Мониторинг (медицина)
В медицине мониторинг – это наблюдение за заболеванием, состоянием или одним или несколькими медицинскими параметрами с течением времени.
Его можно проводить путем постоянного измерения определенных параметров с помощью медицинского монитора (например, путем непрерывного измерения жизненно важных показателей с помощью прикроватного монитора) и/или путем многократного выполнения медицинских тестов (например, мониторинга уровня глюкозы в крови с помощью глюкометра у людей с сахарный диабет ).
Передача данных от монитора на удаленную станцию мониторинга называется телеметрией или биотелеметрией .
Классификация по целевому параметру
[ редактировать ]Мониторинг можно классифицировать по целям, представляющим интерес, в том числе:
- Сердечный мониторинг , который обычно относится к непрерывной электрокардиографии с оценкой состояния пациента относительно его сердечного ритма. Небольшой монитор, который носят с этой целью амбулаторные пациенты, известен как монитор Холтера . Кардиомониторинг может также включать мониторинг сердечного выброса с помощью инвазивного катетера Свана-Ганца .
- Гемодинамический мониторинг , который контролирует артериальное давление и кровоток в системе кровообращения. Артериальное давление можно измерить либо инвазивно с помощью вставленного датчика артериального давления , либо неинвазивно с помощью надувной манжеты для измерения артериального давления.
- Мониторинг дыхания , например:
- Пульсоксиметрия , которая включает измерение процентного содержания насыщенного кислорода в крови , называемого SpO2, и измеряется с помощью инфракрасной манжеты на палец.
- Капнография , которая включает в себя измерение CO 2 , называемого EtCO2 в конце выдоха или концентрацией углекислого газа . Частота дыхания, отслеживаемая как таковая, называется AWRR или частотой дыхания в дыхательных путях .)
- Мониторинг частоты дыхания через грудной датчик, канал ЭКГ или с помощью капнографии.
- Неврологический мониторинг , например внутричерепного давления . Также существуют специальные мониторы пациента, которые позволяют отслеживать мозговые волны ( электроэнцефалография ), концентрацию газового анестетика, биспектральный индекс (BIS) и т. д. Они обычно встраиваются в наркозные аппараты. В отделениях интенсивной терапии нейрохирургии мониторы ЭЭГ головного мозга имеют более широкие многоканальные возможности и могут также отслеживать другие физиологические события.
- Мониторинг уровня глюкозы в крови
- Наблюдение за родами
- температуры тела Мониторинг с помощью клейкой подушечки, содержащей термоэлектрический датчик.
- Мониторинг терапии рака с помощью циркулирующих опухолевых клеток [1]
Жизненно важные параметры
[ редактировать ]Мониторинг жизненно важных параметров может включать в себя несколько из упомянутых выше и чаще всего включает, по крайней мере, артериальное давление и частоту сердечных сокращений , а предпочтительно также пульсоксиметрию и частоту дыхания . Мультимодальные мониторы, которые одновременно измеряют и отображают важные жизненно важные параметры, обычно интегрируются в прикроватные мониторы в отделениях интенсивной терапии и в наркозные аппараты в операционных . Это позволяет осуществлять постоянный мониторинг состояния пациента, при этом медицинский персонал постоянно информируется об изменениях общего состояния пациента. Некоторые мониторы могут даже предупреждать о приближающихся фатальных сердечных заболеваниях до того, как клинический персонал заметит видимые признаки, такие как фибрилляция предсердий или преждевременное сокращение желудочков (ПВС).
Медицинский монитор
[ редактировать ]или Медицинский монитор физиологический монитор — это медицинское устройство, используемое для мониторинга. Он может состоять из одного или нескольких датчиков , компонентов обработки, устройств отображения (которые иногда сами по себе называются «мониторами»), а также каналов связи для отображения или записи результатов в другом месте через сеть мониторинга. [ нужна ссылка ]
Компоненты
[ редактировать ]Датчик
[ редактировать ]Датчики медицинских мониторов включают биосенсоры и механические датчики. Например, фотодиод используется в пульсоксиметрии, датчик давления используется при неинвазивном измерении давления в крови.
Перевод компонента
[ редактировать ]Транслирующий компонент медицинских мониторов отвечает за преобразование сигналов датчиков в формат, который можно отобразить на устройстве отображения или передать на внешний дисплей или записывающее устройство.
Устройство отображения
[ редактировать ]Физиологические данные непрерывно отображаются на ЭЛТ , светодиодном или ЖК- экране в виде каналов данных по оси времени. Они могут сопровождаться численными показаниями вычисленных параметров по исходным данным, таких как максимальное, минимальное и среднее значения, частота пульса и дыхания и т.д. [ нужна ссылка ]
Помимо отслеживания физиологических параметров во времени (ось X), цифровые медицинские дисплеи имеют автоматизированное числовое считывание пиковых и/или средних параметров, отображаемых на экране.
Современные медицинские устройства отображения обычно используют цифровую обработку сигналов (DSP), преимущества которой заключаются в миниатюризации , портативности и многопараметрических дисплеях, позволяющих одновременно отслеживать множество различных показателей жизнедеятельности. [ нужна ссылка ]
Старые аналоговые дисплеи пациентов, напротив, были основаны на осциллографах и имели только один канал, обычно зарезервированный для электрокардиографического мониторинга ( ЭКГ ). Поэтому медицинские мониторы, как правило, были узкоспециализированными. пациента Один монитор будет отслеживать артериальное давление , другой — измерять пульсоксиметрию , третий — ЭКГ. Более поздние аналоговые модели имели второй или третий канал, отображаемый на том же экране, обычно для мониторинга дыхательных движений и артериального давления . Эти машины широко использовались и спасли множество жизней, но у них было несколько ограничений, включая чувствительность к электрическим помехам , колебаниям базового уровня и отсутствие числовых показаний и сигналов тревоги. [ нужна ссылка ]
Ссылки на связь
[ редактировать ]Некоторые модели многопараметрических мониторов могут быть подключены к сети, т. е. они могут отправлять свои данные на центральную станцию мониторинга отделения интенсивной терапии, где один сотрудник может наблюдать и реагировать на несколько прикроватных мониторов одновременно. Амбулаторная телеметрия также может быть достигнута с помощью портативных моделей с батарейным питанием, которые пациент носит с собой и которые передают данные через беспроводное соединение для передачи данных.
Цифровой мониторинг создал возможность, которая полностью разрабатывается, для интеграции физиологических данных из сетей мониторинга пациентов в развивающиеся больничные электронные медицинские карты и системы цифровых диаграмм с использованием соответствующих стандартов здравоохранения , которые были разработаны для этой цели такими организациями, как как IEEE и HL7 . Этот новый метод отображения данных о пациентах снижает вероятность ошибок в документации, вызванных человеческим фактором, и в конечном итоге приведет к сокращению общего потребления бумаги. Кроме того, автоматическая интерпретация ЭКГ автоматически включает в диаграммы диагностические коды. медицинского монитора Встроенное программное обеспечение может выполнять кодирование данных в соответствии с этими стандартами и отправлять сообщения в приложение для медицинских записей, которое их декодирует и включает данные в соответствующие поля.
Удаленная связь может быть полезна для телемедицины , которая предполагает оказание клинической медицинской помощи на расстоянии.
Другие компоненты
[ редактировать ]Медицинский монитор также может иметь функцию подачи сигнала тревоги (например, с помощью звуковых сигналов) для оповещения персонала при установке определенных критериев, например, когда какой-либо параметр превышает или падает за пределы уровня.
Мобильная техника
[ редактировать ]Совершенно новые возможности открывают мобильные мониторы, даже в подкожном исполнении. Этот класс мониторов доставляет информацию, собранную в сети тела ( BAN ), например, на смартфоны и реализованные автономные агенты .
Интерпретация контролируемых параметров
[ редактировать ]Мониторинг клинических параметров в первую очередь предназначен для выявления изменений (или отсутствия изменений) клинического статуса человека. Например, параметр насыщения кислородом обычно контролируют для выявления изменений дыхательной способности человека.
Изменение статуса по сравнению с вариабельностью теста
[ редактировать ]При мониторинге клинических параметров различия между результатами теста (или значениями постоянно контролируемого параметра через определенный интервал времени) могут отражать либо (или и то, и другое) фактическое изменение состояния состояния, либо тест-ретестовую вариабельность метода тестирования.
На практике вероятность того, что разница обусловлена вариабельностью результатов повторных тестов, почти наверняка может быть исключена, если разница превышает заранее определенную «критическую разницу». Эта «критическая разница» (CD) рассчитывается как: [2]
, где: [2]
- K – коэффициент, зависящий от предпочтительного уровня вероятности. Обычно он устанавливается на уровне 2,77, что отражает 95% интервал прогнозирования , и в этом случае существует менее 5% вероятность того, что результат теста станет выше или ниже критической разницы из-за вариабельности теста-повторного теста в отсутствие других факторов. .
- CV a — аналитическая вариация
- CV i — внутрииндивидуальная изменчивость
Например, если у пациента уровень гемоглобина составляет 100 г/л, аналитическая вариация ( CV a ) составляет 1,8%, а внутрииндивидуальная изменчивость CV i составляет 2,2%, то критическая разница составляет 8,1 г/л. Таким образом, для изменений менее 8 г/л со времени предыдущего теста, возможно, необходимо учитывать возможность того, что изменение полностью вызвано вариабельностью результатов повторных тестов в дополнение к рассмотрению последствий, например, заболеваний или лечения.
Натрий | 3% |
Калий | 14% |
Хлористый | 4% |
Мочевина | 30% |
Креатинин | 14% |
Кальций | 5% |
Альбумин | 8% |
Глюкоза натощак | 15% |
Амилаза | 30% |
Раково-эмбриональный антиген | 69% |
С-реактивный белок | 43% [3] |
Гликированный гемоглобин | 21% |
Гемоглобин | 8% |
Эритроциты | 10% |
Лейкоциты | 32% |
Тромбоциты | 25% |
Если не указано иное, то критические значения указаны в Fraser 1989. [2] |
Критические различия для других тестов включают концентрацию альбумина в утренней моче с критической разницей в 40%. [2]
Дельта-проверка
[ редактировать ]В клинической лаборатории дельта-проверка — это лабораторный метод контроля качества , который сравнивает текущий результат теста с предыдущими результатами теста того же человека и определяет, существует ли существенная разница, которую можно определить как критическое различие, как указано в предыдущем разделе. или определяется другими заранее определенными критериями. Если разница превышает заранее определенные критерии, результат сообщается только после ручного подтверждения персоналом лаборатории, чтобы исключить лабораторную ошибку как причину разницы. [4] Чтобы пометить образцы как отличающиеся от предыдущих, выбираются точные пороговые значения, обеспечивающие баланс между чувствительностью и риском быть перегруженными ложноположительными флажками. [5] Этот баланс, в свою очередь, зависит от различных видов клинических ситуаций, в которых используются пороговые значения, и, следовательно, разные пороговые значения часто используются в разных отделениях даже в одной больнице. [5]
Техники в разработке
[ редактировать ]Разработка новых методов мониторинга — это передовая и развивающаяся область в интеллектуальной медицине , биомедицинской интегративной медицине , альтернативной медицине , индивидуальной профилактической медицине и прогностической медицине, в которой особое внимание уделяется мониторингу комплексных медицинских данных пациентов, людей из группы риска и здоровых людей. использование передовых, интеллектуальных, минимально инвазивных биомедицинских устройств , биосенсоров , лабораторий на чипе (в будущем наномедицина [6] [7] устройства, такие как нанороботы ), а также передовые компьютерные инструменты медицинской диагностики и раннего предупреждения с помощью короткого клинического интервью и назначения лекарств .
По мере развития биомедицинских исследований , нанотехнологий и нутригеномики , осознания возможностей человеческого организма по самовосстановлению и растущего осознания ограничений медицинского вмешательства с помощью химических препаратов (единственный подход к лечению старой школы), появляются новые исследования, которые показывают, какой огромный вред могут нанести лекарства. [8] [9] Исследователи работают над тем, чтобы удовлетворить потребность во всестороннем дальнейшем изучении и личном постоянном клиническом мониторинге состояния здоровья, сохраняя при этом устаревшее медицинское вмешательство в качестве крайней меры.
При многих медицинских проблемах лекарства обеспечивают временное облегчение симптомов, в то время как корень медицинской проблемы остается неизвестным без достаточных данных обо всех наших биологических системах. [10] . Наше тело оснащено подсистемами, предназначенными для поддержания баланса и функций самовосстановления. Вмешательство без достаточных данных может повредить эти целебные подсистемы. [10] Мониторинг в медицине заполняет пробел в предотвращении диагностических ошибок и может помочь в будущих медицинских исследованиях, анализируя все данные многих пациентов.
Примеры и приложения
[ редактировать ]Цикл разработки в медицине чрезвычайно длинный, до 20 лет, из-за необходимости одобрения Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA), поэтому многие решения для мониторинга лекарственных средств сегодня недоступны в традиционной медицине.
- Мониторинг уровня глюкозы в крови
- in vivo Устройства для мониторинга уровня глюкозы в крови могут передавать данные на компьютер, который может помочь с ежедневными рекомендациями по образу жизни или питанию , а вместе с врачом может дать рекомендации по дальнейшему исследованию у людей, находящихся в группе риска, и помочь предотвратить сахарный диабет 2 типа . [11]
- Стресс-мониторинг
- Биосенсоры могут предупреждать о повышении уровня стресса до того, как человек сможет это заметить, а также выдавать предупреждения и предложения. [12] Модели глубоких нейронных сетей, использующие данные фотоплетизмографии (PPGI) с мобильных камер, могут оценивать уровни стресса с высокой степенью точности (86%). [13]
- Биосенсор серотонина
- Будущие биосенсоры серотонина могут помочь при расстройствах настроения и депрессии . [14]
- Питание на основе непрерывного анализа крови
- В области научно обоснованного питания « лаборатория на чипе» имплантат , который может круглосуточно и без выходных проводить анализы крови , может обеспечивать непрерывные результаты, а компьютер может давать рекомендации или предупреждения по питанию.
- Психиатр на чипе
- В клинических исследованиях мозга доставка лекарств и Bio-MEMS на основе биосенсоры in vivo могут помочь в профилактике и раннем лечении психических расстройств.
- Мониторинг эпилепсии
- При эпилепсии следующие поколения долгосрочного видео-ЭЭГ-мониторинга могут прогнозировать эпилептические припадки и предотвращать их с помощью изменений повседневной жизнедеятельности, таких как сон , стресс , питание и управление настроением . [15]
- Мониторинг токсичности
- Интеллектуальные биосенсоры могут обнаруживать токсичные материалы, такие как ртуть и свинец , и предупреждать об этом. [16]
Минимальные стандарты мониторинга
[ редактировать ]Минимально приемлемый мониторинг
1. Клиническое наблюдение (индивидуальное) 2. Пульсоксиметрия 3. Неинвазивное артериальное давление 4. ЭКГ 5. Температура ядра 6. Диоксид углерода в конце выдоха (если установлена эндотрахеальная трубка или надгортанное устройство воздуховода)
Дополнительный мониторинг, который должен быть доступен немедленно
1. Глюкоза в крови/капиллярах. 2. Нервный стимулятор
Дополнительный мониторинг, который должен быть доступен
1. Диурез 2. Инвазивный мониторинг давления (артериальная линия, центральное венозное давление) 3. Мониторинг сердечного выброса 4. Доступ к гематологическим и биохимическим исследованиям.
Основной мониторинг
[ редактировать ]Присутствие анестезиолога во время анестезии
А. Индукция и поддержание анестезии
1. Пульсоксиметр 2. Неинвазивный мониторинг артериального давления. 3. Вдыхаемый и выдыхаемый кислород, углекислый газ, закись азота и пары. 4. Давление в дыхательных путях 5. Нервный стимулятор при использовании миорелаксантов. 6. Температура (до операции) и для любой процедуры длительность анестезии >30 мин.
Б. Выход из наркоза
1. Пульсоксиметр 2. Неинвазивный тонометр. 3. Электрокардиограф. 4. Капнограф, если у пациента установлена эндотрахеальная трубка или надгортанное устройство для воздуховода или он находится под глубоким наркозом. 5. Температура
С. Дополнительный мониторинг
1. Некоторым пациентам потребуется дополнительный мониторинг: например, внутрисосудистого давления, сердечного выброса. 2. Мониторы глубины анестезии рекомендуются, когда пациенты подвергаются тотальной внутривенной анестезии.
D. Региональные методы и седация при оперативных вмешательствах.
1. Пульсоксиметр 2. Неинвазивный мониторинг артериального давления. 3. Электрокардиограф. 4. Монитор углекислого газа в конце выдоха, если пациент находится под седативным действием. [17]
См. также
[ редактировать ]- Медицинское оборудование
- Медицинский тест
- Протокол MECIF
- Наноэлектромеханическая система (НЭМС)
- Функциональная медицина
- Беспроводная амбулаторная ЭКГ
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Пахманн, Катарина; Камара, Умар; Кольхасе, Анника; Рабенштейн, Карола; Кролл, Торстен; Руннебаум, Инго Б.; Хоффкен, Клаус (8 августа 2010 г.). «Оценка эффективности таргетной терапии с использованием циркулирующих эпителиальных опухолевых клеток (CETC): пример мониторинга SERM-терапии как уникального инструмента индивидуализации терапии» . Журнал исследований рака и клинической онкологии . 137 (5): 821–828. дои : 10.1007/s00432-010-0942-4 . ISSN 0171-5216 . ПМК 3074080 . ПМИД 20694797 .
- ^ Jump up to: а б с д и Фрейзер, CG; Фогарти, Ю. (1989). «Интерпретация результатов лабораторных исследований» . BMJ (Клинические исследования под ред.) . 298 (6689): 1659–1660. дои : 10.1136/bmj.298.6689.1659 . ПМЦ 1836738 . ПМИД 2503170 .
- ^ С-реактивный белок (сыворотка, плазма) от Ассоциации клинической биохимии и лабораторной медицины. Автор: Брона Робертс. Авторские права 2012 г.
- ^ Пак Ш., Ким С.Ю., Ли В., Чун С., Мин В.К. (2012). «Новые критерии принятия решений для выбора методов проверки дельты, основанные на отношении разницы дельта к ширине референтного диапазона, могут быть в целом применимы для каждого объекта клинического химического анализа» . Энн Лаб Мед . 32 (5): 345–54. дои : 10.3343/alm.2012.32.5.345 . ПМЦ 3427822 . ПМИД 22950070 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Томас Кампфрат (01 августа 2017 г.). «Проверка дельта-проверок: оптимизация пороговых значений с учетом данных, специфичных для лаборатории» . Американская ассоциация клинической химии .
- ^ «Здравоохранение 2030: жизнь без болезней с домашним мониторингом наномедицины» . Positivefuturist.com.
- ^ «Наносенсоры для медицинского мониторинга» . Technologyreview.com. Архивировано из оригинала 31 января 2012 г. Проверено 22 августа 2011 г.
- ^ «Повреждение головного мозга, вызванное нейролептическими психиатрическими препаратами» . Mindfreedom.org. 15 сентября 2007 г.
- ^ «Лекарства, которые могут вызвать повреждение нервов» . Livestrong.com.
- ^ Jump up to: а б Хайман, Марк (декабрь 2008 г.). Решение UltraMind: исправьте сломанный мозг, сначала исцелив свое тело . Скрибнер. ISBN 978-1-4165-4971-0 .
- ^ Генц, Ютта; Хаастерт, Буркхард; Мейер, Габриэле; Штекельберг, Анке; Мюллер, Харди; Верхейен, Фрэнк; Коул, Деннис; Ратманн, Вольфганг; Новотны, Беттина; Роден, Майкл; Джани, Гвидо; Мильк, Андреас; Оманн, Кристиан; Икс, Андреа (2010). «Измерение уровня глюкозы в крови и первичная профилактика сахарного диабета 2 типа – оценка эффекта на основе доказательной информации для пациентов» . BMC Общественное здравоохранение . 10:15 . дои : 10.1186/1471-2458-10-15 . ПМК 2819991 . ПМИД 20074337 .
- ^ Йованов, Э.; Лордс, АО; Рашкович, Д.; Кокс, П.Г.; Адхами, Р.; Андрашик, Ф. (2003). " "Мониторинг стресса с помощью распределенной беспроводной интеллектуальной сенсорной системы" " ( PDF) . Журнал IEEE Engineering in Medicine and Biology . 22 (3). ИИЭР: 49–55. дои : 10.1109/MEMB.2003.1213626 . ПМИД 12845819 . S2CID 902182 . Архивировано из оригинала (PDF) 30 июля 2020 г.
- ^ Аль-Джебрни, Абдулрахман Х.; Чвил, Брендан; Ван, Сяо Юй; Вонг, Александр; Сааб, Бечара Дж. (май 2020 г.). «Удаленная и объективная количественная оценка стресса с помощью искусственного интеллекта» . Биомедицинская обработка сигналов и контроль . 59 : 101929. doi : 10.1016/j.bspc.2020.101929 .
- ^ ХУАН Ю.Дж.; МАРУЯМА Й; Лу, К.С.; ПЕРЕЙРА Э; ПЛОНСКИЙ I; БАУР ДЖЕ; Ву, Д.; РОПЕР СД (2005). «Использование биосенсоров для обнаружения выброса серотонина вкусовыми сосочками во время вкусовой стимуляции» . Archives Italiennes de Biologie . 143 (2): 87–96. ПМК 3712826 . ПМИД 16106989 .
- ^ Камель Дж.Т., Кристенсен Б., Оделл М.С., Д'Суза В.Дж., Кук М.Дж. (декабрь 2010 г.). «Оценка использования длительного видео-ЭЭГ-мониторинга для оценки будущего риска припадков и пригодности к вождению». Поведение эпилепсии . 19 (4): 608–11. дои : 10.1016/j.yebeh.2010.09.026 . ПМИД 21035403 . S2CID 44834010 .
- ^ Карасински, Джейсон; Садик, Омовунми; Андрееску, Сильвана (2006). «Многочиповые биосенсоры для мониторинга токсичности и бактериальных патогенов». Интеллектуальная биосенсорная технология . Оптическая наука и инженерия. Том. 20065381. КПР. стр. 521–538. дои : 10.1201/9781420019506.ch19 . ISBN 978-0-8493-3759-8 .
- ^ Томпсон, Джонатан П.; Моппетт, Иэн К.; Уайлс, Мэтт, ред. (2019). Учебник Смита и Эйткенхеда по анестезии (Седьмое изд.). Эдинбург: Эльзевир. ISBN 978-0-7020-7500-1 . OCLC 1091648161 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Мониторинг уровня сознания во время анестезии и седации , Скотт Д. Келли, доктор медицинских наук, ISBN 978-0-9740696-0-9
- Сенсорные сети здравоохранения: проблемы практической реализации , Дэниел Цзе Хуэй Лай (редактор), Маримуту Паланисвами (редактор), Резаул Бегг (редактор), ISBN 978-1-4398-2181-7
- Мониторинг артериального давления в сердечно-сосудистой медицине и терапии (современная кардиология) , Уильям Б. Уайт, ISBN 978-0-89603-840-0
- Физиологический мониторинг и инструментальная диагностика в перинатальной и неонатальной медицине , Ив В. Бранс, Уильям В. Хэй-младший, ISBN 978-0-521-41951-2
- Медицинская нанотехнология и наномедицина (Перспективы нанотехнологий) , Гарри Ф. Тиббалс, ISBN 978-1-4398-0874-0
Внешние ссылки
[ редактировать ]- СМИ, связанные с медицинским мониторингом, на Викискладе?