viagra super force

+7(495) 123-XXXX  г. Москва

Выпуски журналов

  • Серия
  • Серия
  • Серия
  • Серия
  • Журнал
  • Журнал
  • Журнал
  • Журнал

В.М. Сокольский,  (К.т.н., ООО «Системы, технологии и сервис», г. Астрахань)

И.Ю. Петрова,  (Д.т.н., ГАОУ АО ВО «Астраханский государственный архитектурно-строительный университет»)

И.З. Китиашвили,  (Д.м.н., ГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет»)

Серия «Естественные и Технические науки» # АВГУСТ  2016

Мобильное диагностическое устройство (МДУ)
В статье проведен систематизированный выбор измеряемых величин и расчетных информативных параметров для мобильных диагностических устройств, используемых для мониторинга и диагностики сердечно-сосудистой системы человека. Рассмотрены методы определения текущих значений контролируемых параметров, выявлены их достоинства и недостатки. Показано, что для наиболее эффективной оценки состояния ССС пациента (определения параметров центральной и периферической гемодинамики, контроля параметры транспорта кислорода) следует использовать комплексный метод, включающий объемную компрессионную осциллометрию, электрокардиографию, анализ пульсовой волны совместно с методом оценки потребности организма пациента в кислороде. Представлена функциональная схема мобильного диагностического устройства, в которой определен набор модулей при соблюдении баланса между степенью важности контролируемого параметра и сложности в его реализации. Приведены результаты испытаний отдельных модулей МДУ.

Ключевые слова: Мобильное диагностическое устройство (МДУ), сердечно-сосудистая система (ССС), гемодинамические параметры, сердечный индекс, индекс доставки кислорода.

 

Введение

Современные технологии позволяют дистанционно контролировать комплекс основных гемодинамических параметров пациента. Данные получаемые от пациента находящегося дома, в привычной обстановке, при минимальной стрессовой нагрузке являются наиболее информативными и позволяют более точно скорректировать курс лечения. В статье [1] рассмотрены перспективы создания дистанционных систем мониторирования состояния сердечной деятельности пациента и внедрения их в России, показана актуальность этой проблемы.

В связи с тем, что мобильные диагностические устройства (МДУ) предназначены для широкого распространения среди населения, для использования в домашних условиях, важным показателем таких устройств является соблюдении баланса между степенью важности контролируемого параметра и сложности в его реализации. Это определяет соотношение цена/качество идентификации состояния сердечно-сосудистой системы (ССС) человека. Обоснование выбора модулей МДУ для анализа достаточного и полного набора показателей гемодинамики для мониторирования ССС является важной задачей.

Набор измеряемых и расчетных параметров МДУ

Полное представление о состоянии системы кровообращения пациента, можно получить, зная параметры не только периферической, но и центральной гемодинамики. Сердечный индекс (СИ) - основной параметр, характеризующий состояние центральной гемодинамики. Его контроль в реальном времени - ключевая задача при оценке текущего состояния пациента. В настоящее время функция измерения СИ реализована только в специализированных кардиологических прикроватных мониторах и не встречается в МДУ.

Для оценки текущего состояния пациента, и своевременного выявления начальных проявлений гемодинамических и кислородотранспортных нарушений целесообразно контролировать индекс доставки кислорода.

Авторами проведен анализ основных параметров, позволяющих оценить текущее состояние пациента с позиций периферической и центральной гемодинамики, транспорта кислорода. Все параметры разделены на 2 группы: «измеряемые» и «расчетные». Расчетные параметры вычисляются в МДУ на основе проведенных измерений.

К измеряемым параметрам отнесены: артериальное давление диастолическое, конечное систолическое давление, боковое артериальное давление, среднее артериальное давление, частота пульса, частота сердечных сокращений и дыхательных движений.

К расчетным параметрам отнесены: артериальное давление систолическое, ударное и пульсовое, удельное и общее периферическое сопротивление сосудов, ударный объём, ударный индекс, диаметр аорты, фракция выброса левого желудочка, конечно диастолический и систолический радиусы и объемы, ударный объём, скорость и время распространения пульсовой волны, сатурация кислорода, сердечный выброс (минутный объем), сердечный индекс, содержание гемоглобина в крови, содержание О2 в артериальной крови, индекс доставки кислорода.

Расчетные параметры могут быть получены, используя следующие методы: метод объемной компрессионной осциллометрии, метод анализа пульсовой волны, электрокардиографический метод (анализ ЭКГ). Для оценки транспорта кислорода используются дополнительно данные пульсоксиметрии. В результате получаем достаточный материал для комплексной оценки состояния ССС пациента.

Методы для расчета параметров периферической и центральной гемодинамики.

Рассмотрены наиболее перспективные неинвазивные методики, позволяющие производить расчеты параметров периферической и центральной гемодинамики.

    Электрокардиографический метод позволяет определить основные функциональные характеристики кардиогемодинамики левого желудочка сердца на основе моделирования трансформации параметров электрокардиосигнала (ЭКС). Экспериментальные исследования распространения ЭКС с позиции антенно-волновой теории показали зависимость его временных параметров и механической деятельности сердца, а также возможность оценки функциональных объемов левого желудочка по ЭКГ [2].

    Метод объемной компрессионной осциллометрии (ОКО) - косвенный, неинвазивный метод определения уровней артериального давления (АД) у человека путем регистрации объемных артериальных осциллограмм. ОКО состоит из отдельных пульсовых волн (ПВ) крупной артерии, зарегистрированных в процессе повышения давления в пережимной манжете с линейной амплитудной характеристикой по всему тракту преобразования и усиления. Анализируя ПВ можно измерять диастолическое, среднее, боковое систолическое и конечное систолическое давление в магистральном артериальном сосуде и на основании полученных данных произвести расчет целого ряда гемодинамических параметров, включая и сердечный индекс (СИ) [3]. При измерении давления, осциллометрическим способом, нет необходимости нагнетать давление в манжете до систолического, достаточно поднять давление в манжете до среднего артериального, а систолическое давление рассчитать [4]. Недостаток метода – чувствительность к вибрациям, возникающим при движении пациента. При мониторировании в условиях с ожидаемой физической нагрузкой, для обеспечения бифункционального (АД + ЭКГ) мониторирования, авторами [5] использовался аускультативный метод измерения давления (вместо фонендоскопа используется микрофон). При этом метод остается чувствительным к внешнему шуму. Поэтому в МДУ используется акселерометр для измерения давления, когда человек находится в покое.

Из других методов, позволяющих произвести оценку АД без применения компрессионной манжеты, следует отметить метод измерения АД по времени распространения пульсовой волны (ПВ). При его использовании не требуется создавать никаких механических воздействий. Скорость распространения ПВ можно определять по разности моментов появления характерных пиков электрокардиосигнала и сигнала фотодатчика, который вместе с осветителем крепится на пальце, запястье или мочке уха пациента. Сигнал периферического пульса, в частности лучевой артерии, содержит в себе информацию о многих физиологических процессах, протекающих в организме, и в первую очередь о CCC [6]. Скорость распространения ПВ представляет собой индекс артериальной жесткости сосудистой стенки. Чем выше скорость, тем выше жесткость, и ниже возможности растяжимости стенки сосуда. Известны работы, которые показывают взаимосвязь частоты возникновения сердечно сосудистых заболеваний и скорости ПВ [7,8].

На основе данных полученных по результатам измерения АД, ЧСС, ЧД, производят расчеты коэффициентов и индексов, характеризующих системное кровообращение.

Рассмотренные выше методики еще совсем недавно считались труднореализуемыми из-за потребности в значительной вычислительной мощности, вследствие чего были доступны только в дорогостоящем стационарном оборудовании. Появление дешевых 32-разрядных микроконтроллеров, соединивших в себе низкую стоимость, высочайшую производительность, при минимальном энергопотреблении позволяет реализовать сложные алгоритмы вычисления, работающие в реальном времени. Новые материалы, эффективные источники питания, миниатюрные датчики и новые способы крепления их на тело пациента обуславливают уменьшение размеров МДУ при расширении функционала.

Мобильное диагностическое устройство (МДУ)

МДУ представляет собой аппаратно- программный комплекс, включающий несколько диагностических модулей: холтеровский монитор артериального давления и ЭКГ, пульсоксиметр, биохимический анализатор крови и мочи, термометр.

Для создания эффективного мобильного диагностического устройства (МДУ) необходимо определить набор контролируемых параметров при соблюдении баланса между степенью важности контролируемого параметра и сложности в его реализации, а также выбрать методики и методы расчета, используемые для определения текущего значения контролируемого параметра.

Авторами разработана модульная функциональная схема МДУ (Рис 1). Основные модули системы (8-13). Кардиологический модуль (10) и модуль измерения давления (8) дополнительно имеют память, необходимую для записи трендов суточного холтеровского мониторирования ЭКГ и давления.

Читать полный текст статьи …


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Морозов, В.В. Телемедицина в кардиологии: новые перспективы / Морозов, В.В. Серяпина, Ю.В., Кравченко, Ю.Л., Тарков, С.М., Бессмельцев, В.П., Катасонов, Д.Н., Слуев, В.А. // Фундаментальные исследования. – 2013. - №7. с.589-593
2. Сафонов, М. Ю. Компьютерный электрокардиографический метод диагностики функционального состояния центральной гемодинамики // Прикладные информационные аспекты медицины. – 2009. – т.12 № 2. - с.25-28.
3. Giomarelli, P., Biagioli, B., Scolletta, S. Cardiac output monitoring by pressure recording analytical method in cardiac surgery. // Eur J Cardiothorac Surg. – 2004. - 26(3) – p.515-520, DOI:10.1016 / j.ejcts.2004.05.025
4. Ursino M, Cristalli C: A mathematical study of some biomechanical factors affecting the oscillometric blood pressure measurement. // IEEE Trans Biomed Eng. – 1996. – 43. p.761-778. DOI: 10.1109/10.508540
5. Тихоненко, В.М., Два метода измерения АД при суточном мониторировании. / Тихоненко, В.М., Рогоза, А.Н., Гориева, Ш.Б., Павлова, Т.С.// Функциональная диагностика – 2007. № 1. с.52-57.
6. Миронова. Т.Ф., Миронов. В.А. Клинический анализ волновой структуры синусового ритма сердца (Введение в ритмокардиографию и атлас ритмокардиограмм). // Челябинск.- 1998, с. 162.
7. Meaume, S., Rudnichi, A., Lynch, A., et al. Aortic pulse wave velocity: an independent marker of cardiovascular risk. // Hypertension. – 2001. – 19. p.871-877.
8. Blacher J, et al. Aortic pulse wave velocity as a marker of cardiovascular risk in hypertensive patients. // Hypertension. – 1999 – 33. p.1111-1117
9. Dubin, D. Rapid Interpretation of EKG's. // (6th edition) COVER Publ. Co. Tampa, FL.368 pp. ISBN 0-912912-06-5.
10. Garcia T.B. and Miller G.T. Arrhythmia Recognition: The Art of Interpretation. // Jones & Bartlett Publ. Sudbury, MA. - 2004. - 633 pp. ISBN 0-7637-2246-4.
11. Thaler, M.S. The Only EKG Book You'll Ever Need. // Lippincott Williams & Wilkins. Philadelphia, PA. – 2003 - 317 pp. ISBN 0-7817-3921-7.
12. Amita Murthy, K. V. Padmaja Developing Trends in Cardiac Monitoring Systems // International Journal of Advanced Research in Computer and Communication Engineering – 2014. - v.3, - Issue 1. pp.5252-5256
13. Ali K. Yetisen, at al. A smartphone algorithm with inter-phone repeatability for the analysis of colorimetric tests. // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2014; v.196. p.156. DOI: 10.1016/j.snb.2014.01.077
14. Петрова И.Ю., Зарипова В.М., Лежнина Ю.А., Сокольский В.М., Митченко И.А. Энергоинформационные модели биосенсоров // Вестник АГТУ. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. 2015. №3.
15. Petrova, V. Zaripova, Y. Lezhnina, I. and V. Sokolskiy Modeling of the Physical Principle of the Processes that is Occurring in Bioselective Elements, International Journal of Monitoring and Surveillance Technologies Research (IJMSTR)3(4), pp.43-61 DOI: 10.4018/IJMSTR.2015100103
16. Erickson, D., O'Dell D., Jian L. Smartphone technology can be transformative to the deployment of lab-on-chip diagnostics // Lab Chip. – 2014. DOI:10.1039/C4LC00142G
 



© 
В.М. Сокольский, И.Ю. Петрова, И.З. Китиашвили, Журнал "Современная наука: актуальные проблемы теории и практики".
 

 

 

 
SCROLL TO TOP

 Rambler's Top100 @Mail.ru