Прескочи към главното съдържание на страницата

Архив


БРОЙ 1 2014

Приложение на телеметричното мониториране при пациенти с ритъмно-проводни нарушения

виж като PDF
Текст A
д-р Кр. Кощикова1, доц. д-р Н. Рунев1, д-р Св. Цонев1, И. Илиев2, проф. д-р Т. Донова1



Съвременните достижения в областта на развитите технологии са предпоставка за развитие на нов клас апарати, наричани безжични интелигентни сензори, предназначени за продължително следене на множество жизнено важни параметри и процеси, в които се включва и регистрирането на сърдечната дейност. В литературата този клас придобива популярност с названието wearable (подходящи за носене).  
 
Развитието на точни и бързи методи за автоматична сърдечна диагностика е от голямо значение, особено за анализ на продължителни ЕКГ записи от компютърно-асистирани системи, като монитори до леглото на болния и амбулаторни монитори. Мониторите до леглото на пациента са задължителни за хоспитализирани пациенти със сигнификантен риск от животозастрашаваща аритмия, които се нуждаят от постоянен анализ на виталните функции и спешна помощ в случай на изненадващи остри събития. Това са сложни системи, които използват мощните компютърни ресурси на централно устройство, обработваща в реално време множество витални параметри, сигнализираща с аларма, осигуряваща визуализация с високо качество и съхраняване на дaнните. Въпреки че системите до леглото на пациента са сигурни, те имат ограничено приложение: най-вече в реанимация, интензивните отделения и старчески домове, защото ограничават свободата на движение. Много често настъпват критични събития точно след изключване на тези монитори във фазата на начално раздвижване, рехабилитация, самообслужване и т.н, т.е. при обстоятелства без наблюдение на състоянието на пациента. Ето защо са необходими интелигентни портативни устройства, които да записват и анализират ЕКГ по време на обичайната ежедневна активност.  
 
Ключови думи: ритъмни и проводни нарушения, телеметрично ЕКГ мониториране  

 
Цел на проучването  
Да се анализират данните, получени от телеметрична ЕКГ мониторираща система, приложена при пациенти с ритъмни и проводни нарушения.  
 
Mатериали и методи  
Приложихме телеметрична електрокардиографска (ЕКГ) мониторираща система при 42 пациенти (28 жени и 14 мъже), преминали през интензивно отделение и кардиологично отделение на КПВБ „Проф. Ст. Киркович” и УМБАЛ „Александровска” – гр. София за период от 4 месеца (от месец декември 2011 год. до месец март 2012 год). Включихме пациентите в следните групи:  
•   9 пациенти с исхемична болест на сърцето (ИБС) и преживян миокарден инфаркт (МИ) (3 жени и 6 мъже).  
•   8 пациенти с ИБС, без реализиран МИ (4 жени и 4 мъже).  
•   25 високорискови пациенти (18 жени и 4 мъже): болни с артериална хипертония (АХ), сърдечна недостатъчност (следствие на клапна сърдечна болест или кардиомиопатия), миоперикардит, съпътстваща тиреопатология и пациенти с придружаващ електролитен дисбаланс.  
 
ИЗПОЛЗВАН ХАРДУЕР  
Всички дейности, свързани с ЕКГ регистрация, обработка на данни, разпознаване на нарушения в сърдечния ритъм и проводимост, аларми и т.н., са концентрирани в ултрапортативно устройство, наречено Personal Analyzer (PA) (Фиг. 1). Принципът на работа е чрез обработка на едноканален ЕКГ сигнал на честота 250Hz[2]. Данните се прехвърлят към централен компютър чрез безжична комуникационна технология (Фиг. 2). По този начин пациентите получават повече свобода при ежедневните си дейности.  
 
 
След регистриране, ЕКГ сигналът се анализира чрез софтуерна програма. Основните стъпки са:  
•   Идентификация на QRS комплекса;  
•   Определяне на QRS комплекса - норма или с екстрасистолна активност;  
•   Изчисляване на сърдечната честота;  
•   Откриване на нарушения в ритъма и проводимостта;  
 
Когато се открият предварително зададени нарушения на сърдечния ритъм и проводимост за 10 сек, се задейства аларма и сигналът се прехвърля от портативното устройство (Personal Analyzer – PA) до централен компютър.  
 
ИЗПОЛЗВАН СОФТУЕР  
Беше инсталиран и използван софтуер PatRis (пациенти в риск), приложим в системи за телеметрично мониториране на високорискови пациенти. Той има следните характеристики:  
•   Вътреболнично приложение с възможност за едновременно мониториране до 16 пациенти;  
•   Анализ на данните в реално време и активиране на аларма при критични състояния (тахикардия, брадикардия, 10 преждевременни съкращения във времеви интервал от 30 сек.);  
•   Прехвърляне на данни за предварително зададен период (5 мин., 15 мин., 30 мин., 60 мин.) – приемане, съхраняване и визуализация на 10 сек. ЕКГ епизоди;  
•   Функция за преглед и визуализация на 10 сек. ЕКГ епизоди;  
•   Управление на базата данни.  
 
Главният прозорец на PatRis е представен на (Фиг. 3). Активните ЕКГ модули (свързани към съответния пациент) и настоящото състояние са представени на екрана. Има възможност за мануална настройка на периода за събиране на данни, независимо от статуса на пациента. Голямо предимство на системата е опцията „on demand” (до поискване) Тя позволява получаване на данни по всяко време, като се натиска виртуален бутон от 10 сек. ЕКГ епизоди.  
 

Резултати 
 

С това устройство регистрирахме различни случаи на:  
•   Ритъмни нарушения - предсърдна (37 епизода) и камерна (23 еп.) екстрасистолна аритмия, надкамерни тахикардии (3 еп.), епизоди на предсърдно мъждене (10 еп.),  
•   Проводни нарушения - AV-блок І ст. (2 еп.) и SA-блок (1 еп.), (Фиг. 4).  
 
 
Фиг. 1. Използван мобилен анализатор (личен).  
 
 
Фиг. 2. Конфигурация на системата.  
 
 
Фиг. 3. PatRis - основен прозорец на програмата.  

 
 
Фиг. 4. Брой и вид на регистрираните ритъмни и проводни нарушения.  

 
Заключение
 
Качеството на съвременния лечебно-диагностичен процес, освен от знанията, уменията и опита на лекарския персонал, е в пряка зависимост и от степента на апаратната и инструменталната му обезпеченост. Трайна тенденция в развитието на медицинската техника е прилагането на най-новите технологични постижения. С оглед на потенциалните възможности за възникване на усложнения, особено след извеждане от интензивно отделение, телеметричната ЕКГ мониторираща система осигурява непрекъсната връзка с пациента по време на обичайната ежедневна активност след интензивно лечение с възможност за своевременна диагностика на заплашващи клинични ситуации и максимално ефективно лечение при риск от ритъмно-проводни нарушения. Множество международни изследвания (Canto et al, 1997; Stults et al, 1994; Capucci et al, 2001; Marenco et al, 2001; Rea et al, 2004; White 2005) доказват, че бързата и своевременна реакция при внезапни сърдечни инциденти намалява смъртността и увеличава съществено шансовете за преживяване на пациента. Прилагането на телеметричната ЕКГ мониторираща система е нова, удобна, неинвазивна технология за осъществяване на 24 часово непрекъснато ЕКГ мониториране и контрол върху пациента извън интензивното отделение и с възможност за незабавно извършване на спешни реанимационни процедури. Безспорни са предимствата за рутинното й въвеждане в клиничната практика.  
При изследваните от нас 42 пациенти приложената система за телеметрично мониториране показа много добра ефективност и поносимост. Регистрираните общо 76 епизода на ритъмни и проводни нарушения, дадоха възможност за своевременно терапевтично повлияване, особено в случаите когато имахме затруднение в осъществяването на стандартното холтер ЕКГ мониториране. За периода на проследяване не бяха установени сериозни технически неизправности в системата за телеметрично наблюдение. Ние продължаваме проследяването на пациенти в кардиологичното отделение на КПВБ „Проф. Ст. Киркович” чрез телеметрично мониториране. Предстои анализ на получените резултати на описаната система със съпоставяне на данните паралелно от холтер ЕКГ мониториране, от морфологичната ЕхоКГ оценка, включително рисковия профил на пациента, както и фактора време за настъпване на събитие и възможност за повлияването му.  


 
Книгопис:

1.   Jimena Rodriguez, Alfredo Goni, and Arantza Illaramendi, “Real-time classification of ECGs on a PDA,” IEEE Trans. inf. Tech in Biomedicine, vol .9.no .1,2005, pp 23- 34.  
2.   Negoslav DAJA et al. “Telemonitoring in Cardiology - ECG Transmission by Mobile Phone”, Annals of the Academy of Studenica 4/2001.  
3.   F Gouaux et al. “Ambient Intelligence and Pervasive Systems for the Monitoring of Citizens at Cardiac Risk: New Solutions from the The EPI-MEDICS Project”, Computers in Cardiology 2002.  
4.   E Kyriacou et al. “Multi-purpose HealthCare Telemedicine Systems with mobile communication link support, BioMedical Engineering Online March 2003, http://www.national.com.  
5.   B. Woodward et al. “Wireless Telemedicine: The Next Step”, Proc of the 4th IEEE Conference on Information Technology Applications in Biomedicine UK 2003.  
6.   Jeong GY, Yu KH. Design of ambulatory ECG monitoring system to detect ST pattern change. In: Proceedings of SICE-ICCAS international joint conference, Busan , Korea , 18–21 October 2006. p. 5873–7.  
7.   Lee R-G, Chou I-C, Lai C-C, Liu M-H, Chiu M-J. A novel QRS detection algorithm applied to the analysis for heart rate variability of patients with sleep apnea. Biomed Eng Appl Basis Commun 2005;17(5):258–62.  
8.   Koch S. Home tele-health—current state and future trends. Int J Med Inform 2006; 75(8):565–76.  
9.   Lee R-G, Chen H-S, LinC-C, Chang K-C, Chen J-H. Home telecare system using cable television plants—an experimental field trial. IEEE TransInform Technol Biomed 2000; 4(1): 37–44. 
10.   Herna´ndez AI, Mora F, Villegas G, Passariello G, Carrault G. Real-time ECG transmission via Internet for nonclinical applications. IEEE TransInform Technol Biomed 2001; 5(3): 253–7. 
11.   Anliker U, Ward J A, Lukowicz P, Tro¨ster G, Dolveck F, Baer M, et al. AMON: a wearable multiparameter medical monitoring and alert system. IEEE Trans Inform Technol Biomed 2004; 8(4): 415–27.  
12.   Hung K, Zhang Y-T. Implementation of a WAP-based telemedicine system for patient monitoring. IEEE Trans Inform Technol Biomed 2003;7(2):101–7.  
13.   Leijdekkers P, Gay V, Lawrence E. Smart homecare system for health tele- monitoring. In: Proceedings of the 1st international conference on the Digital Society (ICDS 2007), Guadeloupe , 2–6 January 2007.  
14.   Lee R-G, Hsiao C-C, Chen C-C, Liu M-H. A mobile-care system integrated with Bluetooth blood pressure and pulse monitor, and cellular phone. IEICE Trans Inform Syst. 2006; E89-D(5):1702–11.  
15.   Milenkovic´ A, Otto C, Jovanov E. Wireless sensor networks for personal health monitoring: issues and an implementation. Comput. Commun. 2006; 29(13–14): 2521–33.  
16.   Bratan T, Clarke M, Jones R, Larkworthy A, Paul R. Evaluation of the practical feasibility and acceptability of home monitoring in residential homes. J Telemed Telecare 2005;11 (suppl. 1):29–31.  
17.   Nicopolitidis P, Papadimitriou GI, Pomportsis AS. Design alternatives for wireless local area networks. Int J Commun Syst 2001; 14(1): 1–42.  
18.   Akyildiz IF, Su W, Sankarasubramaniam Y, Cayirci E. A survey on sensor networks. IEEE Commun Mag 2002; 40(8): 102–14.  
19.   Chien-Chih Lai, Ren-Guey Lee, Chun-Chieh Hsiao, Hsin-Sheng Liu, Chun-Chang Chen, A H-QoS-demand personalized home physiological monitoring system over a wireless multi-hop relay network for mobile home health care applications, Journal of Network and Computer Applications, 2009, – in press.  
20.   Iliev I. System for Telemetric Monitoring of High-Risk Patients at Hospital Enviroements., Tenth National Conference on Biomedical Physics and engineering, 16-18X, 2008, ISBN 978-954-91589-2-2.