Реферат: Кардиомониторинг

СОДЕРЖАНИЕ:

TOC o«1-3» КАРДИОМОНИТОРИНГ GOTOBUTTON_Toc388711248 PAGEREF_Toc388711248 2

ОСНОВНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ ИЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ККАРДИОМОНИТОРАМ GOTOBUTTON_Toc388711249 PAGEREF_Toc388711249 2

КЛАССИФИКАЦИЯ КАРДИОМОНИТОРОВ GOTOBUTTON_Toc388711250 PAGEREF_Toc388711250 4

ОБОБЩЕННЫЕ СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫКАРДИОМОНИТОРОВ GOTOBUTTON_Toc388711251 PAGEREF_Toc388711251 6

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СОСТАВ ЭЛЕКТРОННЫХУСТРОЙСТВ GOTOBUTTON_Toc388711252 PAGEREF_Toc388711252 9

УСТРОЙСТВА СЪЕМА ЭКС ВКАРДИОМОНИТОРАХ GOTOBUTTON_Toc388711253 PAGEREF_Toc388711253 10

УСТРОЙСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ GOTOBUTTON_Toc388711254 PAGEREF_Toc388711254 11

ПАРАМЕТРЫ КАРДИОМОНИТОРОВ GOTOBUTTON_Toc388711255 PAGEREF_Toc388711255 12

РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЙ КАНАЛ ПЕРЕДАЧИЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКОГО СИГНАЛА GOTOBUTTON_Toc388711256 PAGEREF_Toc388711256 14

МЕТОДЫ ГРАФИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИИСЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ GOTOBUTTON_Toc388711257 PAGEREF_Toc388711257 16

СФИГМОГРАФИЯ GOTOBUTTON_Toc388711258 PAGEREF_Toc388711258 16

МЕХАНОКАРДИОГРАФИЯ GOTOBUTTON_Toc388711259 PAGEREF_Toc388711259 17

КАРДИОГРАФИЯ GOTOBUTTON_Toc388711260 PAGEREF_Toc388711260 17

ЭЗОФАГОКАРДИОГРАФИЯ GOTOBUTTON_Toc388711261 PAGEREF_Toc388711261 18

ФЛЕБОСФИГМОГРАФИЯ GOTOBUTTON_Toc388711262 PAGEREF_Toc388711262 19

БАЛЛИСТОКАРДИОГРАФИЯ GOTOBUTTON_Toc388711263 PAGEREF_Toc388711263 19

ДИНАМОГРАФИЯ GOTOBUTTON_Toc388711264 PAGEREF_Toc388711264 20

ЭХОКАРДИОГРАФИЯ GOTOBUTTON_Toc388711265 PAGEREF_Toc388711265 20

ФОНОКАРДИОГРАФИЯ GOTOBUTTON_Toc388711266 PAGEREF_Toc388711266 21

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ GOTOBUTTON_Toc388711267 PAGEREF_Toc388711267 25

КАРДИОМОНИТОРИНГОСНОВНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАРДИОМОНИТОРАМ

Длительный опыт разработки ивнедрения кардиомониторов (КМ) в клиническую практику позволяет сформулироватьряд медицинских и эксплуатационных требований, которым должны удовлетворять КМ.Некоторые из них противоречивы, а выполнение других затруднено, ноперечисленные ниже требования позволят представить себе идеализированный КМ иоценить степень близости реальных КМ — идеальному.

1.

Для каждого конкретного типа КМ необходим оптимальный набордиагностических признаков. Избыточность диагностических признаков усложняетпрограммные и аппаратные средства, не повышая эффективности КМ, а в некоторыхслучаях являясь причиной ошибочной диагностики.

2.

Кардиомониторы должны с высокой надежностью обнаруживать особо опасныеаритмии (фибрилляцию желудочков). Угрожаемые аритмии по типу случайных событий(экстрасистолии, выпадения QRS-комплексов) не могут бытьвыявлены с абсолютной точностью, особенно при сложных нарушениях ритм,характеризующимися резкими изменениями амплитуды и форм желудочковыхкомплексов. Повышение же чувствительности КМ будет сопровождаться увеличениемчисла ложных тревог. Эксплуатационная документация должна содержать сведения окачестве обнаружения аритмий в контролируемых условиях.

3.

Сигнализация тревоги в КМ должна быть дифференцирована по степениопасности для больного и различаться характером звука и цветом табло.Желательно предоставить врачу возможность выключения сигнализации по аритмиям,не имеющим значения для данного больного или присутствующим у него постоянно.Это позволит уменьшить число ложных тревог и исключить лишнее эмоциональноенапряжение дежурного персонала.

4.

Уровень помех в электрокардиосигнале(ЭКC)должен контролироваться ипри превышении им допустимого предела индицироваться на передней панели КМ.Зашумленные участки ЭКС должны исключаться из анализа аритмий. К помехамследует отнести очень малый и очень большой уровни входного сигнала, затрудняющиеего обработку.

5.

В КМ должен быть детектор нарушений в системе отведений (отрывэлектрода, увеличение переходного сопротивления.кожа — электрод).

6.

Необходимо обеспечить правильную работу КМ во время электрическойстимуляции сердца, когда артефакт стимула может восприниматься как желудочковыйкомплекс. Желательно, чтобы КМ обнаруживал интерференцию ритмов и неэффективнуюстимуляцию.

7.

Кардиомонитор должен иметь выход текущего ЭКС для записи на кардиографеэлектрокардиограммы (ЭКГ) и выход запомненных фрагментов ЭКС по сигналу тревогидля анализа причин, вызывающих этот сигнал. Регистратор ЭКГ в этом случаедолжен включаться автоматически.

8.

Должна быть обеспечена возможность работы КМ в автоматизированнойсистеме оперативного врачебного контроля (АСОВК) путем передачи данных вцентральный пост (ЦП) наблюдения.

9.

В КМ должна применяться автоматическая начальная установка рядапараметров (усиление ЭКС, стабилизация изолинии, центровка ЭКС в динамическомдиапазоне, исходные пороги разделения классов аритмий и т. п.), позволяющихначинать работу с прибором сразу после включения.

10.

Необходимо применение наглядных средств отображения информации,позволяющих компоновать данные обработки ЭКС в удобной и выразительной форме(например, цветных дисплеев телевизионного типа).

11.

Кардиомонитор должен иметь устройства документирования текущей инакопленной информации о сердечном ритме (получения «твердых» копий необходимыхданных).

12.

Необходимо обеспечить самоконтроль КМ в.момент включения и в процессеработы без перерыва в обработке ЭКС с сигнализацией о неисправностях.

13.

Конструкция КМ, его элементная база и схемные решения должныпредусматривать длительный непрерывный режим работы, обеспечивая высокиепоказатели надежности.

14.

Для сокращения времени ремонта в КМ должны применяться автоматическиеметоды поиска неисправностей при помощи встроенных программных и аппаратныхсредств.

15.

Кардиомонитор должен иметь защиту от повреждения при воздействии набольного дефибриллирующим импульсом.

16.

Так как во время лечения возможны внутрисердечные вмешательства(эндокардиальная электрическая стимуляция сердца) и нарушения кожных покровов(инъекции, капельницы и т. п.), то КМ должны быть наполнены по высшему классузащиты от поражения электрическим током больного и обслуживающего персонала(класс II, типCF).

17.

Необходимо добиваться наилучшего соотношения стоимость — эффективность,учитывая, что в палате интенсивной терапии может находиться от 6 до 12кардиомониторов.

Кроме перечисленных основныхмедицинских и эксплуатационных требований на КМ распространяютсягосударственные и отраслевые стандарты на электронные медицинские приборы,регламентирующие показатели качества, диапазон изменения параметров ипогрешности измерений. Разработка оптимальных по свои функциям КМ осложняетсятем, что не существует типового состава оборудования палаты интенсивногонаблюдения и

КМ либо имеют избыточность в своем составе, либооказываются в неукомплектованном виде. Наиболее целесообразен путь разработкивсей АСОВК, рассчитанной на различное число больных.

КЛАССИФИКАЦИЯ КАРДИОМОНИТОРОВ

Разнообразное применение КМв медицинской практике привело к определенной специализации приборов.Кардиомониторы можно разделить на виды и группы, отличающиеся друг от другаконтролируемыми параметрами, эксплуатационными свойствам методами обработки ипредставления информации. Предлагаемая классификация является в какой-то мереусловной, но дает представление о сферах применения и особенностях КМ:амбулаторные (носимые), скорой помощи, клинические, тестирующие,реабилитационные, санаторно-курортные.

АмбулаторныеКМ используются в стационаре и после выписки из стационара дляконтроля таких изменений состояния сердечной деятельности за весь периодсуточной активности, которые не могут быть выявлены во время непродолжительногоЭКГ-исследования в покое. На основании полученных данных производится выбор идозировка лекарственных препаратов и определение допустимых физическихнагрузок. Малые габаритные размеры, масса и автономное питание позволяют носитьКМ на себе с укрепленными электродами 24 ч.

В кардиомониторе Холтераведется непрерывная запись ЭКС на магнитную ленту с очень малой скоростью (1мм/с). Для этого производится трансформация низкочастотного спектра ЭКС областьчастот, регистрируемых магнитным носителем. Обычно применяетсяширотно-импульсная и реже амплитудная или частотная модуляции ЭКС. Кассета с записьюпросматривается кардиологом при помощи специального устройства со скоростью,превышающей скорость записи в 60-120 раз. В дальнейшем метод Холтера былусовершенствован путем автоматического машинного скоростного анализа ЭКС.Обычно диагностируются основные типы аритмий и параметры смещения ST-сегмента.

Применение в амбулаторных КМполупроводниковых запоминающих устройств и микропроцессоров позволило провестиавтоматический анализ аритмий и смешения сегмента STнепосредственно в приборе сзапоминанием патологических фрагментов ЭКС. Удобство КМ с полупроводниковойпамятью заключается в том, что данные обработки ЭКС можно получить оперативно влюбой момент времени, и запуск может быть осуществлен самим больным при плохомсамочувствии или во время сердечного приступа.

Кардиомониторы скорой помощи предназначены дляконтроля состояния сердечной деятельности, восстановления утраченного илинарушенного ритма сердца на дому и в машине скорой помощи. Все КМ позволяютвести наблюдение ЭКГ, измерять частоту сердечных сокращений (ЧСС), проводитьдефибрилляцию или стимуляцию сердца. Кардиомониторы должны работать отаккумулятора машины, внутренней батареи и от сети. Масса КМ около 5-8 кг.

КлиническиеКМ предназначены для стационаров и могут в зависимости от назначениябыть нескольких типов.

1.

Кардиологические КМ применяются в палатах интенсивного наблюдения закардиологическими сольными в острый период заболевания. Основное назначение КМ— сигнализация о нарушениях ритма и проводимости сердца. Такие КМ обычноработают в автоматизированной системе оперативного врачебного контроля занесколькими больными.

2.

Хирургические КМ применяются во время операций на сердце и сосудах и впослеоперационных палатах. В отличие от остальных типов КМ измеряют ряддополнительных параметрон кровообращения и дыхания (систолическое, среднее идиастолическое кровяное давление; минутный объем сердца; периферический пульс;температуру тела; газовый состав и т. д.). Особенностью хирургических КМявляется использование в основном прямых методов измерения параметров.

3.

Акушерские КМ устанавливаются в родильных залах, предродовых палатах ив отделениях интенсивного ухода за новорожденными. Кардиомониторы применяютсяпри патологиях сердечно-сосудистой системы рожениц и контроля зановорожденными. Кардиомониторы матери и плода позволяют измерять ЧСС матери иплода по прямому ЭКС и доплеровскому эхокардиосигналу, обнаруживать нарушенияритмов и измерять силу маточных сокращений. Кардиомонитор для новорожденных(переношенных, недоношенных и травмированных в родах) и детей до двухлетнеговозраста, страдающих воспалением легких, измеряет ЧСС, частоту дыхания исигнализирует о нарушениях ритма сердца и остановках дыхания.

ТестирующиеКМ предназначены для функциональной диагностики состояниясердечно-сосудистой системы здоровых и больных людей. Они позволяютавтоматизировать процесс ЭКГ-исследований под нагрузкой под несколькимотведениям и определять газовый состав выдыхаемого воздуха. Обычно КМпоставляются с велоэргометрами или бегущей дорожкой для дозировки нагрузки.

РеабилитационныеКМ необходимы для контроля сердечно-сосудистой системы в условияхвозросших нагрузок и проверки эффективности назначенных лекарственныхпрепаратов. Для этой цели возможно применение амбулаторных КМ, но более удобно,пользоваться мониторированием по радиоканалу или телефону. На больномукрепляется передатчик ЭКС с электродами, и ЭКС преобразуется вчастотно-модулированный сигнал (для радиоканала) или в частотно-модулированныйакустический сигнал (для передачи ЭКС по телефону). Анализ ЭКС ведетсякардиологом или автоматически в центре наблюдения.

Санаторно-курортныеКМ находят применение в кардиологических санаторных для контролялечения, особенно в бальнеологических условиях; при грязе- и светолечении,лечебных ваннах и других процедурах. Электроды ЭКГ могут быть опущены в ванну ине крепиться на больном. Для дозировки нагрузки (терренкур) может бытьиспользован КМ, который выдает сигнал тревоги при уходе ЧСС за установленныепределы.

Из всех перечисленных типовКМ самое важное значение имеют клинические КМ для палат интенсивногонаблюдения. Кроме того, их устройство наиболее сложно и включает в себяэлементы остальных типов КМ. Поэтому далее будут рассматриваться толькоклинические КМ для палат интенсивного наблюдения.

ОБОБЩЕННЫЕ СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ КАРДИОМОНИТОРОВ

Несмотря на большоеразнообразие КМ, все они могут бы описаны одной обобщенной структурной схемой(рис. 1). Электрокардиосигнал сэлектродов поступает в блок усиления и преобразования, который усиливает его доуровня, необходимого для его обработки. Блок ограничивает спектр частотвходного сигнала с целью повышения помехоустойчивости и надежного выделенияинформативных признаков ЭКС и производит его дискретизацию (аналого-цифровоепреобразование), если в дальнейшем предполагается цифровая обработка сигнала.При использовании беспроводного канала связи между больным и КМэлектрокардиосигнал с электродов модулирует генератор передатчика, размещенногона больном. Принимаемый сигнал с приемника поступает в блок усиления ипреобразования.

Усиленный и преобразованныйв цифровую форму ЭКС (если предусматривается цифровая обработка сигнала)поступает в блок обработки, где в соответствии с принятыми алгоритмами аналоговым или цифровым методами производится:обнаружение QRS-комплексов или R-зубцов, классификацияQRS-комплексов на нормальныеи патологические. Идентифицированныекомплексы QRS и значенияинтервалов RR поступают в блок формированиядиагностических заключений.На основании полученных данных по алгоритмам выделения аритмий формируютсясоответствующие диагнозы.

Диагностические заключениясравниваются в блоке формирования сигналов тревоги с порогами, установленнымидля сигнализации. Электрокардиосигнал и диагностические заключения о характереаритмий индицируются в блоке отображения информации.

В зависимости оттехнического исполнения КМ могут быть инструментальными и вычислительными.

Запись ЭКГ

Блок

L Блок усиления и Блок формирования Блокотображения

преобразования обработки диагностических информации

N заключений

Блок

Передатчик Приемник формирования

сигналов тревоги

Рис. 1 Обобщенная структурная схема кардиомониторов

ИнструментальныеКМ исторически были первыми. Они характеризуются полностью аппаратнымисредствами реализации, использующими аналоговые методы обработки ЭКС иотображения информации. В инструментальных КМ могут быть использованы цифровыесредства отображения и измерения параметров, основанные на «жесткой» логике, т.е. без возможности изменения программ обработки, свойственной вычислительнойтехнике на основе ЭВМ. Упрощенная структурная схема инструментального КМприведена на рис. 2

Отобра-

Запись ЭКГ Блок разверток жение

ЭКГ

ЧСС

L Пороговое Формирователь Измеритель

Усилитель устройство R-зубца ЧСС

N Измеритель-

ный прибор

Блок Установка Блок установки

фильтров порога пределов ЧСС и

сигнализации

Рис. 2 Структурная схема аналогового кардиомонитора

В инструментальных КМприменяются аналоговая обработка ЭКС, основанная на обнаружении R-зубцовметодом частотной и амплитудно-временной селекции. Этот метод обладает высокойпомехоустойчивостью, но вносит в ЭКС значительные искажения, что не позволяетдостоверно дифференцировать нормальные и патологические желудочковые комплексы.Поэтому КМ такого типа в основном позволяют вести наблюдение ЭКГ по экрану ЭЛТ,измерять ЧСС и классифицировать фоновые нарушения ритма по установленнымпорогам для ЧСС. Примером такого КМ может служить ритмокардиометр РКМ-01.

Рассмотренные КМ непозволяют классифицировать аритмии по типу случайных событий, многие из которыхможно обнаружить на основании автоматического анализа RR-интервалов. Применениецифровых схем на жесткой логике в блоке формирования диагностических заключений(см. рис. 1) позволило создать простой КМ — ритмокардиоанализатор РКА-01,который позволяет обнаруживать экстрасистолы и выпадения QRS-комплексов.

В кардиосигнализаторе КС-02экстрасистолы и выпадения… QRS-комплексов обнаруживаютсяпутем преобразования интервалов в амплитуду пилообразного напряжения исравнения ее с пороговыми значениями.

Инструментальные КМ имеютограниченные функциональные и технические возможности и на настоящем этапе неудовлетворяют, медицинским задачам.

ВычислительныеКМ позволяют решать значительный круг медицинских, технических иэксплуатационных задач при помощи, ЭВМ, т. е. программным способом, чтопозволяет расширять классы обнаружения аритмий за счет усложнения алгоритмов.Функции вычислительной техники в КЧ сводятся к цифровой обработке ЭКС, анализуданных обработки, отображению результатов анализа и управлению прибором. Вкачестве ЭВМ используются встроенные аппаратные средства вычислительнойтехники: однокристальные одноплатные микроЭВМ и микропроцессорные системы.

Наиболее простой путьреализации вычислительных КМ — это применение в них одноплатных функциональнозаконченных микроЭВМ. На рис. 3 приведена структурная схема КМ на основе двухмикроЭВМ.

Усиленный ЭКСдискретизируется аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и в цифровом видепоступает на вход микроЭВМ1. В этой микроЭВМ осуществляется операция сжатияисходного описания. Оно уменьшает количество отсчетов в 10-15 раз, что снижаеттребования к быстродействию аппаратных средств и позволяет синтезироватьпростые структурные алгоритмы обнаружения QRS-комплекса, выделения егохарактерных точек. Сжатое описание ЭКС поступает в микроЭВМ2. МикроЭВМ2выполняет все последующие процедуры анализа аритмий: измерение RR-интервалов;изменение параметров QRS-комплексов; классификациюпо их форме на нормальные и патологические; обнаружение аритмий и возможныхпомех. Программы наблюдения вводятся в микроЭВМ2 посредством клавиатуры КМ.Выходы МикроЭВМ2 соединяются с блоком интерфейса, осуществляющего связь сцентральным постом (ЦП), и блоком формирования результатов анализа. В удобнойдля врача форме результаты анализа поступают на устройство отображения данных —электронно-лучевой дисплей телевизионного типа. При возникновении нарушенийритма, опасных для больного, включается сигнализация тревоги.

Поле ввода программ

наблюдения

Описание Диагноз

R QRS

Микро Микро Блок

<img src="/cache/referats/1900/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1102"> L Усилитель АЦП ЭВМ 1 ЭВМ 2 интерфейса КЦП

Диагноз

N Запись ЭКГ Блок

сигнализации

Блок формирования

результатов анализа Устройства

отображения

данных

Рис. 3 Структурная схема цифрового кардиомонитора

Применение двух микроЭВМ ввычислительной части КМ продиктовано жестким режимом реального времени придостаточной сложности реализуемых программ л ограниченности объема постоянногозапоминающего устройства (ПЗУ), программируемого изготовителем микроЭВМ позаказу пользователя. Более гибким решением является применение вычислителей наоснове типовых комплексов интегральных микросхем. Такое выполнениевычислительной части КМ хотя и требует затрат на разработку, но не накладываеткаких-либо серьезных ограничений на характеристики КМ и АСОВК.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СОСТАВ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

Электронные устройства (ЭУ)кардиомониторов в самом общем случае представляют собой совокупность аппаратныхсредств, предназначенных для преобразования, обработки и отображенияинформации. В нашем случае под информацией понимается электрокардиосигнал (ЭКС)и данные его обработки в кардиомониторах на всех этапах, а также управляющие итестирующие сигналы. Основной состав ЭУ охватывает широкий арсенал аналоговых ицифровых полупроводниковых схем, обеспечивающих выполнение функций:

¨

усиления ЭКС при значимых синфазных электрических помехах;

¨

преобразования ЭКС в удобную для обработки форму;

¨

анализа ЭКС во временной или частотной областях в реальном масштабевремени;

¨

накопления и обработки данных анализа;

¨

оперативного отображения и документирования ЭКС и результатов егообработки;

¨

дистанционной передачи ЭКС и результатов обработки по каналам связи;

¨

сопряжения кардиомониторов с автоматизированными системами;

¨

автоматизации процесса управления прибором;

¨

самодиагностирования неисправностей.УСТРОЙСТВА СЪЕМА ЭКС В КАРДИОМОНИТОРАХ

Все устройства съемамедицинской информации подразделяют на 2 группы: электроды и датчики(преобразователи). Электроды используются для съема электрического сигнала,реально существующего в организме, а датчик — устройство съема, реагирующеесвоим чувствительным элементом на воздействие измеряемой величины, а т

еще рефераты

Еще работы по медицине

Реферат по медицине

Передача электрокардиосигнала по телефону

29 Августа 2013

Реферат по медицине

Цифровая рентгенография

29 Августа 2013

Реферат по медицине

Приборы для регистрации электрических, акустических и тепловых сигналов организма человека

29 Августа 2013

Реферат по медицине

Лазерные методы диагностики. Термография

29 Августа 2013