Этот файл взят из коллекции Medinfo http://www.doktor.ru/medinfo http://medinfo.home.ml.org
E-mail: [email protected] or [email protected] or [email protected]
FidoNet 2:5030/434 Andrey Novicov
Пишем рефераты на заказ - e-mail: [email protected]
В Medinfo для вас самая большая русская коллекция медицинских рефератов, историй болезни, литературы, обучающих программ, тестов.
Заходите на http://www.doktor.ru - Русский медицинский сервер для всех!
СОДЕРЖАНИЕ:
КАРДИОМОНИТОРИНГ 2
ОСНОВНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАРДИОМОНИТОРАМ 2
КЛАССИФИКАЦИЯ КАРДИОМОНИТОРОВ 4
ОБОБЩЕННЫЕ СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ КАРДИОМОНИТОРОВ 6
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СОСТАВ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ 9
УСТРОЙСТВА СЪЕМА ЭКС В КАРДИОМОНИТОРАХ 10
УСТРОЙСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ 11
ПАРАМЕТРЫ КАРДИОМОНИТОРОВ 12
РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЙ КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКОГО СИГНАЛА
14
МЕТОДЫ ГРАФИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИИ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 16
СФИГМОГРАФИЯ 16
МЕХАНОКАРДИОГРАФИЯ 17
КАРДИОГРАФИЯ 17
ЭЗОФАГОКАРДИОГРАФИЯ 18
ФЛЕБОСФИГМОГРАФИЯ 19
БАЛЛИСТОКАРДИОГРАФИЯ 19
ДИНАМОГРАФИЯ 20
ЭХОКАРДИОГРАФИЯ 20
ФОНОКАРДИОГРАФИЯ 21
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 25
КАРДИОМОНИТОРИНГ
ОСНОВНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАРДИОМОНИТОРАМ
Длительный опыт разработки и внедрения кардиомониторов (КМ) в клиническую практику позволяет сформулировать ряд медицинских и эксплуатационных требований, которым должны удовлетворять КМ. Некоторые из них противоречивы, а выполнение других затруднено, но перечисленные ниже требования позволят представить себе идеализированный КМ и оценить степень близости реальных КМ — идеальному.
1. Для каждого конкретного типа КМ необходим оптимальный набор диагностических признаков. Избыточность диагностических признаков усложняет программные и аппаратные средства, не повышая эффективности КМ, а в некоторых случаях являясь причиной ошибочной диагностики.
2. Кардиомониторы должны с высокой надежностью обнаруживать особо опасные аритмии (фибрилляцию желудочков). Угрожаемые аритмии по типу случайных событий (экстрасистолии, выпадения QRS-комплексов) не могут быть выявлены с абсолютной точностью, особенно при сложных нарушениях ритм, характеризующимися резкими изменениями амплитуды и форм желудочковых комплексов. Повышение же чувствительности КМ будет сопровождаться увеличением числа ложных тревог. Эксплуатационная документация должна содержать сведения о качестве обнаружения аритмий в контролируемых условиях.
3. Сигнализация тревоги в КМ должна быть дифференцирована по степени опасности 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 эмоциональное напряжение дежурного персонала.
4. Уровень помех в электрокардиосигнале (ЭКC) должен контролироваться и при превышении им допустимого предела индицироваться на передней панели КМ. Зашумленные участки ЭКС должны исключаться из анализа аритмий. К помехам следует отнести очень малый и очень большой уровни входного сигнала, затрудняющие его обработку.
5. В КМ должен быть детектор нарушений в системе отведений (отрыв электрода, увеличение переходного сопротивления .кожа — электрод).
6. Необходимо обеспечить правильную работу КМ во время электрической стимуляции сердца, когда артефакт стимула может восприниматься как желудочковый комплекс. Желательно, чтобы КМ обнаруживал интерференцию ритмов и неэффективную стимуляцию.
7. Кардиомонитор должен иметь выход текущего ЭКС для записи на кардиографе электрокардиограммы (ЭКГ) и выход запомненных фрагментов
ЭКС по сигналу тревоги для анализа причин, вызывающих этот сигнал.
Регистратор ЭКГ в этом случае должен включаться автоматически.
8. Должна быть обеспечена возможность работы КМ в автоматизированной системе оперативного врачебного контроля (АСОВК) путем передачи данных в центральный пост (ЦП) наблюдения.
9. В КМ должна применяться автоматическая начальная установка ряда параметров (усиление ЭКС, стабилизация изолинии, центровка ЭКС в динамическом диапазоне, исходные пороги разделения классов аритмий и т. п.), позволяющих начинать 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 и накопленной информации о сердечном ритме (получения «твердых» копий необходимых данных).
12. Необходимо обеспечить самоконтроль КМ в .момент включения и в процессе работы без перерыва в обработке ЭКС с сигнализацией о неисправностях.
13. Конструкция КМ, его элементная база и схемные решения должны предусматривать длительный непрерывный режим работы, обеспечивая высокие показатели надежности.
14. Для сокращения времени ремонта в КМ должны применяться автоматические методы поиска неисправностей при помощи встроенных программных и аппаратных средств.
15. Кардиомонитор должен иметь защиту от повреждения при воздействии на больного 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 классу защиты от поражения электрическим током больного и обслуживающего персонала (класс II, тип CF).
17. Необходимо добиваться наилучшего соотношения стоимость — эффективность, учитывая, что в палате интенсивной терапии может находиться от 6 до 12 кардиомониторов.
Кроме перечисленных основных медицинских и эксплуатационных требований
на КМ распространяются государственные и отраслевые стандарты на
электронные медицинские приборы, регламентирующие показатели качества,
диапазон изменения параметров и погрешности измерений. Разработка
оптимальных по свои функциям КМ осложняется тем, что не существует типового
состава оборудования палаты интенсивного наблюдения и
КМ либо имеют избыточность в своем составе, либо оказываются в
неукомплектованном виде. Наиболее целесообразен путь разработки всей АСОВК,
рассчитанной на различное число больных.
КЛАССИФИКАЦИЯ КАРДИОМОНИТОРОВ
Разнообразное применение КМ в медицинской практике привело к
определенной специализации приборов. Кардиомониторы можно разделить на виды
и группы, отличающиеся друг от друга контролируемыми параметрами,
эксплуатационными свойствам методами обработки и представления информации.
Предлагаемая классификация является в какой-то мере условной, но дает
представление о сферах применения и особенностях КМ: амбулаторные
(носимые), скорой помощи, клинические, тестирующие, реабилитационные,
санаторно-курортные.
Амбулаторные КМ используются в стационаре и после выписки из стационара
для контроля таких изменений состояния сердечной деятельности за весь
период суточной активности, которые не могут быть выявлены во время
непродолжительного ЭКГ-исследования в покое. На основании полученных данных
производится выбор и дозировка лекарственных препаратов и определение
допустимых физических нагрузок. Малые габаритные размеры, масса и
автономное питание позволяют носить КМ на себе с укрепленными электродами
24 ч.
В кардиомониторе Холтера ведется непрерывная запись ЭКС на магнитную
ленту с очень малой скоростью (1 мм/с). Для этого производится
трансформация низкочастотного спектра ЭКС область частот, регистрируемых
магнитным носителем. Обычно применяется широтно-импульсная и реже
амплитудная или частотная модуляции ЭКС. Кассета с записью просматривается
кардиологом при помощи специального устройства со скоростью, превышающей
скорость записи в 60-120 раз. В дальнейшем метод Холтера был
усовершенствован путем автоматического машинного скоростного анализа ЭКС.
Обычно диагностируются основные типы аритмий и параметры смещения ST-
сегмента.
Применение в амбулаторных КМ полупроводниковых запоминающих устройств и микропроцессоров позволило провести автоматический анализ аритмий и смешения сегмента ST непосредственно в приборе с запоминанием патологических фрагментов ЭКС. Удобство КМ с полупроводниковой памятью заключается в том, что данные обработки ЭКС можно получить оперативно в любой момент времени, и запуск может быть осуществлен самим больным при плохом самочувствии или во время сердечного приступа.
Кардиомониторы скорой помощи предназначены для контроля состояния
сердечной деятельности, восстановления утраченного или нарушенного ритма
сердца на дому и в машине скорой помощи. Все КМ позволяют вести наблюдение
ЭКГ, измерять частоту сердечных сокращений (ЧСС), проводить дефибрилляцию
или стимуляцию сердца. Кардиомониторы должны работать от аккумулятора
машины, внутренней батареи и от сети. Масса КМ около 5-8 кг.
Клинические КМ предназначены для стационаров и могут в зависимости от назначения быть нескольких типов.
1. Кардиологические КМ применяются в палатах интенсивного наблюдения за кардиологическими сольными в острый период заболевания. Основное назначение КМ — сигнализация о нарушениях ритма и проводимости сердца. Такие КМ обычно работают в автоматизированной системе оперативного врачебного контроля за несколькими больными.
2. Хирургические КМ применяются во время операций на сердце и сосудах и в послеоперационных палатах. В отличие от остальных типов КМ измеряют ряд дополнительных параметрон кровообращения и дыхания
(систолическое, среднее и диастолическое кровяное давление; минутный объем сердца; периферический пульс; температуру тела; газовый состав и т. д.). Особенностью хирургических КМ является использование в основном прямых методов измерения параметров.
3. Акушерские КМ устанавливаются в родильных залах, предродовых палатах и в отделениях интенсивного ухода за новорожденными. Кардиомониторы применяются при патологиях сердечно-сосудистой системы рожениц и контроля за новорожденными. Кардиомониторы матери и плода позволяют измерять ЧСС матери и плода по прямому ЭКС и доплеровскому эхокардиосигналу, обнаруживать нарушения ритмов и измерять силу маточных сокращений. Кардиомонитор для новорожденных (переношенных, недоношенных и травмированных в родах) и детей до двухлетнего возраста, страдающих воспалением легких, измеряет ЧСС, частоту дыхания и сигнализирует о нарушениях ритма сердца и остановках дыхания.
Тестирующие КМ предназначены для функциональной диагностики состояния сердечно-сосудистой системы здоровых и больных людей. Они позволяют автоматизировать процесс ЭКГ-исследований под нагрузкой под нескольким отведениям и определять газовый состав выдыхаемого воздуха. Обычно КМ поставляются с велоэргометрами или бегущей дорожкой для дозировки нагрузки.
Реабилитационные КМ необходимы для контроля сердечно-сосудистой системы
в условиях возросших нагрузок и проверки эффективности назначенных
лекарственных препаратов. Для этой цели возможно применение амбулаторных
КМ, но более удобно, пользоваться мониторированием по радиоканалу или
телефону. На больном укрепляется передатчик ЭКС с электродами, и ЭКС
преобразуется в частотно-модулированный сигнал (для радиоканала) или в
частотно-модулированный акустический сигнал (для передачи ЭКС по телефону).
Анализ ЭКС ведется кардиологом или автоматически в центре наблюдения.
Санаторно-курортные КМ находят применение в кардиологических санаторных
для контроля лечения, особенно в бальнеологических условиях; при грязе- и
светолечении, лечебных ваннах и других процедурах. Электроды ЭКГ могут быть
опущены в ванну и не крепиться на больном. Для дозировки нагрузки
(терренкур) может быть использован КМ, который выдает сигнал тревоги при
уходе ЧСС за установленные пределы.
Из всех перечисленных типов КМ самое важное значение имеют клинические
КМ для палат интенсивного наблюдения. Кроме того, их устройство наиболее
сложно и включает в себя элементы остальных типов КМ. Поэтому далее будут
рассматриваться только клинические КМ для палат интенсивного наблюдения.
ОБОБЩЕННЫЕ СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ КАРДИОМОНИТОРОВ
Несмотря на большое разнообразие КМ, все они могут бы описаны одной обобщенной структурной схемой (рис. 1). Электрокардиосигнал с электродов поступает в блок усиления и преобразования, который усиливает его до уровня, необходимого для его обработки. Блок ограничивает спектр частот входного сигнала с целью повышения помехоустойчивости и надежного выделения информативных признаков ЭКС и производит его дискретизацию (аналого- цифровое преобразование), если в дальнейшем предполагается цифровая обработка сигнала. При использовании беспроводного канала связи между больным и КМ электрокардиосигнал с электродов модулирует генератор передатчика, размещенного на больном. Принимаемый сигнал с приемника поступает в блок усиления и преобразования.
Усиленный и преобразованный в 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, классификация QRS-комплексов на нормальные и патологические. Идентифицированные комплексы QRS и значения интервалов RR поступают в блок формирования диагностических заключений. На основании полученных данных по алгоритмам выделения аритмий формируются соответствующие диагнозы.
Диагностические заключения сравниваются в блоке формирования сигналов тревоги с порогами, установленными для сигнализации. Электрокардиосигнал и диагностические заключения о характере аритмий индицируются в блоке отображения информации.
В зависимости от технического исполнения КМ могут быть инструментальными и вычислительными.
Запись ЭКГ
R
Блок
L Блок усиления и Блок формирования Блок отображения преобразования обработки диагностических информации
N заключений
Блок
Передатчик Приемник формирования
сигналов тревоги
Рис. 1 Обобщенная структурная схема кардиомониторов
Инструментальные КМ исторически были первыми. Они характеризуются полностью аппаратными средствами реализации, использующими аналоговые методы обработки ЭКС и отображения информации. В инструментальных КМ могут быть использованы цифровые средства отображения и измерения параметров, основанные на «жесткой» логике, т. е. без возможности изменения программ обработки, свойственной вычислительной технике на основе ЭВМ. Упрощенная структурная схема инструментального КМ приведена на рис. 2
Отобра-
Запись ЭКГ Блок разверток жение
ЭКГ
R
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 КМ применяются аналоговая обработка ЭКС, основанная
на обнаружении R-зубцов методом частотной и амплитудно-временной селекции.
Этот метод обладает высокой помехоустойчивостью, но вносит в ЭКС
значительные искажения, что не позволяет достоверно 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 установленным порогам для ЧСС.
Примером такого КМ может служить ритмокардиометр РКМ-01.
Рассмотренные КМ не позволяют классифицировать аритмии по типу случайных событий, многие из которых можно обнаружить на основании автоматического анализа RR-интервалов. Применение цифровых 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-02 экстрасистолы и выпадения.. QRS-комплексов обнаруживаются путем преобразования интервалов в амплитуду пилообразного напряжения и сравнения ее с пороговыми значениями.
Инструментальные КМ имеют ограниченные функциональные и технические возможности и на настоящем этапе не удовлетворяют, медицинским задачам.
Вычислительные КМ позволяют решать значительный круг медицинских, технических и эксплуатационных задач при помощи, ЭВМ, т. е. программным способом, что позволяет расширять классы обнаружения аритмий за счет усложнения алгоритмов. Функции вычислительной техники в КЧ сводятся к цифровой обработке ЭКС, анализу данных обработки, отображению результатов анализа и управлению прибором. В качестве ЭВМ используются встроенные аппаратные средства вычислительной техники: однокристальные одноплатные микроЭВМ и микропроцессорные системы.
Наиболее простой путь реализации вычислительных КМ — это применение в них одноплатных функционально законченных микроЭВМ. На рис. 3 приведена структурная схема КМ на основе двух микроЭВМ.
Усиленный ЭКС дискретизируется аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и
в цифровом виде поступает на вход микроЭВМ1. В этой микроЭВМ осуществляется
операция сжатия исходного описания. Оно уменьшает количество отсчетов в 10-
15 раз, что снижает требования к быстродействию аппаратных средств и
позволяет синтезировать простые структурные алгоритмы обнаружения QRS-
комплекса, выделения его характерных точек. Сжатое описание ЭКС поступает в
микроЭВМ2. МикроЭВМ2 выполняет все последующие процедуры анализа аритмий:
измерение RR-интервалов; изменение параметров QRS-комплексов; классификацию
по их форме на нормальные и патологические; обнаружение аритмий и возможных
помех. Программы наблюдения вводятся в микроЭВМ2 посредством клавиатуры КМ.
Выходы МикроЭВМ2 соединяются с блоком интерфейса, осуществляющего связь с
центральным постом (ЦП), и блоком формирования результатов анализа. В
удобной для врача форме результаты анализа поступают на устройство
отображения данных — электронно-лучевой дисплей телевизионного типа. При
возникновении нарушений ритма, опасных для больного, включается
сигнализация тревоги.
Поле ввода программ
наблюдения
Описание Диагноз
R
QRS
Микро
Микро Блок
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 в вычислительной части КМ продиктовано жестким режимом реального времени при достаточной сложности реализуемых программ л ограниченности объема постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), программируемого изготовителем микроЭВМ по заказу пользователя. Более гибким решением является применение вычислителей на основе типовых комплексов интегральных микросхем. Такое выполнение вычислительной части КМ хотя и требует затрат на разработку, но не накладывает каких-либо серьезных ограничений на характеристики КМ и АСОВК.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СОСТАВ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
Электронные устройства (ЭУ) кардиомониторов в самом общем случае
представляют собой совокупность аппаратных средств, предназначенных для
преобразования, обработки и отображения информации. В нашем случае под
информацией понимается электрокардиосигнал (ЭКС) и данные его обработки в
кардиомониторах на всех этапах, а также управляющие и тестирующие сигналы.
Основной состав ЭУ охватывает широкий арсенал аналоговых и цифровых
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 масштабе
времени;
накопления и обработки данных анализа;
оперативного отображения и документирования ЭКС и результатов его
обработки;
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 съема медицинской информации подразделяют на 2 группы:
электроды и датчики (преобразователи). Электроды используются для съема
электрического сигнала, реально существующего в организме, а датчик —
устройство съема, реагирующее своим чувствительным элементом на воздействие
измеряемой величины, а также осуществляющее преобразование этого
воздействия в форму, удобную для последующей обработки. Электроды для съема
биопотенциалов сердца принято называть электрокардиографическими (электроды
ЭКГ). Они выполняют роль контакта с поверхностью тела и таким образом
замыкают электрическую цепь между генератором биопотенциалов и устройством
измерения.
Автоматический анализ электрокардиосигналов в кардиомониторах предъявляет жесткие требования к устройствам съема — электродам ЭКГ. От качества электродов зависит достоверность результатов анализа, и следовательно, степень сложности средств, применяемых для обнаружения сигнала на фоне помех. Низкое качество съема ЭКС практически не может быть скомпенсировано никакими техническими решениями.
Требования, применяемые к электродам ЭКГ, соответствуют основным требованиям к любым преобразователям биоэлектрических сигналов: по точности восприятия сигнала (минимальные потери полезного сигнала на переходе электрод—кожа и сохранение частотной характеристики сигнала); идентичность электрических и конструктивных параметров (взаимозаменяемость, возможность компенсации электрических параметров); постоянство во времени функций преобразования (стабильность электрических параметров); низкому уровню шумов (обеспечение необходимого соотношения сигнал—шум). малому влиянию характеристик электродов на измерительное устройство.
Как показало применение первых кардиомониторов, обычные пластинчатые электроды ЭКГ, широко используемые в ЭКГ, не удовлетворяют требованиям длительного непрерывного контроля ЭКС из-за большого уровня помех при съеме.
УСТРОЙСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
Устройства отображения медицинской информации в кардиомониторах должны отражать состояние сердечной деятельности по ЭКС, а также вспомогательные сведения о больном и технические данные о работе кардиомонитора. Таким образом, отображенные данные включают: априорные данные о больном (фамилия, имя и отчество, номер истории болезни, возраст, пол, дата поступления, анамнез, предварительный диагноз); электрокардиосигнал (должен сопровождаться индикацией скорости движения изображения и калибровочным импульсом); значения параметров ритма сердца (частота сердечных сокращений, частота экстрасистол, параметры распределения RR-интервалов); результаты автоматического анализа аритмий (должны отображаться словами диапазона в той или иной формулировке, принятой для конкретного типа кардиомониторов); сигнализацию тревоги при появлении опасных аритмий (обычно индуцируется цветом светового табло с дифференциацией степени опасности); текущее время, время появления событий и время начала проводимой терапии и других мероприятий; сигнализацию обнаружения QRS-комплекса; состояние прохождения сигналов управления и контроля работоспособности прибора; сведения о нарушении работы кардиомонитора и локализации неисправности.
Отображаемая информация может носить временный — оперативный — характер, когда предыдущая информация стирается при появлении новой, и характер накопления данных за определенные интервалы времени. В последнем случае устройство отображения должно содержать или использовать внешнее устройство памяти для хранения данных.
ПАРАМЕТРЫ КАРДИОМОНИТОРОВ
Параметры, определяющие качество входных цепей
|Наименование параметра |Значение |Влияние параметра, |
| |параметра|примечания |
|Входной импеданс, МОм |2,5-10 |Степень шунтирования ЭКС |
|Постоянный ток в цепи пациента через|менее |Поляризующий эффект |
|любой электрод, исключая |0,1 | |
|нейтральный, мкА | | |
Параметры, характеризующие тракт усилителя ЭКС
|Наименование параметра |Значение |Влияние параметра, |
| |параметра |примечания |
|Уровень внутренних шумов (размах), |менее |Возможность наблюдения |
|приведенный ко входу, мкВ |15-50 |малых сигналов |
|Коэффициент ослабления синфазного |90-120 |Степень подавления сетевой|
|сигнала, дБ | |наводки |
|Допустимое постоянное напряжение на |(300 |Сохранение параметров |
|входе, мВ | |усилителя |
|Входное напряжение ЭКС, мВ |0,05-5 |Определяет динамический |
| | |диапазон усилителя |
|Чувствительность, мм/мВ |5-40 |Реагирование на величину |
| | |входного напряжения |
|Погрешность установки |(5 |При дискретной установке |
|чувствительности, % | | |
|Напряжение калибровочного сигнала, |1(0,05 |Калибровка усилителя |
|мВ | | |
|Время успокоения при перепаде |3,0 |Восстановление |
|напряжения на входе 300 мВ, с | |работоспособности |
| | |усилителя |
|Устойчивость к импульсу |2-3 |Электрическая прочность, |
|дефибриллятора, кВ | |влияние на восстановление |
| | |работоспособности |
| | |усилителя |
Частотно-временные параметры тракта усилителя и отображения ЭКС
|Наименование параметра |Значение |Влияние параметра, |
| |параметра |примечания |
|Полоса пропускания, Гц: | |Степень искажения ЭКС |
|на выходе усилителя |0,05-120 | |
|при отображении на экране |0,05-50 | |
|Неравномерность АЧХ, %: | |Динамическая линейность |
|на выходе усилителя |(10 |по амплитуде |
|при отображении на экране |(30 | |
|Крутизна спада АЧХ вне полосы |6 |Устойчивость тракта |
|пропускания, дБ/октаву | |усилителя, искажение ЭКС |
|Выброс на переходной характеристике,|10 |Реакция на импульсный |
|% | |сигнал |
|Погрешность измерения интервалов |менее |В диапазоне от 0,06 до 3 |
|времени по экрану, % |30 |с. |
Параметры преобразования ЭКС в цифровую форму
|Наименование параметра |Значение |Влияние параметра, примечания |
| |параметра | |
|Частота квантования, Гц |250-500 |Сглаженность изображения, частота |
| | |ввода данных в вычислитель |
|Погрешность частоты |1,0 |Обычно применяется кварцевая |
|квантования, % | |стабилизация частоты |
|Разрядность, бит |8-10 |Сглаженность изображения, |
| | |динамический диапазон ввода данных в |
| | |вычислитель |
|Приведенная погрешность |менее |Соотношение между входным напряжением|
|цифрового кода, % |3,0 |и значением двоичного разряда |
Параметры, характеризующие устройство отображения
|Наименование параметра |Значение |Влияние параметра, примечания |
| |параметра | |
|Ширина изображения, мм |30-70 |Для ЭКС |
|Пределы перемещения луча по|более |Центровка изображения ЭКС |
|вертикали, мм |20 | |
|Ширина луча, мм |менее 1 |Фокусировка изображения |
|Дрейф нулевой линии, мм/ч |менее 5,0 |Стабильность положения изолинии |
|Скорость движения |12,5-100 |Пространственно-временное |
|изображения ЭКС, мм/с |или 12,5; |соотношение сигналов |
| |25; 50; 100 | |
|Погрешность установки |(10 |При дискретной установке |
|скорости движения ЭКС, % | | |
|Нелинейность развертки, % |менее 10 |Сохранение временных соотношений в|
| | |сигнале |
|Размер развертки по |более |Наглядность изображения ЭКС |
|горизонтали, мм |50 | |
|Смещение изолинии при |менее 20 |Стабильность положения изолинии в |
|регулировке | |процессе управления |
|чувствительности, мм | | |
|Разрешающая способность |не менее |Качество изображения данных |
|(растр изображения) |256(512 | |
Параметры, характеризующие возможности анализа ритма
|Наименование параметра |Значение |Влияние параметра, |
| |параметра |примечания |
|Диапазон напряжений уверенного |0,2-0,5 | |
|обнаружения R-зубца (комплекса | | |
|QRS), мВ | | |
|Диапазон измерения ЧСС, мин -1 |30-300 | |
|Погрешность измерения ЧСС, мин -1 |(2 | |
|Верхняя граничная частота, при |500-600 |Возможность обнаружения |
|обнаружении сигнала, мин -1 | |фибрилляции желудочков |
|Время усреднения ЧСС, с |15, 30, 60 | |
|Длительность запоминания фрагментов|8-20 |Изучение предыстории |
|ЭКС по сигналу тревоги, с | |нарушения ритма |
|Время анализа катастрофических |5-10 |Включение сигнализации |
|аритмий, с | | |
|Время анализа угрожающих аритмий, |1-2 |Включение сигнализации |
|мин | | |
|Число уровней программы |2-3 | |
|сигнализации | | |
РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЙ КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКОГО СИГНАЛА
Опыт эксплуатации кардиомониторов показал, что они обладают рядом
недостатков, обусловленных передачей ЭКС от больного к кардиомонитору при
помощи кабеля отведений. Кабель отведений сковывает движения больного,
находящегося под непрерывным контролем длительное время (5-10 суток),
вызывая у него чувство беспокойства и дискомфорта. Соединение больного с
кардиомонитором затрудняет медперсоналу проведение некоторых лечебных и
гигиенических процедур, на время которых практически прерывается контроль
ЭКС. При движениях больного из-за тянущих усилий, приложенных к электродам,
возможно их смещение, что является причиной ложных тревог и нарушений
работы кардиомониторов. Несмотря на соблюдение всех требований по
электробезопасности, всегда остается вероятность поражения током при
неисправности изоляции цепей в кардиомониторе. Поэтому понятен интерес
специалистов к беспроводным каналам передачи ЭКС, которые в значительной
степени свободны от указанных недостатков. Радиотелеметрический канал
передачи биопотенциалов уже давно используются в космической и спортивной
медицине, в клинической практике для контроля больных в период реабилитации
и в экспериментах на животных для изучения их физиологии и экологии, то
есть там, где необходим контроль физиологических параметров в условиях
свободного поведения человека и животных. В литературе за беспроводными
системами передачи биопотенциалов закрепился термин биорадиотелеметрических
систем (БРТС).
Целесообразно подразделять БРТС на системы дальнего (несколько километров), ближнего (в пределах одного помещения) и сверхближнего (до 1 метра) действия, отличающиеся мощностью передатчика, несущей частотой и чувствительностью приемника.
Оптимальной по удобству эксплуатации, простоте технических решений и стоимости является БРТС передачи ЭКС от больного к кардиомонитору, находящемуся у постели больного, а от кардиомонитора сигнал и данные его обработки уже передаются на центральный пост по проводному каналу.
МЕТОДЫ ГРАФИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИИ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
СФИГМОГРАФИЯ
Сфигмографией (от греч. sphygmos — пульс, биение сердца, grapho — пишу,
записываю) называется метод графической регистрации артериального пульса.
Впервые артериальный пульс графически был зарегистрирован Виерордтом в 1855
г., более точные записи пульса произведены Франком в 1905 г. Кривые пульса,
зарегистрированные с сосудов, близко расположенных к сердцу (дуга аорты,
сонная и подключичная артерии), называются сфигмограммами центрального
пульса. Кривые, зарегистрированные с периферических артерий, называются
сфигмограммами периферического пульса. Форма тех и других сфигмограмм
несколько различна.
Различают прямую и объемную сфигмографию. При прямой сфигмографии с помощью пульсоприемника, расположенного на стенке сосуда, регистрируют колебания самой стенки артерии; при объемной сфигмографии с помощью манжеты, наложенной, например, на область плеча или другой участок тела, регистрируют изменения объема этого участка тела, вызванные прохождением пульсовой волны по его артериям. Обе эти кривые совпадают по времени, но отличаются по форме.
Приемником пульса при записи сфигмограммы служит стандартная воронка, которая накладывается на сонную, лучевую, бедренную или другую артерию в месте их отчетливой пульсации. Воронку фиксируют рукой, специальным бинтом или с помощью штатива. Пульсоприемник воспринимает колебания сосудистой стенки на ограниченном участке. Эти колебания вызывают смещения воздушного столба в резиновой трубке, соединяющей воронку с датчиком, преобразующим давление в электрический ток или оптический сигнал, который записывается регистрирующим устройством.
Запись сфигмограммы производится в удобном для пациенте положении лежа на спине, иногда — в положении сидя. Пульсоприемник должен плотно, но без сильного давления соприкасаться с артерией. Положение приемника не на артерии, а рядом вызывает появление «зеркальной» формы кривой. При записи пульса сонной артерии кожа и мышцы шеи не должны быть напряжены, так как это препятствует записи. Для снятия напряжения можно голову пациента слегка повернуть, приподнять или, наоборот опустить.
Одновременно со сфигмограммой целесообразно регистрировать ЭКГ, ФКГ и другие процессы. Синхронная запись с ЭКГ и ФКГ позволяет проводить фазовый анализ сердечного цикла для оценки сократительной функции миокарда.
МЕХАНОКАРДИОГРАФИЯ
В 1935 г. Н. Н. Савицкий предложил метод графической регистрации артериального давления и назвал его механокардиографией, а получаемые при этом кривые — тахоосциллограммами (от греч. tachys — быстрый, oscillatio — колебание).
Звуковой метод определения артериального давления Н. С. Короткова (1905) является простым, доступным и надежным. Он позволяет оприделить систолическое и диастолическое давление. Механокардиография, помимо этого, позволяет определять боковое, среднее, ударное, пульсовое давление, а также рассчитывать ударный и минутный объемы и величину периферического сопротивление кровотоку. Метод является бескровным, точным, необременительным для пациента и позволяет достаточно полно оценить состояние системы кровообращения.
Тахоосциллограммы записываются с помощью оптического дифференциального манометра. Получаемая кривая называется скоростной, или дифференциальной, так как она позволяет проводить анализ изменений во времени.
Регистрация тахоосциллограмм производится с помощью механокардиографа.
Аппарат снабжен тремя высокочувствительными дифференциальными манометрами и
одним манометром, отражающим изменение нарастания давления в манжете во
время регистрации тахоосциллограммы. Запись производится на фотобумагу.
Скорость движения фотобумаги при регистрации тахоосциллограммы должна
составлять 10 мм/с. Запись механокардиограммы должна проводиться утром,
натощак, после 30-40-минутного отдыха пациента. Для получения качественной
записи требуется тщательно наложить манжету и пульсовые датчики.
Регистрация тахоосциллограммы должна проводиться дважды, что дает
возможность в дальнейшем более точно рассчитать уровень артериального
давления. Во избежание поломки прибора все перестановки пульсовых датчиков
должны проводиться только при отключенных манометрах.
Тахоосциллограмма воспроизводит скорость изменений объема тканей под манжетой, обусловленного притоком и оттоком крови в артериях при разных уровнях возрастающего (компрессионного) давления. Для регистрации тахоосциллограммы на среднюю треть плеча накладывают манжету, а на лучевую артерию — приемник пульса. Затем в режиме компрессии синхронно записываются тахоосциллограмма, кривая компрессионного давления и сфигмограмма лучевой артерии.
КАРДИОГРАФИЯ
Кардиографией (от греч. cardia — сердце) называется метод графической регистрации сердечного толчка. Часто применяется запись верхушечного толчка, апикальная ( от apical — верхушечный) кардиограмма.
Кардиограмма регистрируется с помощью такого же датчика, как и сфигмограмма. Пульсоприемник должен соответствовать размерам межреберных промежутков в прекардиальной области. Лучшее соприкосновение верхушки сердца с грудной клеткой и более отчетливую запись апикальной кардиограммы иногда удается получить при положении пациента на левом боку. Датчик накладывается на область верхушечного толчка. Даже небольшое смещение датчика может вызвать существенное изменение формы кривой. У здоровых лиц и больных с гипертрофией левого желудочка сердца верхушечный толчок образует