контроля и управления функциями организма.

Автоматизированные системы

В отделениях реанимации и интенсивной терапии используют АС для помощи врачу при управлении жизненно важными функциями организма или для постоянного интенсивного наблюдения. Большая часть из них предназначена для индивидуализированного мониторного наблюдения за витальными параметрами организма. Такие системы называют прикроватными или мониторно-компьютерными системами (МКС). В настоящее время нормой для клинической практики является оборудование отделения реанимации и интенсивной терапии одной или даже не­сколькими МКС.

Безусловным достоинством большинства импортных МКС является их высокая надежность, простота съема данных, высокое качество датчиков и измерительных блоков. Отечественные разработки отличаются более выраженной интеллектуальной емкостью.

Мониторно-компьютерные системы призваны обеспечивать в режиме реального времени (on-line) регистрацию основных физиологических сигналов для исследования систем гомеостаза, расчет величин витальных параметров, представление волновых форм снимаемых кривых и цифровой информации на мониторе. До сих пор некоторые МКС имеют «моносистемную» (в плане физиологических систем) или близкую к ней направленность, например системы для наблюдения за состоянием кровообращения с возможностью регистрации респираторной кривой и расчетом частоты дыхания. Но становится все больше систем, в которых реализованы съем и обработка сигналов для получения оптимизированного набора жизненно важных показателей по принципу разумной достаточности.

Наиболее распространенный набор мониторируемых кривых включает: электрокардиограмму (мониторное отведение), сигнал для расчета артериального давления, кривую венозного давления, кривую для расчета минутного объема крови, капнограмму, фотоплетизмограмму.

В течение нескольких десятилетий обсуждается идея модульного построения прикроватных систем - несколько вариантов оформления со

В МКС, как и в АС обработки сигналов для отделений функциональной и лабораторной диагностики, реализуется следующая технологическая цепочка:

1) датчики и электроды, наложенные на пациента;

2) измерительные блоки;

3) аналого-цифровой преобразователь;

4) вычислительные средства.

В результате аналого-цифрового преобразования непрерывные сигналы становятся массивами чисел, после чего обрабатываются с помощью специальных алгоритмов. При обработке сигналов широко используются модельные представления о физиологических системах организма. В МКС используется только автоматический способ обработки сигналов (без участия медицинского персонала). Однако до 15 % всей мониторинговой информации составляют артефакты.

Некоторую информацию вводят в МКС вручную: это паспортные, антропометрические данные (рост, масса тела, геометрические параметры тела), некоторые специальные параметры (атмосферное давление, влажность воздуха и др.), необходимые для расчетов. Ввод величин параметров вручную в основном осуществляется на этапе настройки АС на конкретного пациента и занимает до 5 мин. В определенных клинических ситуациях при необходимости экстренного начала мониторинга большую часть настройки можно опустить. Нельзя исключать лишь выбор монито­рируемых сигналов и ввод необходимой для их обработки специальной информации.

В мониторном режиме современные МКС работают сколь угодно долго. Работа осуществляется по циклическому принципу. Цикл мониторинга включает периоды:

1) съема сигналов;

2) их обработки;

3) представления обновленной информации на экране.

Длительность цикла мониторинга в современных автоматизированных следящих системах для отделения реанимации и интенсивной терапии составляет 1 мин. При этом визуализация регистрируемых кривых происходит практически в режиме реального времени.

Представление информации на дисплее осуществляется в нескольких стандартных формах, для каждой из которых обязательными являются краткая информация о пациенте - фамилия, инициалы, номер истории болезни, обновляемые величины заданных в данной МКС витальных параметров и «подсказки» по работе с системой.

В МКС применяются три наиболее используемых форм представления.

1. Экран волновых форм. На экране «плывут» несколько мониторируемых кривых (по выбору пользователя). Врач-реаниматолог оценивает состояние больного, ориентируясь в том числе и на форму регистрируемых кривых (мониторного отведения ЭКГ, кривой потока крови в крупных сосудах и т.д.).

2. Экран динамических трендов (тренд - изменение параметра во времени). На основной части экрана выводится динамика нескольких витальных параметров по выбору врача. По окончании каждой минуты осуществляется вывод вновь полученных величин. Такая форма представления особенно хорошо себя зарекомендовала при использовании быстро (и не всегда одинаково) действующих медикаментов и при использовании экстракорпоральных пособий.

3. Табличная форма представления витальных параметров. По оси абсцисс указаны параметры, по оси ординат - время. Форма снабжена линейками прокрутки. Получаемые в процессе мониторинга величины все время появляются в соответствующих ячейках таблицы. Таблица включает не только определенный в данной системе и относительно короткий перечень витальных параметров, а все рассчитываемые показатели (40 - 60).

По окончании мониторинга или в любой момент по желанию пользователя выводятся табличный и графический отчеты в ис­ходном или «свернутом» виде. Мониторно-компьютерная система хранит информацию за последние 24 - 48 ч динамического наблюдения. Информация может передаваться в отдельную БД для долгосрочного хранения.

В таких системах кроме повременных срезов основных физиологических параметров (частоты сердечных сокращений, ударного и сердечного индексов, артериального давления, центрального венозного давления, частоты дыхания, напряжения углекислого газа в конце выдоха, оценки неравномерности вентиляционно-перфузионных отношений и др.) используются результаты всех проводимых анализов, данные карты ведения больного, например жидкостного баланса.

В последнее десятилетие в разработке систем для управления жизненно важными функциями организма произошел качественный скачок. Отмечается рост числа АС для поддержки решений врача при интерпретации данных пациента отделения реанимации и интенсивной терапии - интеллектуальных автоматизированных систем для постоянного интенсивного наблюдения. Эти системы не являются системами для слежения за величинами витальных параметров. Они ориентированы на анализ не только информации, получаемой в процессе мониторинга, но всех имеющихся на момент анализа сведений о пациенте, включая анамнестические, клинические, лабораторные данные, а также информацию, полученную с помощью инструментальных методов исследования вне мониторинга.В реанимационной интеллектуальной АС должны реализовываться диагностические алгоритмы и решающие правила, полученные на больших объемах клинической информации путем интегрирования вычислительных процедур и экспертных оценок.

В интеллектуальных АС, предназначенных для помощи врачу при интерпретации данных, выделяют режимы:

1) для анализа состояния физиологических систем организма;

2) интерпретации динамики количественных параметров;

3) прогнозирования.

Режимы для анализа состояния физиологических систем организма предоставляют возможность оценки систем кровообращения, дыхания, кислотно-щелочного равновесия и др. По выбранному врачом временному срезу осуществляется построение заключения и выведение графического «портрета» состояния соответствующей системы организма. «Портреты» могут «пролистывать­ся» и «накладываться» друг на друга, что облегчает оценку динамики.

Режимы интеллектуальной АС, нацеленные на помощь врачу при оценке количественных параметров, предоставляют возможность выводить динамику одного или нескольких клинически значимых параметров пациента (в любых сочетаниях) в разных графических формах.

Самой востребованной является экран линейных трендов. На экран выводится динамика нескольких параметров по выбору врача за определенный промежуток времени. Каждый параметр выводится на отдельном графике, на котором также выведен диапазон условной нормы по данному параметру.

Одна из первых таких систем, в которой реализованы описанные режимы, - «Гастроэнтер» - была разработана в Российском государственном медицинском университете (руководитель разработки - Т. В. Зарубина).

Как МКС, так и интеллектуальные АС для постоянного интенсивного наблюдения могут использоваться в отделениях реанимации и интенсивной терапии независимо. Даже при отсутствии их интеграции они помогают врачу-реаниматологу в его непростой деятельности.

В ряде ЛПУ автоматизированные системы для постоянного интенсивного наблюдения являются важной составляющей АРМ медицинского персонала отделения реанимации и интенсивной терапии.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение медико-технологических информационных систем?

2. Какие функции обеспечивают медико-технологические информационные системы?

3. Как медико-технологические информационные системы подразделяются по целевому назначению?

4. В каких отделениях ЛПУ используются автоматизированные системы для обработки медицинских сигналов и изображений?

5. Дайте характеристику возможностям современной автоматизиро­ванной системы для обработки медицинских сигналов и изображений.

6. Какие системы выделяют среди автоматизированных систем для консультативной помощи в принятии решений?

7. Кто является пользователями автоматизированных систем для кон­сультативной помощи в принятии решений?

8. Для решения каких клинических задач используется вычислитель­ная диагностика?

9. Дайте определение экспертной системы. Какова ее главная особен­ность?

10. Назовите требования, предъявляемые к медицинским экспертным системам.

11. Кто участвует в разработке экспертной системы? Какие базовые функции реализуются в экспертной системе?

12. Для чего предназначены мониторно-компьютерные системы?

13. Какие функции обеспечивает мониторно-компьютерная система?

14. Что такое «цикл мониторинга»?

15. Назовите формы представления информации в мониторно-компью-терной системе.

16. Для чего предназначены интеллектуальные автоматизированные системы для постоянного интенсивного наблюдения?

17. Какие возможности врачу предоставляют интеллектуальные си­стемы для постоянного интенсивного наблюдения?

18. Определите место МКС и интеллектуальных систем для постоян­ного интенсивного наблюдения в клинической практике.