Мониторинг (медицина) - Monitoring (medicine)

Устройство отображения медицинского монитора, используемое в анестезия.

В медицине мониторинг Наблюдение за заболеванием, состоянием или одним или несколькими медицинскими параметрами с течением времени.

Это может быть выполнено путем непрерывного измерения определенных параметров с помощью медицинский монитор (например, непрерывно измеряя жизненно важные признаки прикроватным монитором), и / или многократно выполняя медицинские анализы (такие как мониторинг глюкозы в крови с глюкометр в людях с сахарный диабет ).

Передача данных с монитора на удаленную станцию ​​мониторинга называется телеметрия или биотелеметрия.

Классификация по целевому параметру

Мониторинг можно классифицировать по интересующей цели, в том числе:

• Сердечный мониторинг, что обычно относится к непрерывным электрокардиография с оценкой состояния пациентов относительно сердечного ритма. Небольшой монитор, который носит амбулаторный пациент для этой цели, известен как Холтеровское мониторирование. Сердечный мониторинг также может включать: сердечный выброс мониторинг через инвазивный Катетер Свана-Ганца.
• Гемодинамический мониторинг, который отслеживает артериальное давление и кровоток в кровеносной системе. Артериальное давление можно измерить инвазивно с помощью введенного артериального давления. преобразователь сборка или неинвазивно с надувной манжетой для измерения кровяного давления.
• Респираторный мониторинг, такие как:
  • Пульсоксиметрия который включает измерение процентного содержания насыщенного кислород в кровь, называемый SpO2 и измеряемый инфракрасный манжета для пальца
  • Капнография, в котором участвует CO₂ измерения, называемые EtCO2 или в конце прилива углекислый газ концентрация. Частота дыхания, контролируемая как таковая, называется AWRR или частота дыхания в дыхательных путях )
  • Мониторинг частоты дыхания с помощью ремня торакального датчика, канала ЭКГ или капнографии
• Неврологический мониторинг, например, из внутричерепное давление. Кроме того, существуют специальные мониторы пациента, которые включают мониторинг мозговых волн (электроэнцефалография ), концентрации газового анестетика, биспектральный индекс (BIS) и т. Д. Их обычно включают в наркозные аппараты. В нейрохирургия В отделениях интенсивной терапии мониторы ЭЭГ головного мозга обладают большей многоканальностью и могут также отслеживать другие физиологические события.
• Мониторинг уровня глюкозы в крови
• Наблюдение за родами
• Температура тела мониторинг через клейкая подушка содержащий термоэлектрический преобразователь.
• Мониторинг противораковой терапии с помощью циркулирующие опухолевые клетки^[1]

Жизненно важные параметры

An наркозный аппарат со встроенными системами для мониторинга нескольких жизненно важных параметров, в том числе артериальное давление и частота сердцебиения.

Мониторинг жизненно важные параметры может включать в себя несколько из упомянутых выше, и чаще всего включает как минимум артериальное давление и частота сердцебиения, а также предпочтительно пульсоксиметрия и частота дыхания. Мультимодальные мониторы, которые одновременно измеряют и отображают соответствующие жизненно важные параметры, обычно интегрируются в прикроватные мониторы в отделения интенсивной терапии, а анестезиологические аппараты в операционные. Это позволяет осуществлять постоянный мониторинг пациента, при этом медицинский персонал постоянно информируется об изменениях в общем состоянии пациента. Некоторые мониторы могут даже предупреждать об ожидающемся смертельном исходе. сердечный условия до того, как видимые признаки станут заметны для клинического персонала, такие как мерцательная аритмия или преждевременное сокращение желудочков (ПВХ).

Медицинский монитор

А медицинский монитор или физиологический монитор это медицинское устройство используется для мониторинга. Он может состоять из одного или нескольких датчики, компоненты обработки, устройства отображения (которые иногда сами по себе называют «мониторами»), а также каналы связи для отображения или записи результатов в другом месте через сеть мониторинга.

Компоненты

Датчик

Датчики медицинских мониторов включают биосенсоры и механические датчики.

Компонент перевода

Компонент преобразования медицинских мониторов отвечает за преобразование сигналов от датчиков в формат, который может отображаться на устройстве отображения или передаваться на внешний дисплей или записывающее устройство.

Устройство отображения

Физиологические данные постоянно отображаются на ЭЛТ, СВЕТОДИОД или ЖК-дисплей экран как каналы данных вдоль оси времени Они могут сопровождаться числовые показатели вычисленных параметров исходных данных, таких как максимальное, минимальное и среднее значения, частота пульса и дыхания и так далее.

Помимо отслеживания физиологических параметров во времени (ось X), цифровые медицинские дисплеи автоматизировали числовые показатели пиковых и / или средних параметров, отображаемых на экране.

Современные медицинские устройства отображения обычно используют цифровая обработка сигналов (DSP), который имеет преимущества миниатюризация, переносимость, и многопараметрические дисплеи, которые могут одновременно отслеживать множество различных показателей жизнедеятельности.

Старый аналог дисплеи пациентов, напротив, основывались на осциллографы, и имел только один канал, обычно зарезервированный для электрокардиографического мониторинга (ЭКГ ). Поэтому медицинские мониторы, как правило, были узкоспециализированными. Один монитор будет отслеживать состояние пациента артериальное давление, а другой будет измерять пульсоксиметрия, еще одна ЭКГ. В более поздних аналоговых моделях второй или третий канал отображался на том же экране, обычно для мониторинга. дыхание движения и артериальное давление. Эти машины широко использовались и спасли много жизней, но у них был ряд ограничений, включая чувствительность к электрические помехи, колебания базового уровня и отсутствие числовых показаний и сигналов тревоги.

Ссылки для связи

Несколько моделей многопараметрических мониторов подключаются к сети, то есть они могут отправлять свои выходные данные на центральную станцию ​​мониторинга интенсивной терапии, где один сотрудник может одновременно наблюдать и реагировать на несколько прикроватных мониторов. Амбулаторная телеметрия также может быть достигнуто с помощью портативных моделей с батарейным питанием, которые несет пациент и которые передают свои данные через беспроводной подключение для передачи данных.

Цифровой мониторинг создал возможность, которая находится в стадии разработки, интеграции физиологических данных из сетей мониторинга пациентов в развивающуюся больницу. электронная медицинская карта и системы цифровых карт, используя соответствующие стандарты здравоохранения которые были разработаны для этой цели такими организациями, как IEEE и HL7. Этот новый метод построения диаграмм данных пациентов снижает вероятность ошибки документации, связанной с человеком, и в конечном итоге сокращает общий расход бумаги. К тому же, автоматическая интерпретация ЭКГ автоматически включает диагностические коды в диаграммы. Медицинский монитор встроенное программное обеспечение может позаботиться о кодировании данных в соответствии с этими стандартами и посылать сообщения в приложение медицинских записей, которое их декодирует и включает данные в соответствующие поля.

Возможность подключения на большие расстояния может использоваться для телемедицина, что предполагает предоставление клиническая медицинская помощь На расстоянии.

Прочие компоненты

Медицинский монитор также может иметь функцию подачи сигнала тревоги (например, с использованием звуковых сигналов), чтобы предупредить персонал, когда установлены определенные критерии, например, когда какой-либо параметр превышает пределы уровня или падает.

Мобильная техника

Совершенно новые возможности открываются с помощью мобильных переносных мониторов, даже таких, как подкожная. Мониторы этого класса предоставляют информацию, собранную в сети тела (БАН ), например, смартфоны и реализовано автономные агенты.

Интерпретация контролируемых параметров

Мониторинг клинических параметров в первую очередь предназначен для обнаружения изменений (или отсутствия изменений) в клиническом статусе человека. Например, параметр насыщение кислородом обычно контролируется для обнаружения изменений в респираторный способность человека.

Изменение статуса по сравнению с вариабельностью теста

При мониторинге клинических параметров различия между результатами тестов (или значениями постоянно отслеживаемого параметра после определенного интервала времени) могут отражать либо (или оба) фактическое изменение статуса состояния, либо изменчивость теста-ретеста метода испытаний.

На практике вероятность того, что разница вызвана изменчивостью результатов повторных тестов, почти наверняка может быть исключена, если разница больше заранее заданной «критической разницы». Эта «критическая разница» (CD) рассчитывается как:^[2]

${\displaystyle CD=K\times {\sqrt {CV_{a}^{2}+CV_{i}^{2}}}}$

, где:^[2]

• K, является фактором, зависящим от предпочтительного уровня вероятности. Обычно он составляет 2,77, что соответствует 95% интервал прогноза, и в этом случае вероятность того, что результат теста станет выше или ниже критической разницы, составляет менее 5% из-за изменчивости теста-ретеста при отсутствии других факторов.
• резюме_а аналитическая вариация
• резюме_я это внутрииндивидуальная изменчивость

Например, если у пациента уровень гемоглобина 100 г / л, аналитическая вариация (резюме_а) составляет 1,8%, а внутрииндивидуальная изменчивость резюме_я составляет 2,2%, то критическая разница составляет 8,1 г / л. Таким образом, для изменений менее 8 г / л по сравнению с предыдущим тестом, возможно, потребуется рассмотреть возможность того, что изменение полностью вызвано вариабельностью теста-ретеста, в дополнение к рассмотрению эффектов, например, заболеваний или лечения.

Критические отличия для некоторых анализы крови^[2]

Натрий	3%
Калий	14%
Хлористый	4%
Мочевина	30%
Креатинин	14%
Кальций	5%
Альбумин	8%
Глюкоза натощак	15%
Амилаза	30%
Карциноэмбриональный антиген	69%
С-реактивный белок	43%[3]
Гликозилированный гемоглобин	21%
Гемоглобин	8%
Эритроциты	10%
Лейкоциты	32%
Тромбоциты	25%
Если не указано иное, то для критических значений используется ссылка Фрейзер 1989[2]

Критические различия для других тестов включают концентрацию альбумина в моче ранним утром с критической разницей в 40%.^[2]

Техники в разработке

Разработка новых методов мониторинга - передовая и развивающаяся область в умная медицина, с биомедицинской помощью интегративная медицина, нетрадиционная медицина, индивидуальный профилактическая медицина и предсказательная медицина что делает упор на мониторинг всеобъемлющих медицинских данных пациентов, людей из группы риска и здоровых людей с использованием продвинутых, умных, минимальных инвазивный биомедицинские устройства, биосенсоры, лаборатория на кристалле (в будущем наномедицина^[4][5] устройства как нанороботы ) и продвинутый компьютеризированный медицинский диагноз и инструменты раннего предупреждения в ходе короткого клинического интервью и рецепт на лекарства.

Так как биомедицинские исследования, нанотехнологии и нутригеномика продвигается, понимая, что человеческое тело самоисцеление возможности и растущее понимание ограничений медицинское вмешательство химическим наркотики - только подход старой школы к лечению, новые исследования, которые показывают огромный вред, который могут нанести лекарства,^[6][7] исследователи работают над тем, чтобы удовлетворить потребность во всестороннем дальнейшем изучении и личном непрерывном клинический мониторинг состояния здоровья при сохранении прежнего медицинского вмешательства в качестве крайней меры.

При многих медицинских проблемах лекарства предлагают временное облегчение симптомов, пока корень проблемы со здоровьем остается неизвестным без достаточного количества данных всех наших биологические системы^[8]. Наше тело оснащено подсистемами для поддержания баланса и функций самоисцеления. Вмешательство без достаточных данных может повредить эти подсистемы исцеления.^[8] Мониторинг медицины заполняет пробел, предотвращая ошибки диагностики, и может помочь в будущих медицинских исследованиях, анализируя все данные многих пациентов.

Учитывая изображение Капсульная эндоскопия

Примеры и приложения

Цикл разработки в медицине чрезвычайно длинный, до 20 лет, из-за необходимости в США. Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA), поэтому многие из медицинских решений для мониторинга сегодня недоступны в традиционной медицине.

Тонометр PASCAL Dynamic Contour. Монитор для обнаружения повышенного внутриглазное давление.

Мониторинг уровня глюкозы в крови

В естественных условиях мониторинг глюкозы в крови устройства могут передавать данные на компьютер, который может помочь с повседневными предложениями для Стиль жизни или питание и с врач может внести предложения по дальнейшему изучению людей из группы риска и помочь предотвратить сахарный диабет 2 типа .^[9]

Мониторинг стресса

Биодатчики могут предупреждать о повышении уровня стресса до того, как человек заметит это, и выдавать предупреждения и предложения.^[10] Модели глубоких нейронных сетей с использованием данных фотоплетизмографии (PPGI) с мобильных камер могут оценивать уровни стресса с высокой степенью точности (86%).^[11]

Биосенсор серотонина

Будущее серотонин биосенсоры могут помочь с настроение расстройства и депрессия.^[12]

Непрерывное питание на основе анализа крови

В области научно обоснованное питание, а лаборатория на кристалле имплант который может работать 24/7 анализы крови может обеспечивать непрерывные результаты, а компьютер может предоставлять рекомендации по питанию или предупреждения.

Психиатр-на-чипе

В клинических науках о мозге Доставка наркотиков и в естественных условиях Био-МЭМС на основании биосенсоры может помочь в предотвращении и раннем лечении психических расстройств

Мониторинг эпилепсии

В эпилепсия, следующие поколения длительный видео-ЭЭГ мониторинг может предсказать эпилептический припадок и предотвратить их изменением повседневной активности, например спать, стресс, питание и настроение управление.^[13]

Мониторинг токсичности

Умные биосенсоры могут обнаруживать токсичные материалы, такие как Меркурий и вести и предоставлять оповещения.^[14]

Смотрите также

• Медицинское оборудование
• Медицинский тест
• Наноэлектромеханическая система (NEMS)
• Функциональная медицина

использованная литература

1. Пахманн, Катарина; Камара, Умар; Кольхасе, Анника; Рабенштейн, Карола; Кролл, Торстен; Раннебаум, Инго Б.; Хёффкен, Клаус (08.08.2010). «Оценка эффективности таргетной терапии с использованием циркулирующих эпителиальных опухолевых клеток (CETC): пример мониторинга терапии SERM как уникального инструмента для индивидуализации терапии». Журнал исследований рака и клинической онкологии. 137 (5): 821–828. Дои:10.1007 / s00432-010-0942-4. ISSN  0171-5216. ЧВК  3074080. PMID  20694797.
2. Fraser, C.G .; Фогарти, Ю. (1989). «Интерпретация лабораторных результатов». BMJ (под ред. Клинических исследований). 298 (6689): 1659–1660. Дои:10.1136 / bmj.298.6689.1659. ЧВК  1836738. PMID  2503170.
3. С-реактивный белок (сыворотка, плазма) от Ассоциации клинической биохимии и лабораторной медицины. Автор: Брона Робертс. Защищено авторским правом 2012
4. «Здравоохранение 2030: жизнь без болезней с наномедициной домашнего мониторинга». Positivefuturist.com.
5. «Наносенсоры для медицинского мониторинга». Technologyreview.com.
6. «Повреждение мозга, вызванное нейролептическими психиатрическими препаратами». Mindfreedom.org. 2007-09-15.
7. «Лекарства, которые могут вызвать повреждение нервов». Livestrong.com.
8. Хайман, Марк (декабрь 2008 г.). Решение UltraMind: исправьте разбитый мозг, в первую очередь исцелив свое тело. Скрибнер. ISBN  978-1-4165-4971-0.
9. Генз, Ютта; Хаастерт, Буркхард; Мейер, Габриэле; Штекельберг, Анке; Мюллер, Харди; Верхейен, Франк; Коул, Деннис; Ратманн, Вольфганг; Новотны, Беттина; Роден, Майкл; Джани, Гвидо; Мильк, Андреас; Оманн, Кристиан; Икс, Андреа (2010). «Определение уровня глюкозы в крови и первичная профилактика сахарного диабета 2 типа - оценка влияния информации для пациентов на основе фактических данных». BMC Public Health. 10: 15. Дои:10.1186/1471-2458-10-15. ЧВК  2819991. PMID  20074337.
10. Йованов, Э .; Лорды, A. O .; Раскович, Д .; Cox, P. G .; Adhami, R .; Андрасик, Ф. (2003). ""Мониторинг стресса с помощью распределенной беспроводной интеллектуальной сенсорной системы"" (PDF). Журнал IEEE Engineering in Medicine and Biology: Ежеквартальный журнал Общества инженеров в медицине и биологии. IEEE. 22 (3): 49–55. Дои:10.1109 / MEMB.2003.1213626. PMID  12845819.
11. Al-Jebrni, Abdulrhman H .; Чвил, Брендан; Ван, Сяо Ю; Вонг, Александр; Сааб, Бечара Дж. (Май 2020 г.). «Удаленная и объективная количественная оценка стресса в масштабе с помощью ИИ». Обработка и контроль биомедицинских сигналов. 59: 101929. Дои:10.1016 / j.bspc.2020.101929.
12. HUANG YJ; MARUYAMA Y; Лу, К. С .; ПЕРЕЙРА Э; ПЛОНСКИЙ I; BAUR JE; Wu, D .; РОПЕР С.Д. (2005 г.). «Использование биосенсоров для обнаружения высвобождения серотонина из вкусовых рецепторов во время стимуляции вкуса». Archives Italiennes de Biologie. 143 (2): 87–96. ЧВК  3712826. PMID  16106989.
13. 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 судорог и способности управлять автомобилем». Эпилепсия. 19 (4): 608–11. Дои:10.1016 / j.yebeh.2010.09.026. PMID  21035403.
14. Карасинский, Джейсон; Садик, Омовунми; Андрееску, Сильвана (2006). «Многокомпонентные биосенсоры для мониторинга токсичности и бактериальных патогенов». Технология Smart Biosensor. Оптическая наука и техника. 20065381. CRC. С. 521–538. Дои:10.1201 / 9781420019506.ch19. ISBN  978-0-8493-3759-8.

дальнейшее чтение

• Контроль уровня сознания во время анестезии и седации , Скотт Д. Келли, доктор медицины, ISBN  978-0-9740696-0-9
• Сенсорные сети в здравоохранении: вызовы на пути к практической реализации, Даниэль 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
• Медицинские нанотехнологии и наномедицина (перспективы нанотехнологий), Гарри Ф. Тиббалс, ISBN  978-1-4398-0874-0

внешние ссылки

• СМИ, связанные с Медицинский мониторинг в Wikimedia Commons
• Персональные устройства медицинского мониторинга, Мэрилендский университет
• Расширенная система мониторинга пациентов, Системы здравоохранения в Индии