемым в клинической диагностике. Изменение артериального давления за один сердечный цикл состоит из постоянной составляющей давления и пульсового колебания. Наибольший размах пульсовые колебания давления достигают в крупных артериях, по мере сужения сосудов пульсации падают, становясь неразличимыми в артериолах.

В клинической практике наиболее часто используются следующие параметры, характеризующие АД крови : минимальное (диастолическое), среднее динамическое и максимальное (систолическое) давление.

Диастолическое давление представляет собой величину минимального давления крови, достигаемую к концу диастолического периода сердечного цикла. Минимальное давление зависит от степени проходимости или величины оттока крови через систему прекапилляров, ЧСС, упруговязких свойств артериальных сосудов.

Систолическое давление равно максимальному давлению, достигаемому в момент, соответствующий выбросу крови из сердца в аорту. Максимальное давление характеризует запас энергии, которым обладает движущаяся масса крови на данном участке сосуда. Максимальное давление складывается из бокового систолического давления (составляющая, действующая на боковую стенку артерии в период систолы) и ударного давления (гемодинамический удар).

Измерение параметров давления крови для мониторинга показателей сердечно-сосудистой системы может осуществляется прямым или косвенным способами.

Прямой, инвазивный способ определения давления крови основан на катетеризации сосуда датчиком давления, имеющим электрический выход. Датчик давления предварительно калибруется в единицах измерения давления крови. Выходной сигнал датчика поступает на устройство обработки, где определяются параметры давления, которые затем передаются на устройства отображения , записи и хранения данных монитора.

Косвенное определение давления крови связано с использованием неинвазивных методик регистрации параметров физиологических процессов, связанных с внутрисосудистым давлением крови. Широкое распространение получили окклюзионные методы, основанные на измерении давления воздуха в манжетке, охватывающей участок тканей, содержащий кровеносный сосуд, которое уравновешивает (компенсирует) давление крови в сосуде под манжеткой.

Используются также методики, основанные на ультразвуковом измерении движения сосудистой стенки, допплеровском измерении скорости кровотока.

В то же время ценность методов измерений, применяемых для целей клинического мониторинга, определяется, в первую очередь, устойчивостью и воспроизводимостью показаний, так как особенности методики можно учесть, сравнивая всю физиологическую информацию о пациенте[5].



4.2 Прямые инвазивные методы измерения давления крови

Внутрисосудистое измерение параметров давления крови с отображением кривой давления на графическом дисплее и цифровых данных на табло монитора является наиболее удобным, точным и достоверным способом непрерывного мониторинга показателей сердечно - сосудистой системы.

Цифровая обработка сигнала внутрисосудистого датчика давления в мониторах позволяет определить необходимые параметры давления крови. Например, при слежении за АД: значения систолического, диастолического, среднего давления, а также рассчитать производные гемодинамические показатели, характеризующие состояние сердечно-сосудистой системы.

Для чрескожной катетеризации при мониторинге АД наиболее часто используется лучевая артерия, в основном из-за доступности, возможностей обеспечения коллатериального кровотока в конечности, большого накопленного экспериментального материала и достаточной безопасности. Использование артериального катетера позволяет дополнительно к мониторингу АД вести повторяющийся отбор проб крови для биохимического анализа.

Датчик давления, используемый для внутрисосудистых измерений в мониторных системах, содержит чувствительный элемент, на который воздействует давление крови. Датчик включает катетер, фиксируемый в исследуемом сосуде. Чувствительный элемент, преобразующий величину давления в электрический сигнал, может конструктивно размещаться вне катетера. В современных конструкциях датчиков давления чувствительный элемент располагается на кончике катетера и отделен от крови тонкой мембраной.

В качестве чувствительного элемента в датчиках давления крови используются различные типы первичных преобразователей давления (тензометрические, емкостные, пьезоэлектрические, полупроводниковые), трансформирующие величину давления за счет упругой деформации чувствительного элемента в изменение его электрических характеристик (сопротивления, емкости, напряжения и др.). Наибольшее распространение в мониторной аппаратуре получили тензометрические датчики, обладающие высокими метрологическими характеристиками.

Измерительная схема, к которой подключен чувствительный элемент датчика, преобразует изменения его электрических характеристик в сигнал, поступающий в устройство обработки монитора.

Точность измерения давления при использовании катетерных датчиков определяется рядом физических факторов. При оценке динамических погрешностей измерений чувствительный элемент датчика, воспринимающий колебания давления, можно рассматривать как гармонический осциллятор под действием внешних сил. Электрический сигнал на выходе датчика давления будет пропорционален величине упругой деформации (смещения) чувствительного элемента, следовательно, в первом приближении он будет описываться решением обыкновенного дифференциального уравнения второго порядка.

Минимизация динамических ошибок при определении параметров артериального давления очень важна, так как систолическое значение артериального давления оценивают по величине зарегистрированного пика пульсации давления в сосуде, определяемого высокочастотными компонентами пульсации давления. Частотный спектр пульсации давления определяется величинами частоты сердечных сокращений и скорости нарастания пика давления.

Для минимизации динамических погрешностей измерений собственная частота датчика должна в 2 - 3 раза превышать максимальную частоту спектра пульсаций давления.

Попадание в катетер пузырьков воздуха приводит к увеличению эластичности системы и увеличению x, что также ведет к искажениям регистрируемых пульсаций давления. Кроме того, наличие пузырьков воздуха опасно их проникновением в артериальное русло и развитием тяжелого патологического состояния - эмболии.

Технические параметры датчиков:

чувствительность 5 мкВ /В/ мм рт.ст.

сопротивление 1 кОм

диапазон давления -50 ...+300 мм рт.ст.

резонансная частота 10 кГц.

Катетер датчика имеет просвет на рабочем конце для отбора проб крови и введения жидкостей.

При измерении АД необходимо учитывать погрешности физиологической природы. Пульсации давления, регистрируемые в периферических артериях, определяются тонусом гладкой мускулатуры, поэтому, например, в лучевой артерии систолическое давление оказывается обычно больше, а диастолическое меньше, чем эти значения в центральной аорте. При изменении сосудистого сопротивления это соотношение может изменяться[5].

4.3 Клиническое использование прямых методов измерения давления крови

Мониторинг показателей давления крови дает возможность оценить различные функциональные характеристики сердечно-сосудистой системы при проведении лечения..

Мониторинг центрального венозного давления (ЦВД) необходим при назначении вазоактивных препаратов и действии факторов, вызывающих изменение тонуса периферических вен, а также при контроле инфузионной терапии при тяжелой гиповолемии. Измерение ЦВД связано с инвазивной процедурой центральной венозной катетеризации.

Мониторинг ЦВД используется для определения функции правого сердца, а также оценки объема циркулирующей крови. Это связано с тем, что ЦВД отражает степень наполнения правого желудочка и предсердия. Вместе с тем большие вены (торакальные, абдоминальные, проксимальные конечностей) образуют резервуар для значительного объема крови, поэтому ЦВД сильно зависит от объемного состояния сосудов и их тонуса.

Кривую ЦВД отображают на графическом дисплее монитора, т.к. ее форма позволяет оценить работу предсердия и трехстворчатого клапана. При записи ЦВД с усреднением данных за несколько ударов сердца может быть зарегистрирована дыхательная волна, отражающая параметры спонтанного или искусственного дыхания.

Мониторинг ЦВД используется в ситуациях, сопровождаемых большой кровопотерей, а также в сердечно-сосудистой хирургии[5].

4.4 Косвенные методы измерения давления крови

Аускультативный метод измерения АД или метод Н.С. Короткова основан на анализе характерных звуков, так называемых тонов Н.С. Короткова (далее тонов), регистрируемых в простейшем случае с помощью фонендоскопа, в дистальном отрезке артерии, непосредственно у нижнего края окклюзионной манжетки при определенной величине давления воздуха в манжетке.

Пальпаторный метод измерения параметров АД является одним из самых старых методов оценки параметров гемодинамики, применяемых анестезиологами до настоящего времени. Метод основан на использовании окклюзионной манжетки, накладываемой на плечо, создании в ней давления воздуха, сжимающего артерию, и определении значения давления в характерные моменты изменения пульса, контролируемого на дистальном участке артерии (в простейшем случае путем пальпации) при плавной компрессии (декомпрессии) воздуха в манжетке.

Осциллометрический метод измерения параметров АД связан с анализом пульсаций давления (осцилляций), возникающих в окклюзионной манжетке, сжимающей артерию, в режиме компрессии (декомпрессии) воздуха. Для регистрации осцилляций в воздушную магистраль манжетки вводят датчик давления с необходимыми динамическими характеристиками (аналогично датчику прямых инвазивных измерений)[5].

4.5 Аппаратура мониторного контроля параметров давления крови

Многофункциональная аппаратура для измерения параметров давления крови входит в состав практически всех современных многоканальных мониторных систем.

В подобных системах прямому инвазивному измерению параметров давления крови может отводиться несколько измерительных каналов для определения параметров давления в различных точках сосудистого русла и отображения кривых давления на графическом дисплее монитора.

Аппаратура неинвазивного измерения АД также входит в состав мониторно-компьютерных систем, однако она имеет более широкое клиническое применение, поэтому мониторы давления, основанные на косвенных методах определения параметров АД, выпускаются в виде отдельных приборов.

Аппаратура прямого инвазивного измерения давления крови представляет собой измерительный канал, преобразующий электрический сигнал катетерного датчика, пропорциональный величине давления крови, в цифровую форму для дальнейшей обработки в мониторе.

Неинвазивные мониторы параметров АД всегда строятся с использованием осциллометрического или аускультативного метода измерения, а иногда совмещают оба метода. Если аппаратура входит в состав многоканальной мониторной системы, то для повышения точности измерений используется канал ЭКГ, позволяющий синхронизировать обнаружитель пульсовой волны монитора.

Мониторы артериального давления имеют автоматический режим периодических измерений с интервалом времени от 1 до 60 минут, а также систему тревожной сигнализации при выходе измеряемых параметров за установленные границы.

На экран дисплея монитора выводятся кривая давления и вычисленные значения параметров АД. В приборе предусмотрена периодическая калибровка по сигналу от микропроцессора, подаваемому на переключатель. При этом обратная связь размыкается и под действием напряжения калибровки осуществляется поиск размера сосуда, при котором пульсации давления достигают максимума.

Технические характеристики современных мониторов АД, выпускаемых в различных странах, удовлетворяют требованиям стандартов (стандарт Британской ассоциации гипертонии, национальный стандарт США для электронных сфигмоманометров)[5].



5. Мониторинг сердечного выброса

Сердечный выброс характеризует насосную функцию сердца, то есть его способность к нагнетанию крови в артериальное русло. Чаще всего оцениваются два параметра сердечного выброса: ударный (систолический) объем (СО), равный количеству крови, выбрасываемому за одно сердечное сокращение, и минутный объем кровообращения (МОК), равный объему крови, проходящему через сердце за минуту.

Минутный объем кровообращения равен произведению величины систолического объема на значение ЧСС.

Величина сердечного выброса гомеостатически поддерживается в организме в соответствии с потребностью метаболизма тканей, что делает этот показатель важным индикатором функционирования сердечно-сосудистой системы, отражающим процессы нервной и гуморальной регуляции. Определение параметров сердечного выброса, а также производных показателей, характеризующих центральную гемодинамику, играют важную роль в клиническом мониторинге.

Разработаны прямые методы определения сердечного выброса, связанные с катетеризацией сердца, а также неинвазивные, основанные на ультразвуковых (допплеровских), эхокардиографических, реографических и фотоплетизмографических методах оценки параметров кровотока.

Совершенствование техники клинического мониторинга за последние годы связывают с достижением неинвазивных методов измерения сердечного выброса, дающих при простоте их реализации оперативную информацию о состоянии сердечно-сосудистой системы пациента во время проведения хирургических вмешательств, а также в послеоперационном периоде[3].



Заключение

Мониторно-компьютерные системы оперативного контроля состояния организма предназначены для обеспечения мониторинга безопасности пациентов в отделениях любого медицинского профиля (особенно в отделении кардиологического профиля), где необходим мониторинг безопасности: палаты интенсивной терапии (ПИТ), реанимационные отделения (РО).

Мониторинг безопасности (мониторинг - постоянный аппаратный контроль жизненно важных физиологических показателей больных) достигается путем непрерывного автоматической регистрации сигналов и вычисления параметров у всех пациентов отделения по трем измерительным каналам:

· электрокардиографический канал (ЭКГ);

· канал автоматического неинвазивного измерения артериального давления (ИАД);

· канал пульсоксиметрии (SpO2).

Мониторно-компьютерные системы оперативного контроля состояния организма обеспечивают:

· индивидуальный мониторинг пациента;

· запись результатов мониторинга (трендов);

· возможность записи сигнала диагностической ЭКГ со стандартного электрокардиографа в базу;

· непрерывную передачу на АРМ-ы сигнала ЭКГ и параметров;

· передачу на АРМ Врача трендов;

На помощь мониторно-компьютерным системам в ЛПУ всегда приходят автоматизированные рабочие места, так как МКС и АРМ тесно взаимосвязаны друг с другом. Так, АРМ Врача обеспечивает:

· непрерывный мониторинг всех пациентов отделения;

· регистрацию пациентов, ведение их базы и архива;

· назначение пациента на ПКМ для мониторинга;

· чтения трендов пациентов с ПКМ и их просмотр;

· просмотр диагностических ЭКГ и ведение их базы.

Задача оперативной оценки состояния пациента возникает в весьма важных практических направлениях в медицине и в первую очередь при непрерывном наблюдении за больным в палатах интенсивной терапии, операционных и послеоперационных отделениях.

Важной особенностью современных мониторно-компьютерных систем является наличие средств экспресс-анализа и визуализации их результатов в режиме реального времени на дисплее монитора[3].



Контрольные вопросы

1. Что такое мониторинг?

2. Какими факторами определяется ценность использования систем мониторинга для клинической практики?

3. В чем заключается сущность мониторинга частоты сердечных сокращений (ЧСС)?

4. Примеры существующей аппаратуры автоматизированного анализа ритма сердца.

5. Холтеровское мониторирование: что это?

6. Показания к проведению холтеровского мониторирования.

7. Прямые и косвенные способы измерения параметров давления крови для мониторинга показателей сердечно-сосудистой системы.

8. Какие методы существуют для косвенного измерения кровяного давления?

9. Представление об аппаратуре мониторно-компьютерного контроля параметров давления крови.

10. Сущность мониторинга сердечного выброса.



Тестовые задания

1. Непрерывный аппаратный контроль жизненно важных физиологических показателей больных, - это:

а) реоэнцефалография;

б) мониторинг;

в) медицинские приборно-компьютерные системы.

2. Термин «мониторинг» происходит от латинского слова «monitor», что переводится как:

а) терминальный;

б) монитор;

в) предостерегающий.

3. 1) Без клинического мониторинга невозможно эффективное ведение больных, находящихся в критических состояниях.

2) Наиболее важными для мониторно-компьютерного контроля являются сердечно-сосудистая система, центральная нервная система, функция внешнего дыхания.

а) верно первое суждение;

б) верно второе суждение;

в) оба суждения верны;

г) оба суждения неверны.

4. Широко распространенными в современной медицине методами контроля сердечной деятельности являются:

а) слежение за величиной ЧСС;

б) слежение за величиной ЧСС и АД;

в) слежение за величиной ЧСС, АД, наблюдение ЭКГ.

5. Ритмокардиовазометр РКВ-01 дает на дисплее монитора отображение:

а) ЭКГ;

б) ЭКГ и кривой периферического пульса;

в) кривой периферического пульса.

6. Ритмокардиомонитор «ЭЛОН - 001» имеет:

а) один режим отображения информации;

б) два режима отображения информации;

в) три режима отображения информации.

7. Суточное мониторирование ЭКГ предложил:

а) Н. Холтер;

б) Л. Гальвани;

в) У. Эйнтховен.

8. Первый регистратор работы сердца для суточного мониторирования весил:

а) 0.5 кг;

б) 40 кг;

в) 40 г.

9. 1) Во время суточного мониторирования пациент ведет свой обычный образ жизни, отмечая в специальном дневнике время и обстоятельства возникновения неприятных симптомов со стороны сердца.

2) Для осуществления контакта с телом пациента используются многоразовые клейкие электроды.

а) верно первое суждение;

б) верно второе суждение;

в) оба суждения верны;

г) оба суждения неверны.

10. Холтеровское мониторирование показано пациентам с жалобами на:

а) головные боли;

б) перебои в работе сердца;

в) общую слабость организма.

11. В клинической практике наиболее часто используются следующие параметры, характеризующие АД крови:

а) минимальное (диастолическое) давление;

б) минимальное (диастолическое) и среднее динамическое давление;

в) минимальное (диастолическое), среднее динамическое и максимальное (систолическое) давление.

12. Измерение параметров давления крови для мониторинга показателей сердечно-сосудистой системы может осуществляется:

а) прямым и косвенным способами;

б) только прямым способом;

в) только косвенным способом.

13. К техническим параметрам датчиков относят:

а) чувствительность и диапазон давления;

б) сопротивление, чувствительность и диапазон давления;

в) резонансная частота;

г) чувствительность, сопротивление, диапазон давления и резонансная частота.

14. Существует такое понятие, как мониторинг ЦВД. Аббревиатура ЦВД означает:

а) цереброваскулярное давление;

б) центральное венозное давление;

в) такого понятия в медицине не существует.

15. Метод измерения артериального давления по Н.С. Короткову - это метод: а) Аускультативный;

б) Пальпаторный;

в) Осциллометрический.

16. СО и МОК - это, соответственно:

а) скорость оседания минутный объем кровообращения;

б) систолический объем и минутный объем кровообращения;

в) систолический объем и минутное отображение кривой АД.

17. Мониторинг центрального венозного давления используется для:

а) измерения АД;

б) оценки объема циркулирующей крови;

в) регистрации АД.

18. Минутный объем кровообращения равен:

а) частному величины систолического объема на значение ЧСС;

б) произведению значения ЧСС на значение ЧДД;

в) произведению величины систолического объема на значение ЧСС.

19. МКС - это:

а) мониторно-компьютерные системы;

б) медицинские компьютерные системы;

в) медицинский контроль и стабильность.

20. Прямой способ определения давления крови основан на:

а) катетеризации сосуда датчиком давления, имеющим электрический выход;

б)использовании неинвазивных методик регистрации параметров физиологических процессов;

в) методиках с ультразвуковым измерением движения сосудистой стенки.

21. Мониторинг безопасности вычисляется по:

а) одному измерительному каналу;

б) двум измерительным каналам;

в) трем измерительным каналам.

22. ПИТ - это:

а) палата для измерения температуры;

б) палаты интенсивной терапии;

в) правила измерения температуры.

23. Мониторно-компьютерные системы оперативного контроля состояния организма обеспечивают:

1) индивидуальный мониторинг пациента;

2) запись результатов мониторинга (трендов).

а) верно первое суждение;

б) верно второе суждение;

в) верны оба суждения;

г) оба суждения неверны.

24. Важной особенностью современных мониторно-компьютерных систем является:

а) наличие средств экспресс-анализа и визуализации их результатов;

б) наличие средств экспресс-анализа;

в) визуализация средств экспресс-анализа.

25. В каком году Н.Холтер создал и представил новый метод регистрации ЭКГ?

а) 1991 год;

б) 1691 год;

в) 1961 год.



Ответы к тестовым заданиям

1. б)

2. в)

3. в)

4. в)

5. б)

6. в)

7. а)

8. б)

9. а)

10. б)

11. в)

12. а)

13. г)

14. б)

15. а)

16. б)

17. б)

18. в)

19. а)

20. а)

21. в)

22. б)

23. в)

24. а)

25. в)



Список используемой литературы

1. В.Я. Гельман «Медицинская информатика. Практикум».- СПб: Питер, 2008.

2. Материалы статьи «Алгоритмы и комплексы программ мониторно-компьютерных систем для анализа и морфологии и ритма электрокардиограмм», автор - А.В. Коробейников; Ижевск, 2013 (электронный ресурс).

3. Н.Р. Палеев, Н.П. Бочков, А.И. Воробьев, В.А. Насонова «Справочник врача общей практики»; изд-во «ЭКСМО-Пресс», 2002. - В 2 томах.

4. Материалы статьи «Холтер. Холтеровское мониторирование»; г. Томск, 2012.

5. Журнал «Вестник Российского университета дружбы народов», статья «О клиническом опыте мониторинга артериального давления»; авторы В.К. Кумыков, Р.М. Захаров; выпуск №1/2007 (электронный ресурс).

Размещено на Allbest.ru

...