52014955-biomed-faza-1

5/7/2018 52014955-biomed-faza-1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/52014955-biomed-faza-1 1/47

Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului

Universitatea Transilvania din Braşov

B-dul Eroilor nr. 29, Braşov - cod 500036,

Tel: +40 268 413000, +40 268 412088, Tel /Fax: +40 268 410525,

www.unitbv.ro

1-47

SECŢIUNEA 1

RAPORTUL ŞTIINŢIFIC ŞI TEHNIC (RST)

Faza de execuţie nr. 1: 14.09.2007 – 15.12.2007Titlul fazei: Managementul cercetării, organizare şi dezvoltare instituţională

Contract D1-057/ 21.09.2007, BIOMED-TEL

Director de proiect: P rof. Dr. ing. Paul Nicolae BORZA

RST – raport ştiinţific şi tehnic în extenso* PVAI – proces verbal de avizare internă PVRLP – procese verbale de recepţie a lucrărilor de la parteneri PF – protocol de finalizare (numai pentru faza finala)

* pentru Programul 4 “Parteneriate in domeniile prioritare” se va utiliza modelul din Anexa 1

Cod: PO-04-Ed1-R0-F5



2-47

Cuprins

1 Obiective generale ................... .................. .................... .................. ......... 3

1.1 Obiectivele propuse pentru faza 1 2007................... .................. ............ 3

2 Rezumatul fazei.................... .................. .................... .................. ............ 4

3 Descrierea ştiinţifică şi tehnică ..................................................................... 5

3.1 RI1: Raport asupra „State of the Art” privind senzorii utilizabili in aparatura demonitorizare.................. .................. .................... .................. .................... . 5

3.1.1 Glosar de termeni utilizaţi:.............................................................. 5

3.1.2 Specificaţii generale Hardware şi Software .......................................... 6

3.1.2.1 Descriere generală a interfeţelor sistemului de proiectat ...................... 7

3.1.2.2 Electrozi de prelevare a biopotenţialelor..........................................10

3.1.2.3 Pulsoximetrie/oximetrie........................ .................. ....................11

3.1.2.4 Determinarea glicemiei.................. .................. .................... .......13

3.1.2.4.1 Metodele invazive......................... .................. ................... ....14

3.1.2.4.2 Metodele non-invazive.................. .................. .................... ....14

3.1.2.4.3 Metode parţial neinvazive........................................................16

3.1.2.4.4 Dispozitivul Seven.................... .................. .................... .......16 3.1.2.4.5 Senzor implantabil.................... .................. .................... .......17

3.1.3 Sistemul de achiziţie.....................................................................17

3.1.4 Sistemul concentrator şi de comunicaţie PDA-„smart phone”...................18

3.2 RM1: Raport „State of the Art” în domeniul monitorizării ambulatorii apacienţilor.................................................................................................21

3.2.1 Studiu asupra parametrilor biofizici şi biochimici de monitorizat în bolicardiovasculare .................... .................. .................... .................. ...........21

3.2.1.1 Principalii parametrii de urmărit în monitorizarea bolilor cardiovascularesunt: 21

3.2.1.1.1 Cardiopatie Ischemică ............................................................21

3.2.1.1.2 Hipertensiune Arterială ...........................................................21

3.2.1.1.3 Aritmii................................................................................21 3.2.1.1.4 Diabet Zaharat.....................................................................21

3.2.1.2 Parametrii biof izici pentru monitorizarea tensiunii arteriale .......... ........21

3.2.1.2.1 Insuficienţă Cardiacă..............................................................22

3.2.2 Măsurarea tensiunii arteriale...........................................................22

3.2.3 Electrocardiograma ................... .................. .................... .............26

3.2.4 Monitorizarea glicemiei.................. .................. .................... ..........28

3.2.5 Monitorizarea parametrilor de coagulare ............... .............................29

3.2.6 Monitorizarea greutăţii corporale......................................................30

3.2.7 Măsurarea temperaturii .................................................................30

3.2.8 Măsurarea debitului sanguin ...........................................................30

3.3 Algoritmi de diagnostic în bolile cardiovasculare......................................31

3.3.1

Boala Coronariană Ischemică ..........................................................32

3.3.2 Hipertensiune Arterială.................................................................34

3.3.3 Aritmiile Cardiace .................. .................. .................... ................37

3.3.4 Analiza ritmului cardiac .................... .................. .................... .......39

3.3.5 Analiza morfologică ......................................................................39

3.3.6 Insuficienţa Cardiacă ....................................................................42

4 Concluzii................................................................................................44

5 Bibliografie.............................................................................................45



3-47

1 Obiective genera leSe propune cercetarea, proiectarea şi implementarea, unui sistem flexibil şi

autoadaptiv, pentru monitorizarea de semnale b iologice. Se va dezvolta un sistem având o

arhitectură adecvată scopului de monitorizare de la distanţă şi se vor proiecta interfeţelededicate achiziţiei, monitorizării şi tele-transmisiei semnalelor achiziţionate de la pacientcătre o centrală spitalicească. Aceste semnale sunt: bio-potenţiale cardiace, presiunearterială, concentraţia de O2 în sânge, ritm cardiac şi respirator, temperatura, concentraţiede g lucoză în sânge, etc.Vor fi proiectate interfeţe inteligente iar, sistemul va putea integra automat senzorii înregim „plug & play”, şi îşi va adapta automat strategia de comunicare cu centrala /dispeceratul pentru m inimizarea costurilor şi asigurarea fiabilităţii şi disponibilităţii legăturiide date. Se va urmări acea strategie de dezvoltare a sistemului ce va oferi versatilitate şiscalabilitate ridicată şi va permite extinderea rezultatelor proiectului dincolo de domeniultele-medicinei.

1.1 Obiectivele propuse pentru faza 1 2007

Nr.Crt.

Activitate Rezultat

1AM1: Studiu asupra semnalelor şivalorilor acestora coresp. stărilornormale, de a tenţionare şi alarmare

RM1: Raport “state of the art” îndomeniul monitorizării ambulatorii apacienţilor

2 AI1: Studiul senzorilor, a interfeţelor şiprotocoalelor de comunicaţie şiperformanţelor acestora

RI1: Raport asupra “state of the art” privind senzori utilizabili în aparaturade monitorizare (corelat cu RM1)

3 AD1.1: Proiectarea şi actualizarea site-ului proiectului

RD1.1: Realizarea site-ului proiectului

4AG3: Definire cadru de coordonareproiect

RM3: Definire, semnare aplicareMemorandum of Understanding (MoU)

Tabel 1 Obiectivele propuse pentru faza 1 2007



4-47

2 Rezumatu l fazeiEtapa I-a a proiectului a presupus investigarea celor mai recente realizări în domeniul

implementării unor sisteme de monitorizare a pacienţilor la domiciliu. S-au trecut în revistă

aspectele medicale ce ţin de specificarea maladiilor şi a parametrilor biofzici şi biochimici care sunt relevanţi la determinarea stării pacienţilor, dar şi aspectele tehnice complexeaferente sistemului de monitorizare şi anume: cele privind achiziţia semnalelor (prelevareabiopotenţialelor şi a altor mărimi biofizice şi biochimice –presiune arterială, temperatură,puls, ritm respirator, lucru mecanic cardiac/fonocardiogramă, oximetrie, glicemie), pre-procesarea şi procesarea semnalelor biofizice şi b iochimice, tele-transmisia acestora cătrecentrala spitalicească, precum şi cele ce privesc structura sistemelor de tele -monitorizare,fiabilitatea procesării şi transferului datelor, disponibilitatea sistemului, inclusiv aspecte ceprivesc managementul energetic al acestuia.

Privitor la aspectele medicale s-au definit parametrii pe care-i va monitoriza sistemul şianume: biopotenţialele cardiace – ECG, urmând a se specifica în viitor numărul de derivaţiipe care monitorul va trebui să le măsoare - ; presiunea arterială -măsurată prin metoda

sfigno-manometrică pe care o vom adapta specificităţii monitorizării în ambulator-;măsurarea saturaţiei în oxigen a hemoglobinei (oximetria); pulsul şi ritmul respirator;glicemia utilizând senzori autonomi dotaţi cu interfaţă wireless.

În legătură cu sistemul de monitorizare, în această fază ne -am concentrat asupraprelevării de semnale precum şi asupra setului de parametrii biofizici şi biochimici şi arelevanţei acestora din punctul de vedere al fidelităţii redării stării de sănătate a pacienţilor.

Se are în vedere utilizarea pe cât posibil a unor senzori independenţi energetic şi carepermit conectarea fără fir la sistemul de monitorizare. Această strategie oferă avantaje cumar fi: comoditate la aplicarea acestora pe pacient -sunt izolaţi unul în raport cu altuleliminându-se astfel eventualele interferenţe cauzate de închiderea unor curenţi de măsură

între senzori diferiţi -; se poate asigura dimensionarea adecvată a surselor chimice în scopulcreşterii independenţei energetice a senzorilor; defectarea sau indisponibilizarea unuisenzor nu va duce la indisponibilizarea de ansamblu a sistemului. Evident că o astfel desoluţie complică structura şi creşte preţul sistemului dar avantajele obţinute par a fi maiimportante.

S-a structurat, utilizând noţiunea de interfaţă hardware şi software, întregul sistem demonitorizare.

S-au analizat în detaliu un număr de peste 10 de senzori posibil a fi utilizaţi pentruprelevarea de semnale, s-au descris principiile de funcţionare ale acestora , modalităţile deprocesare, precum şi aspectele specifice. S-au investigat, pentru principalele afecţiuni,posibilităţile de procesare pe care le-am specificat sub forma unor scheme logice.

S-au analizat şi aspecte practice urmărindu-se modalităţile concrete de implementare evidenţiate de analiza stadiului actual în domeniu şi a ofertelor pe piaţă pentru senzoriprecum şi a celor referitoare la sistemele de calcul (PDA, smart phones). Acestea d in urmăsunt utilizabile pentru controlul achiziţiei, procesarea semnalelor autocorelaţia şiintercorelaţia acestora, managementul energetic şi controlul inteligent al transferuluiinformaţiilor către server-ul spitalicesc. O atenţie specială a fost acordată corelăriisemnalelor ce vor fi prelevate în scopul reducerii artefactelor.

Ţinând cont de specificitatea monitorizării în ambulator a pacientului este necesar a fievaluată starea de efort pe care pacientul îl face, în acest sens am avut în vedere utilizareaunor senzori semiconductori de acceleraţie ce vor fi folosiţi atât la detecţia vibraţiilor la nivelsternal determinate de activitatea cardiacă (implicit posibilitatea de evaluare a lucruluimecanic cardiac) cât şi la detecţia mişcării pacientului. Rutinele de procesare şi intercorelarevor face apel la tehnologiile inteligenţei artificiale („trend analysis, pattern recognition,application of neural networks in identification of patient status”, etc.) ce vor permiteidentificarea majorităţii interferenţelor de semnal în scopul, pe cât posibil, al eliminăriiarfetactelor.

În ceea ce priveşte legatura de date monitor server spitalicesc se are în vederefiabilizarea acesteia şi utilizarea unui protocol proprietar care să satisfacă dezideratele



5-47

referitoare la disponibilitatea legăturii de date, fiabilitatea transferului datelor şi consumulredus de energie.

În concluzie, putem sublinia câteva dintre aspectele strategice pe care le vom urmări: implementarea pe cât posibil a unor interfeţe pentru achiziţia de semnale de tip „wireless” conectate la subsistemul de achiziţie; dezvoltarea unui sistem de achiziţie adecvat interfeţelor care să asigure pre -procesarea semnalelor –controlul eşantionării, filtrarea semnalelor, calcularea valorilorstatistice semnificative în relevarea gradului de încredere în semnal –media, mediapătratică ş i deviaţia standard- pentru un şir de date a chiziţionate; implementarea unor protocoale specifice sau standard care să permită pe de-o partefiabilitatea ridicată pentru transferul datelor, iar pe de altă parte să asiguremanagementul energetic optimal şi o disponibilitate ridicată pentru toate elementeleinterconectate; dezvoltarea unor programe pentru autocorelarea de semnal şi intercorelareaacestora utilizând în scopul determinării stărilor de alarmă sau pericol metode aleinteligenţei artificiale; dezvoltarea unor programe care să as igure fiabilitatea şi disponibilitatea 24h din 24hcu server-ul spitalicesc în condiţii de consum minim de resurse ş i energie; dezvoltarea modelului funcţional de sistem, testarea li validarea d in punct de vederehardware, software şi funcţional a acestuia.

3 Descrierea ştiinţifică şi tehnică

3.1 RI1: Raport asupra „State of the Ar t” privind senzorii u tilizabiliin apara tura de monitorizare

3.1.1 Glosar de termeni utilizaţi:

ABI – indice brat – picior

ABMP – Ambulatory Blood Pressure Measurement (Măsurarea Ambulatorie a PresiuniiSângelui)AD – Atriul dreptADH – “anti-diuretic hormone” (hormon antidiuretic)AP – activitate protrombinică AS – atriul stangAVC – Acident Vascular CerebralBP – Blood Pressure - P resiunea sangeluiCD40 – Proteina membră a familiei TNF DBP load – Sarcina diastolică de presiune, măsurata ca procentul valorilor peste 90 mmHg. DS – Derivatie StandardDT – complexe bifazice de tipul rS în DTD (V1,V2) şi Rs în DTS (V5,V6)

DUM – Derivatie Unipolara a MembrelorECG, sau EKG – ElectrocardiogramaEI – Efficacy index (Index eficacitate)HbA1c – Glycated hemoglobin A1cHDL – High Density Lipoprotein (Concentraţie de lipide de densitate ridicată) HLG – HemoleucogramaHs CRP – C-reactive proteinHTA – Hipertensiune arterială ID – Index diurnIMA – Infarctul miocardicIMC – Index masicINR – International Normalised Ratio - Interventional Neuroradiology

IP – Indice protombină ISH – Internationla Scociety of HeartJNC – Jurnal National de Cardiologie



6-47

LDL – Low Density Lipoprotein (Concentraţie de lipide de densitate redusă) kpbs – “kilo bits /second” viteza de transfer serial a datelorNAV – Nodul Atrio-VentricularNS – Nodul SinusalOMS - Organizaţia Mondială a Sănătăţii PDA Personal Digital Assis tantPP – Presiunea pulsuluiProBNP – B-type natriuretic peptideProtrombină PT SBP load – Sarcina sistolica de presiune, măsurată ca procentul valorilor peste 140 mmHg SCA – sindroame coronariene a cuteSI – Smoothness index - Indice de uniformitateSS – Server SpitalicescT/P – “Trough to peak ratio” TA – Tensiune arterială TAD – Tensiunea arteriala diastolică TAS – tensiunea arteriala sistolică TG – Trigliceride

TGO – Transaminaze oxalatipiruvică TGP – Transaminaze glutamatTSH - Dozari hormonaleTTGO – Test de toleranta glucozaVD – Ventricul dreptVS – Ventricul stâng

3.1.2 Specificaţii generale Hardware şi Software privind sistemul de monitorizare de la distanţă a parametrilor vitali de pe pacient şi teletransmisie a acestora către un server spi tal icesc

Paragraful doreşte să sistematizeze aspectele privitoare la principalele elemente, mărimileşi semnalele măsurate / monitorizate pe pacient, precum şi metodele, ş i tehnologiileutilizate pentru detecţia stărilor de alarmă şi periculoase precum ş i modalităţile deinformare în timp real a centralei spitaliceşti. Specificarea interfeţelor s-a făcut ţinând contde cele 4 interfeţe relevate de către prezentarea generală a proiectului BIOMED-TEL.(Formular B al proiectului BIOMED-TEL).In ceea ce priveşte alegerea PDA-ului, interfeţele de care acesta trebuie să dispună vortrebui să permită dezvoltarea unui canal multimodal de comunicaţie, fiabil ş i disponibil cuSS. In acest sens se doreşte analiza şi includerea a cel puţin două dintre următoareleinterfeţe:

Wi-Fi 802.11/b/g Wi-MAX 802.16.d/e Bluetooth WPAN 802.15.1; 802.15.2; 802.15.3 ZigBee 802.15.4-2003 RFID ISO15693 IrDA SIR sau FIR (protocoale)Specificaţia SW cuprinde dezvoltarea unui protocol proprietar peste nivelul fizic ş i cel de

legătura care să permită testarea periodică a viabilităţii canalului de comunicaţie, precum ş iimplementarea unor strategii de comutare a fluxurilor informaţionale up-load şi downloadde pe un canal pe celalalt. Iniţiativa în ceea ce priveşte comutarea canalelor va aparţineechipamentu lui mobil, respective PDA-ului sau “smart phone”-ului.

Dezvoltarea programelor se va face diferit pe SS şi PDA, utilizând în acest scopmediul de dezvoltare Microsoft MSDN - Visual Studio.net. Ediţia utilizată va fi stabilită decătre responsabilul de interfaţă.

Vom defini într-un mod unitar numerotarea interfeţelor astfe l încât numerotarea să reflectestructura sistemului dezvoltate pe diversele sale nivele:



7-47

<nr_interfaţă > va cuprinde numărul interfeţei conform convenţiilor de mai jos, pentruinterfeţele multiple vom include în numerotare şi varianta acesteia data sub formă alfanumerică.Exemplu: Interfaţa de achiziţie semnal de vibraţie va fi notată 01f , iar interfaţa 01 corespunde ansamblului de interfeţe pacient.

Sunt admise convenţiile următoare: Interfaţa 01 este interfaţa pacient- sistem de m onit oriza re a acestuia

Interfeţele corespunzătoare diverselor semnale a chiziţionate vor fi indexate astfel: a. Interfaţa de achiziţie pentru semnalul ECG (electrozii de prelevare

biopotenţiale); b. Interfaţa de achiziţie pentru semnalul de presiune arterială (tensiometru

bazat pe metoda sfignomanometrică cu care măsuram presiunea arterială);c. Interfaţa de achiziţie pentru semnalul de oximetrie (senzorul fotoelectric ce

măsoară prin transparenţă sau reflexie gradul de oxigenare a sângelui);d. Interfaţa de achiziţie pentru semnalul de ritm respirator (senzorul de

temperatură plasat în fosa nazală, sau cel format dintr-o bandă elastică şiplasat toracic-după caz-);

e. Interfaţa de achiziţie pentru semnalul de temperatură a pielii (senzorisemiconductori);

f. Interfaţa de achiziţie pentru semnalul de vibraţie plasat pe pielea pacientuluisternal (senzorul de vibraţii tri-dimensional semiconductor);

g. Interfaţa cu senzorul ce determină glicemia pacientului;h. …. z - alte interfeţe nedefinite încă care se consideră utile pe viitor.

Interfaţa 02 dintre senzori , t raductoare/ sistemele de pr e- procesare şi sistemul de achiziţie. Analog interfeţei 1 sunt descrise şi notate interfeţele specificesemnalelor bio-fizice ş i bio-chimice achiziţionate. Interfaţa 03 dintre sistemul de achiziţie şi PDA/ ”smart phone”. Interfaţa 04 dintre sistemul PDA/ ”smart phone” şi Serv erul Spita licesc (SS).

3.1.2.1 Descriere generală a interfeţelor sistemului de proiectat

Monitorul portabil obiect al proiectului BIOMED-TEL va trebui să cuprindăansamblul de interfeţe 01 la 04 care să asigure: prelevarea semnalelor de interes s tabilitede comun acord cu partea medicală în scopul determinării cu cât mai bună precizie a s tăriipacientului în mediul său. Semnalele achiziţionate vor fi pre -procesate (convertite dinanalogice în digitale –dacă este cazul -, vor fi filtrate, calculându-se parametrii ce permitdefinirea gradului de încredere a acestor măsurători prin calculul medie i de semnal adispersei datelor, determinarea abaterii medii pătratice avându-se în vedere un interval deeşantionare controlat adaptiv iar, pentru semnalele lent variabile în timp se va face o

analiză a tendinţelor de variaţie de semnal, şi eventual se va realiza clasificarea formelor devariaţie în raport cu timpul a semnalelor acolo unde un patern al acestora poate fideterminat. Interfaţa corespunzătoare nivelului de pre-procesare va trebui să permităimplementarea funcţiunilor mai sus amintite. PDA-ul va trebui să determine, funcţie despecificul fiecărui semnal, precum şi în baza calculelor de corelaţie şi intercorelaţie asemnalelor, precum şi prin clasificarea formelor de variaţie, starea pacientului să compareaceastă stare cu stările de pericol sau atenţie şi să poată efectua acţiuni complexe înconsecinţă: atenţionarea pacientului, transmiterea unui semnal de alarmă către server-ulspitalicesc, e tc. De asemenea, PDA-ul asigură interfaţa d intre monitor ş i pacient, precum ş ipe cea la distanţă dintre server-ul spitalicesc ş i pacient permiţând transmiterea audio sauvizuală a unor indicaţii de la server specificate de către personalul medical ce va supervizaserver-ul spitalicesc pacientului, precum şi mesaje standard de atenţionare sau indicare a

unei a titudini pentru pacient. Transferul informaţiilor monitor (ansamblu senzori, interfeţe,sistem de achiziţie, PDA) şi server-ul spitalicesc va fi asigurat prin intermediul unei interfeţemultimodale fiabile şi disponibile.



8-47

Aspectele de implementare a acesteia privesc atât PDA-ul cu interfeţele de comunicaţie ş icele software cât ş i SS unde vor fi dezvoltate programele de control şi comutare inteligentă a canalelor de comunicaţie. Prelevarea de semnale va fi făcută cu ajutorul senzorilor aplicaţi pe pacie nt, senzori caretrebuie să fie de acurateţe ridicată , care nu trebuie să introducă distorsiuni semnificative,care trebuie să fie suportaţi de către pacient, care trebuie să nu fie invazivi sau cât maipuţin invazivi, care trebuie să consume cât mai puţină energie, care trebuie să fi conectaţisimplu şi fiabil la s istemul de pre-procesare a semnalelor, care trebuie să nu emită radiaţii,gaze sau alţi factori poluanţi, care trebuie să poată fi uşor reciclaţi şi să nu polueze mediulsau atmosfera.

Interfata pacient (01) permite prelevarea/măsurarea unor semnale bio-fizice şi bio-chimice de pe pacient, pe o durată nedeterminată de timp dar cu o independenţă energeticăcât mai ridicată. Aspectele care vor fi studiate sunt:

principiile de funcţionare ale senzorilor şi traductorilor utilizaţi pe pacient; implementările existente şi parametrii funcţionali ai acestora în concordanţă cu

dezideratele generale ale proiectului (se vor întocmi tabele de tip “scorecards” carevor evidenţia gradul de satisfacere a cerinţelor calitative sau de performanţă pentrufiecare parametru, precum ş i pentru principalele tipuri de aplicaţii în care senzoriipot fi utilizaţi);

metodologia de aplicare pe pacient a senzorilor, insistându-se asupra simplităţiiacesteia, acurateţii în poziţionare şi măsură, a repetabilităţii şi a fiabilităţiimăsurătorilor, urmare aplicării unor metodologii adecvate;

se vor defini metodele ş i procedurile de procesare a semnalelor care să permităevidenţierea acelor aspecte ce ţin de definirea stării de sănătate a pacientului.

Figura 1 Structura de ansamblu a monitorului portabil (propunere)



9-47

Conectarea senzorilor de pe pacient la sistemul de achizitie ş i pre-procesare asemnalelor. Vor fi proiectate ş i implementate atât interfeţe standard cu sau fără fir cât ş iinterfeţe nestandard corespunzătoare senzorilor. Debitele informaţionale estimate suntsemnificative doar pentru semnalul ECG unde valori de ordinul 200kpbs sunt de aşteptat lao rezoluţie de 12 biţi pentru achiziţia de biopotenţiale cardiace. Celelalte debiteinformaţionale sunt de ordinul 1kbps pentru fiecare semnal unele d intre acestea necesitândşi un flux informaţional de control (de la sistem către senzorii sau transductorii inteligenţiplasaţi pe pacient - de exemplu senzorul de presiune arterială ABPM).

Interfaţa de la nivelul concentratorului de date (02) asigură pre-procesarea, filtrarea,precum şi calculul autocorelaţie i pentru semnalele achiziţionate, respectiv intercorelaţiacalculată pentru seturi de semnale achiziţionate, permiţând e liminarea artefactelor posibilela achiziţia de semnal, (cum ar fi spre exemplu: desprinderea unui electrod sau fixareadefectuoasă a acestuia pe piele, starea de efort pe care pacientul îl depune, precum ş i altesituaţii care necesită intercorelarea semnalelor). Se va implementa un sistem robust deprocesare care să permită clasificarea principalelor forme de undă ECG (fie determinist, fiebazat pe metode ale inteligentei artificiale – „fuzzy analysis” sau „neural networks”-), atrend-urilor mărimilor măsurate cum sunt: presiunea arterială (intervalul de măsurare

putând fi variabil în limitele: 1 măsurătoare la 2 minute sau pana la 1 măsuratoare/oră, cuposibilitatea de variere automată, adaptivă a intervalului de măsurare), concentraţia deoxigen din sânge (oximetrie), concentraţia de zahăr din sânge (glicemia), ritmul cardiac ş icel respirator. Pe cât posibil se vor dezvolta proceduri de compresie a datelor de măsura înscopul raţionalizări fluxurilor informaţionale corespunzătoare mărimilor prelevate de lapacient. Se vor dezvolta proceduri care să permită cruţarea resurselor energeticecorespunzătoare sistemului de achiziţie (managementul energetic) în scopul prelungiriiduratei de funcţionare a sistemului între două reîncărcări succesive ale bateriilor, precum şipentru prevenirea din timp a pacientului în scopul de a permite acestuia să înlocuiască sausă încarce acumulatorii. Se va avea în vedere deconectarea/ conectarea sub-sistemelorastfel încât acestea să treacă în stări “power-off” ori “idle” pentru a reduce la maximumconsumul de energie.

Interfaţa corespunzătoare nivelului concentrator de date – PDA (03) asigură transferul către PDA într-un format standardizat a datelor achiziţionate şi pre-procesate.Aceste date vor fi stocate pe card-ul de memorie flash care va trebui să asigure memorareacel puţin 48 de ore a înregistrărilor cu datele achiziţionate de la pacient prin eşantionareainteligentă a informaţiilor, precum şi prin corelarea şi intercorelarea acestora (chiar şiautoadaptiv). Vor trebui implementate proceduri de detecţie a evenimentelorcorespunzătoare stărilor de alarmare şi pericol pentru viaţa pacientului. Starea de alarmarepriveşte depăş irea limitelor considerate “normale” pentru parametrii măsurati în ambulatorpe pacient, şi determină înregistrarea cu frecvenţă diferită a acestora, - după caz -atenţionarea prin mesaje audio sau video a pacientului ş i a server-ului spitalicesc, transferulcontinuu al datelor achiziţionate, determinarea poziţiei în spaţiu a pacientului (se va utiliza

facilitatea GPS). Starea de “pericol” determină a tenţionarea simultană a tât a pacientului câtşi a centralei spitaliceşti, transferul continuu al datelor măsura te la pacient putându-sedeclaşa proceduri de salvare pentru pacient precum şi transmiterea secvenţială al unorindicaţii terapeutice către acesta sau către ambulanţe în scopul aplicării unor măsuri deprevenţie.

Interfaţa PDA-SS (04) asigură transferul datelor de măsură de la monitorul portabil lapacient către server-ul spitalicesc. Prin implementarea multimodală se asigură următoarele:

fiabilitatea legăturii de date (PDA-SS); disponibilitatea legăturii de date (PDA-SS); transferul unor informaţii adiţionale cum ar fi cele legate de poziţionarea în spaţiu

a pacientului; se raţionalizează dimensiunea blocurilor de date transferate optimizându-se

costurile corespunzătoare întreţinerii canalului de comunicaţie dintre monitor şiserver-ul spitalicesc.



10-47

Este de menţionat că strategia de comutare între canalele de transfer a informaţiilor PDA-SS va ţine cont şi de preţul plătit pentru a satisface nevoile de date ce sunt vehiculate. Seprevede dezvoltarea unei interfeţe care să permită mobilitatea pacientului la domiciliu prinadaptarea la sistemul PSTN (de telefonie fixă) a unor tranceiver-e wireless compatibile cucel puţin una d intre interfeţele exis tente la nivel de PDA. Se vor dezvolta: setul de comenzide control, configurarea interfeţei multimodale precum şi strategia de comutare a canalelorde comunicaţie avându-se în vedere următorii factori:

nevoile corespunzătoare fluxurilor informaţionale vehiculate; costul transferului de informaţii monitor-server spitalicesc; optimizarea din punct de vedere energetic a funcţionarii PDA; mobilitatea asigurată pacientului; comoditatea în a purta monitorul pentru pacient; promptitudinea în reacţie şi specificitatea acesteia asigurată în scopul decelări a cât

mai multor situaţii de atenţionare şi pericol dar şi al evitării generării unorevenimente false.

3.1.2.2 Electrozi de prelevare a biopotenţialelor

Electrozii asigură culegerea biopotenţialelor electrice generate de diversele surse biologiceale organismului. În procesul culegerii şi a l prelucrării biopotenţialelor apar probleme legatede semnale parazite numite artefacte. Prelevarea în ambulator este afectată de artefacte,căci măsurarea biopotenţialelor nu se va face în repaus ci la intervale de timp stabilite înprealabil aceste intervale nefiind corelate cu activitatea pacientului. Artefactele sunt înprincipal determinate de doi factori:

activitatea musculaturii striate scheletale; modificarea parametrilor joncţiunii piele electrod urmare deplasării pacientului sau

modificării parametrilor electrici ai electrolitului uti lizat.În ţesuturile vii au loc procese chimice la care participă un electrolit, generându-se

astfel atât biopotenţiale cât şi curenţi electrici. Prin utilizarea electrozilor de pre levare, acablurilor de electrod şi a circuitelor de amplificare se permite închiderea unor curenţi

electrici prin organism şi prin elemente exterioare lui: electrozi, cabluri şi circuite deamplificare. La suprafaţa de contact dintre electrozi şi electrolitul din jurul lor se stabileşteo diferenţă de potenţial numită potenţial de electrod. La interfaţa electrod-electrolit(biosistem) au loc fenomene ce transformă conducţia ionică în conducţie electronică şiinvers. Din cauza reacţiilor de oxido-reducere ce iau naştere pe interfaţa e lectrod-electrolitse realizează o anumită structură de distribuţie spaţială a sarcinilor e lectrice. Dimensiunileacestei structuri sunt extrem de reduse. Fenomenele de interfaţă sunt dependente de

temperatură.Electrozii nepolarizabili sunt electrozii

la care, aplicând o tensiune electromotoareexterioară care compensează forţaelectromotoare rezultată din potenţialele

electrochimice ale electrozilor, nu are loc nicioreacţie chimică sau are loc atât reacţia deoxidare cât şi cea de reducere.

Dintre elect rozii reve rsibili amintim: electrozii din metal în contact cu un

electrolit ce conţine proprii săi ioni; electrozi din nemetal în contact cu un

electrolit; electrozi compuşi dintr-un metal şi o sare

greu solubilă a acestui metal, înelectrolitul cu anion comun cu sarea

metalului;Figura 2 Electrod ECG de tip cu joncţiunelichidă



11-47

Interfaţa electrod-ţesut este echivalentă cu: sursă de tensiune – datorată potenţialului de electrod un condensator – serie cu aceasta, datorat stratului dublu electric (capacitatea pe

unitatea de suprafaţă este de aproximativ 10µF/cm2)

Cum prin interfaţă poate trece un curent continuu de măsurare, înseamnă că modelulelectric al interfeţei cuprinde şi o rezistenţă electrică în paralel cu condensatorul.

Stabilitatea electrică a interfeţei este determinată atât de stabilitatea stratului dublu electriccât ş i de mărimea potenţialului de electrod

Funcţie de forma ş i destinaţia electrozilor se deosebesc: electrozi de suprafaţă: utilizaţi la prelevarea biopotenţialelor de la nivelul

pielii; electrozi aplicaţi pe organele interne sau în cavităţi ale organismului; microelectrozi: utilizaţi la prelevarea potenţialelor electrice celulare;

Electrozii de suprafaţă au diferite forme, în funcţie de destinaţia lor: pentru ECG şi EEG

sunt menţinuţi pe piele cu ajutorul unor benzi elastice de cauciuc, fie sunt de tipul cusucţiune sau cu bandă adezivă.

Electrozii cu joncţiune lichidă sunt de unică utilizare ş i sunt realizaţi din argint stabilizat într-o pastă electroconductivă ce umple o cavitate. Existând un contact electric extrem destabil, aceşti electrozi pot fi utilizaţi în cazul unor măsurări în condiţii speciale: subiectulpoate desfăşura o activitate normală sau efort fizic.

Unii electrozi de prelevare sunt realizaţi p rin reţele fine me talice sau din straturi subţiri dinaur şi argint depuse pe folie de Myar, aflaţi în contact cu pielea prin intermediul unui burete

îmbibat într-o soluţie de electrolit. Aceşti electrozi sunt radio-transparenţi. Cablul delegătură este realizat dintr-o masă plastică flexibilă sub formă de tub umplut cu pastă

electroconductivă aflat, la capătul dinspre aparat, în contact cu un electrod din argint.

In concluzie, pentru sistemul nostru vom utiliza electrozi cu joncţiune lichidă de unicăfolosinţă pentru care vom ridica caracteristicile de zgomot şi vom optimiza procesarea desemnal în scopul evitării pe cât posibil a a rtefactelor.

3.1.2.3 P ulsoximet rie/ oximetrie

Pulsoximetria combină spectrofotometria care măsoară concentraţia de hemoglobină(absorbţia luminii este functie de gradul de oxigenare a sângelui) şi pletismografia opticăpentru a măsura schimbările pulsatile în volumul sângelui arterial (schimbările pulsatile întransmiterea luminii prin tesuturi sunt datorate variaţiilor de volum sanguin arterial în

ţesuturi). Măsurătorile au la bază un principiu optic, senzorii putând fi plasaţi la nivelul degetului,lobului urechii, cât şi antebratului, având două surse de emisie una de lumină roşie culungime de undă de 660 nm şi una în infraroşu cu lungime de undă de 950 nm precum ş icel puţin un fotodetector. In infraroşu coeficientul de absorbţie al oxihemoglobinei este maimare decât al hemoglobinei reduse. Partea electronică măsoara raportul lumină pulsatilă /lumină nepulsatilă la lungimi de undă în rosu şi infraroşu şi o transpune în procent desaturaţie în oxigen.

Pulsoximetria /oximetria este o metodă neinvazivă de monitorizare a saturaţiei înoxigen a hemoglobinei şi, deci, nu furnizează exact a celeaşi informaţii ca analiza gazelorsanguine. Este important de reţinut că oximetrul măsoara SaO2 şi nu PaO2. Acurateţeadeterminărilor cu pulsoximetrul este redusă în prezenţa anemiei severe sau a

hemoglobinopatiilor, a artef actelor de mişcare, unghiilor acoperite cu lac, sau în absenţaunui flux arterial pulsatil (hipotensiune, stop cardiac, folosirea concomitentă a manşeteitensiometrului). Deasemenea pot aparea diferenţe în ceea ce priveste designul probei



12-47

folosite la nivelul degetului sau lobului urechii, sensib ilitatea traductorului, frecvenţa deeşantionare, specificaţiile de reject ale artefactelor şi timpul în care se recalculează valoareamedie a SaO2.

Valori anormale sunt considerate cele mai mici de 90% dar cu menţiunea căscăderile sub 93% ale SaO2 intră pe panta abruptă a curbei de disociaţie a hemoglobineifapt ce determină ca variaţii fiziologice normale ale venţilatiei ş i PaO2 la astfel de pacienţisă genereze largi variaţii ale saturaţiei în O2. Astfel oscilaţiile în SaO2 la pacienţii cuinsuficienţă cardiacă şi respiraţie Cheyne-Stokes devin dificil de diferenţiat de cele întâlnite

în s indromul de apnee obstructivă de somn. Din aceste motive este recomandată evaluareafolosind multipli parametri a acestor categorii de pacienti.

Datorită utilizării luminii absorbite în măsurători, proiectantul unui pulsoximetru arenevoie de o conversie “flux luminos în tensiune” cât mai precisă, utilizând ca semnal deintrare curentul. Clasele de amplificatoare potrivite pentru pulsoximetrie sunt clasiceleresistor-feedback transimpedance şi capacitor-feedback switched integrator. In ambeleconfigura ţii, tensiunea rezultată la ieşire este convertită utilizând un convertor ADC iardatele obţinute sunt trimise pentru prelucrări u lterioare.

R=Raportul fluxurilor luminoaseabsorbite la cele 2 lungimidiferite de undă

][][

][

Hb Hb O

Hb O SaO

2

2

2

SaO2 reprezintă saturaţia deoxigen din sângele uman, usual

între 94-98% şi care poate ficalculată cu legea lui Lambert

Beer: x e I I

0

I- intensitatea/fluxul luminosmăsurat;, I0-intensitatea / fluxulluminos produs de sursa de

lumină , -coeficientul de absorţie, x-cantitatea de Hb atât oxigenată cât şi neoxigenată.Soluţiile actuale au o structură ce este prezentată în figura 3.

Figura 3 Diagramele de variaţie ale absorbanţei radiaţiei luminoasepentru diverse lungimi de undă specifice măsurărilor din pulsometrie



13-47

Figura 4 Schema bloc a unui oximetru de ultimă generaţie

Această soluţie oferă o rezoluţie foarte ridicată şi prezintă imunitate foarte mare lazgomot datorată intrării diferenţiale a semnalelor corespunzătoare scanării în roşu şiinfraroşu apropiat, iar utilizarea circuitului temporizator drept circuit de control al

eşantionării permite reducerea substanţială a zgomotului, nemaifiind necesare corecţiilepentru curentul de pe fotodetector. Gama mare de intrare corespunde unei valori arezoluţiei de 24 de biţi.

La realizarea traductorului pentru deget sau la ureche avem nevoie de surse delumină ş i detectoare foarte mici. Cum puterea disipată pe acestea este limitată, dar şipentru a realiza eliminarea componentei continue corespunzătoare luminii ambientale s -aprevăzut un circuit temporizator ce pilotează cele două LED-uri emiţătoare înRoşu/Infraroşu apropiat ajustându-se cu o precizie ridicată fluxul luminos emis de cătreacestea. Detectia se va face cu o fotodiodă. Pentru ambele surse de lumină, roşie şi infra-roşie vom avea nevoie de o singură fotodiodă de detecţie. Pentru generarea impulsurilorluminoase vom programa pentru circuitul temporizator o frecvenţă de control de 1kHz iardurata impulsului luminos de 50µs pentru ambele LED-uri(frecvenţa de 1kHz este optimă

fiind mult peste frecvenţa pulsului arterial). Curentul maxim pe LED-uri va putea atingevaloare de impuls de 1A. Lumina detectată de fotodiodă este amplificată şi convertită întensiune folosind un convertor curent-tensiune. Semnalul astfel obţinut este trimis la douăsecţiuni identice, una pentru fiecare lungime de undă transmisă. Utilizând fitrele trecebandă este menţinut doar semnalul corespunzător f luxului luminos util, respectiv cel datoratsângelui pacientului. Semnalul astfel rezultat este sincron cu ciclul cardiac şi evidenţiazăatât componenta spectrală în roşu cât şi cea în infraroşu.

3.1.2.4 Determinarea glicemiei

Există trei metode de determinare a nivelului glucozei din sânge:

metodă invazivă – presupune prelevarea unei probe de sânge şi analizaacesteia;



14-47

metodă minim invazivă – presupune prelevarea unor probe de la nivelcutanat, de exemplu probe de lichid interstiţial;

metodă neinvazivă – presupune determinarea nivelului de glicemie prinmetode optice. Această metodă nu necesită prelevarea unei probe de sânge,ci analiza sângelui se face în funcţie de gradul de reflexie a luminii.

3.1.2.4.1Metodele invazive

Metodele invazive sunt metode care necesită o anumită cantitate de sânge pentru a seputea analiza ş i determina concentraţia de g lucoză din sânge.

În ultimii ani s-au dezvoltat dispozitive care necesită o cantitate multmai mică de sânge (1 µL sau mai puţin în comparaţie cu 4 µL câtnecesitau dispozitivele mai vechi) pentru a putea determina nivelulglucozei. Timpul necesar unei măsurători s-a redus şi el laaproximativ 5 secunde o dată cu trecerea timpului. Singura limitare aacestor dispozitive o constituie faptul că măsurătorile pot fi inacuratepe un interval de 2 ore după ce subiectul a luat masa sau a efectuatanumite exerciţii fizice. Acest lucru se datorează faptului că vâ rful

degetului este mai reactiv la schimbările g lucozei din sânge. Din acestmotiv, dispozitivele se pot utiliza atât pe braţ cât şi pe vârfuldegetului.

De-a lungul anilor, diabeticii au fost monitorizaţi printr-ometodă invanzivă, care presupune prelevarea unei mostre de sânge de la n ivelul degetului.Noile tehnici de diagnosticare necesită o cantitate mult mai mică de sânge şi permitprelevarea sângelui din zone nu atât de sensibile şi dureroase, cum ar fi nivelul b raţului saucel al piciorului. Aceaste tehnici de monitorizare nu sunt continue, ci se fac la intervalele detimp la care se prelevează probele de sânge.

3.1.2.4.2Metodele non-invazive

Pentru confortul pacienţilor, monitorizarea glicemiei ar trebui să fie o metodăneinvazivă, continuă şi informativă.

Metodele non-invazive de monitorizare a glicemiei utilizează senzori optici. Aceştiadirecţionează fascicolul luminos spre piele şi măsoară proprietăţile luminii reflectate.Proprietăţile luminii reflectate se modifică ca un rezultat al interacţiunii cu glocoza (abordarestereoscopică) sau datorită unor efecte indirecte a le g lucozei prin introucerea de modificări

în proprietăţile pielii (abordare “scattering”). Totuşi, senzorii optici nu sunt capabili sămăsoare cu mare precizie nivelul de glucoză.

Metodele optice de măsurare a glicemiei se bazează pe proprietăţile optice aleţesuturilor. Se utilizează analizoare spectrofotometrice foarte rapide care se plasează pe

deget. Astfel se generează 100 de spectre per secundă. Spectrul pulsaţiei volumului desânge prin ciclul cardiac este cuprins între 900 şi 1700nm. Spectrul diferenţă se calculeazăpe baza semnalelor pulsatile a stfel eliminându-se efectele pe care le introduce reflexia prinos sau prin ţesut.

Unele metode non-invazive utilizează un senzor in infraroşu (IR) pentru a detecta nivelele de glicemie dinsânge. Aceste dispozitive, în general, ilumineazăsuprafaţa pielii iar apoi măsoară absorbţia de IR saulungimea de undă specifică glucozei din sânge. Ca librareaacestor dispozitive s-a dovedit a fi o adevărată problemădatorită celorlate subs tanţe d in sânge care au proprietăţisimilare cu cele a le glucozei şi astfel interferă cu acestea

putând produce erori la citire. În unele cazuri, perioadade calibrare poate ajunge la 60 de zile. Un alt aspect al

Figura5 Glucometru

Figura 6 Senzor pentru glicemie.Imagine ce ilustrează dimensiuneaacestuia



15-47

calibrării este faptul că aceasta este caracteristică fiecărui individ în parte. Alte metode optice utilizează d iverse lungimi de undă ş i circuite electronice pentru a

oferi o acurateţe cât mai mare. Undele elecgtromagnetice se utilizază pentru determinarea neinvazivă a

concentraţiei de glucoză din sânge. Prin varierea frecvenţelor undelor radio se determinămodificările de glucoză din sânge.

Met ode tra nscutanate

Sistemele de monitorizaretranscutanată a glicemiei reprezintă ometodă neinvazivă, continuă, demăsuarare a glicemiei. Funcţiona litatea lorse bazează pe principiul “reverseionopheresis”. Principiul afirmă faptul că seaplică un curent de valoare mică pe o

suprafaţă mică a pielii pentru a extrageglucoza din molecule. La aceată metodăapar limitări cum ar fi întârzieri de până la20 de minute între nivelul glicemiei citit şicel care există în organism în momentul

citirii, sensibilitate mică pentru nivele deglucoză redusă şi o posibilă iritare pe

suprafaţa de contact a electrozilor cu pielea. Dispozitivele care utilizează acest principiu aunevoie de calibrare periodică.

Monitorizarea pe bază de enzime

O metodă de interes pentru determinarea n ivelului glucozei din sânge se bazează peutilizarea unor senzori enzimatici implantabili.Senzorii pot fi implantaţi în ţesutul subcutanatdacă se utilizează o ustensilă special proiectatăpentru a minimiza gradul de deteriorare alţesutului. Senzorul este conectat prinintermediul unor fire la o unitate pager, PDAcare memorează datele ce pot fi ulteriordescărcate într-un calculator. Senzorul estealcătuit dintr-o membrană selectiv permeabilăla glucoză. O dată ce glucoza penetreazămembrana, aceasta este oxidată de enzimele

glucidice oxidate. Apoi, prin reacţia cu oxigenulmolecular se formează peroxidul de hidrogen.

Pe suprafaţaelectrodului,

peroxidul de

hidrogen esteoxidat în apă şigenerează un curent care poate fi măsurat şi corelat cuconcentraţia de glucoză din afara membranei. Acest tip dedispozitiv necesită multiple calibrări zilnic. Măsurarea nivelului de glucoză la nivelul umorii apoase a

globului ocularO altă metodă neinvazivă de măsurare a nivelului de glicemie din sânge estemăsurarea nivelului de glucoză la nivelul umorii apoase a globului ocular. Această metodă

Figura 7 Schemă principială de măsurare

Figura 8 Ilustrarea reacţiilor chimice la nivel desenzot

Figura 9 Imagine ce ilustreazădimensiunea senzorului deglicemie



16-47

utilizeazăspectroscopia pentru amăsura concentraţia de glucoză a umoriiapoase a globuluiocular şi indică indirectconcentraţia deglucoză din sânge careeste corelată cuconcentraţia deglucoză din umoareaapoasă.

3.1.2.4.3Metode parţial neinvazive

Metodele de eşantionare parţial neinvazive analizează lichidul interstiţial (ISF). Ometodă utilizează e lectro-osmoza pentru a extrage ISF. Glucoza din ISF poate fi corelată cuglucoza din sânge. Calibrarea iniţială necesită mostre de sânge.

Abordarea generală pentru a finaliza o măsurătoare de ISF este de a aveamoleculele de glucoză în fluidul care reacţionează cu un disc de “gel-collection”. Aceastăreacţie produce un semnal electric proporţional cu nivelul de glucoză din sânge. În general,discul este ataşat pielii.

Senzori minim invazivi determină concentraţia de glucoză din lichidul interstiţial alpielii. Există un schimb rapid între moleculele de glucoză şi lichidul interstiţial. Modificăriledin glucoza din sânge sunt corelate cu modificările de glucoză din lichidul interstiţial. Totuşi,există o întârziere cuprinsă între câteva secunde şi până la 15 minute între modificărileglucozei din sânge şi a celei din lichidul interstiţial. Acest lucru îngreunează măsurătorile.

Întârzierea depinde de factori cum ar fi concentraţia absolută a glucozei şi direcţiamodificării concentraţiei glucozei.

Avantajul acestei metode este modulul electronic de dimensiuni reduse utilizat lacitirea şi stocarea datelor.

3.1.2.4.4Dispozitivul Seven

Dexcom a realizat dispozitivul Seven, un dispozitiv de monitorizare continuă aglucozei din sânge. În cazul în care n ivelul glucozei din sânge depăşeşte limitele admise segenerează un semnal de a larmă care înştiinţează pacientul.

Dispozitivul cuprinde 3 părţi: Senzor Transmiţător Receptor

Senzorul are dimensiuni reduse şi se implantează subpiele. Senzorul se poate introduce şi extrage de sub pielefoarte uşor.

Figura 10 Metoda de măsurare D-Glucose la nivelul umorii apoase aglobului ocular

Figura 11 Inensitatea relativă

Figura 12 Senzor dispozitiv Seven



17-47

Transmiţătorul este rezistent la apă, are dimensiunireduse, este discret, iar pacientul se simte confortabil cuel. Nivelul de glucoză se transmite wireless la receptor.

Receptorul este proiectat pentru ca pacientul să poatăciti datele măsurate foarte uşor.poate menţne un istoric alvalorilor înregistrate. Este wireless pentru a oferisimplitate în ceea ce priveşte modalităţile de transport.Datele se pot transfera pe un calculator.

3.1.2.4.5 Senzor implantabil

Animas este în curs de a dezvolta ometodă neinvazivă de măsurare aconcentraţiei de glucoză din sânge. Acestămetodă se bazează pe un senzor opticimplantabil care asigură monitorizarea

acurată permanentă şi continuă a nivelului deglucoză din sânge.

Senzorul se bazează pe determinăareaprin spectrometrie a constituienţilor dinsoluţii, respectiv a glucozei.

Acest senzor, fiind implantabil seelimină limitările pe care le introduc senzorii

optici obişnuiţi. Doar limitările datorateconcentraţiei scăzute de glucoză din sânge şi suprapunerii spectrului glucozei pestespectrele altor constituienţi pot genera artefacte.

3.1.3 Sistemul de achiziţie Acesta asigură pe de-o partepreluarea, pe canalelecorespunzătoare wire/wireless,semnalelor prelevate de la pacient,respectiv de la senzorii sautraductorii pentru ECG, temperatură,presiune arterială, pulsoximetrie, şiglicemie. Puterea de calcul, dar maiales memoria şi consumul acestuisistem vor fi determinante laalegerea sa.

Figura 13 Transmiţător dispozitivSeven

Figura 14 Receptor dispozitiv Seven

Figura 15 Poziţionare senzor implantabil pentru glicemie

Figura 16 Structură microcontroller Familia MSP430 (Texas Instruments)



18-47

Avem în vedere două familii de microcontroller-e:familia MSP 430 producător Texas Instruments –unitatea centrală de tip RISC pe 16 biţi, putere decalcul 250µA-MIPS, tensiune de alimentare între 1,8 şi3,3V. Structura microcontroller-ului este prezentată înfigura 16 şi ea cuprinde unitatea de procesare RISCpe 16 biţi memoria Flash de program până la 128Bytes, periferia analogică ce poate conţine atâtconvertoare A/D cât şi convertoare D/A, precum şiporturile paralele, seriale şi timer-ele. Sistemul depower management include 6 moduri diferite, ceea cepermite controlul adecvat al puterii consumate funcţiede starea s istemului. Un circui DMA asigură transferulrapid al blocurilor de date achiziţionate, iar ataşareaacestuia se poate face la majoritatea perifericelorexistente pe chip.

A doua familie avută în vedere este familia AVR32 producător Atmel Corp. Acesteprocesoare se prezintă în două variante THUMB (ARM32A)si standard (ARM32B), respectivcod pe 16 biţi şi extins pe 32 de b iţi având o putere de calcul mai mare cu peste 300% înraport cu standardul ARMv5, utilizează mai eficient memoria cu peste 50% în condiţiile unuiconsum de energie redus cu peste 300%. Arhitectura pipelinizată permite executareamajorităţii instrucţiunilor într-un singur ciclu de ceas. De asemenea există deja pe piaţăvariante de sisteme ARV32 care au instalată o versiune LINUX ca sistem de operare ceea ceface net mai uşoară programarea acestuia.

În faza următoare vom decite soluţia arhitecturală corespunzătoare acestui

subsistem astfel încât să satisfacem optim specificaţiile tehnice.

3.1.4 Sistemul concentrator şi de comunicaţie PDA-„smart phone”

Alegerea acestui sistem va fi făcută în baza specificaţiilor ce privesc atât puterea de calcul,cât mai ales interfeţele disponibile. Cum piaţa acestor sisteme are o evoluţie extrem derapidă decizia asupra implementării se va lua cât mai târziu pe parcursul celei de -a douafaze. În continuare prezentăm un tabel comparativ al posibilelor interfeţe wirelessparametrii avantaje şi dezavantaje ale acestora.

Standard

CaracteristiciIrDA Bluetooth ZigBee WiFi WiM ax

Standard - IrDA Data: transmisiide date, wireless,bidirectionale, prininfrarosu

-IrDaA Control:standard wireless carepermite dispozitivelorperifericewireless(mouse,tastatura...)sainteractioneze cumai multe tipuri dedispozitive gazda (deexemplu PC)

IEEE 802.11Bluetooth 1.0Bluetooth 1.1Bluetooth 1.2Bluetooth 2.0Bluetooth 2.1Bluetooth 3.0BluetoothUltra LowPower

IEEE 802.15.4 IEEE 802.11802.11 b802.11g802.11a802.11n

IEEE 802.16802.16a

Figura 17 Structură microcontroller FamiliaAVR 32 (ATMEL Corp.)



19-47

CaracteristiciPrincipale

-Simplu, cost redus-Consum redus deenergie-Conectivitate punct lapunct-Transfer de dateeficient si fiabil-lungime de unda: 850- 900 nm-Comunicatiebidirectionala, half duplex-Viteze de transfer:9600bps - 4Mbps-exista varianta deIrDA care efectueazatransferuri pe distantade 20 cm dar are unconsum de energie de10 ori mai redus decatin cazul normal-Se poate imbunatatieficienta protocoluluiprin reducerealatentei pana inmomentul in care operechereceptor/transmitatoreste pregatita sacomunice

-asigura comunicatiede date bidirectional,prin inrfarosu-exista IrDA Data siIrD A Control

- analog cu USB- se utilizeaza incazul in care douasau mai multedispozitive care seafla in apropiere unulfata de celalaltdoresc sa comunicesi nu necesita latimede banda mare- usor de utili zat- autoconfigurabil

- similar cu802.11 (WiFi)- Consum redusde energie- Dimensiunireduse- transfer de datein pachete demaxim 128B- se utilizeaza inalicatii care nunucesitao rata de transferridicata- folo seste OQPSK- Offset QPSK

- analog cu reteaua traditionala Ethernet- necesita configurare pentru a puteapartitiona resurse,pentru a putea trimite fisiere- foloseste aceleasi frecvente ca si incazul Bluetooth dar realizeaza oconexiune mult mai puternica si maistabiladecat in cazul Bluetooth- WiFi supranumit "wireless Ethernet"- ne cesita setare da r este prefeat in cazulretelelor care opereaza la full - scaledatorita faptului ca asigura o conxiunemai rapida si o distanta mai mare intredispozitivsi statia de baza- securitate mai mare decat in cazulBluetooth- statiile transmit numai atunci cand estenevoie iar latimea de banda poate fidistribuita mai multor statii in oricemoment- ultima generatie de WiFi (a treiageneratie) este proiectata pentru a oferio latime de banda mare, o latentascazuta si un jitter scazut

- foarte flexbil,manipuleaza ogama larga deprotocoaleutilizeaza ovarietate descheme decodare si tpuride multiplexare- nu interfereazacu mediul RF- aplicatiile demare viteza aucosturi ridicatedeoarece nutrebuie sainterfereze cumediul RF- asiguraflexibilitatea de aopera pe diferitebenzi defrecventa prinmodificareacerintelorimpuse in lumepentru canalelede comunicatie- suporta smartantenna

Viteza detransfer

- IrDA 1.0 -115.2Kbps- IrDA 1.1 - 4Mbps- SIR : 2.4k, 9.6k,19.2k, 38.4k, 57.6k,115.2kbps- MIR : 0.576,1.152Mbps- FIR : 4Mbps- VFIR : 16Mbps- UFIR100Mbps(Standards under formulation)

- Version 1.2 -1Mbps- Version 2.0 + EDR3Mbps- WiMedia Alliance -53 - 480Mbps

- 20Kbps -868MHz in Europa- 40Kbps -915MHz in SUA siAustralia- 250Kbps -2.4GHz

802.11 b -Over the a ir: 11Mbps

MAC, SAP : 5Mbps802.11gOver the a ir: 54Mbps

MAC, SAP : 25Mbps802.11aOver the a ir: 54MbpsMAC, SAP : 25Mbps802.11nOver the air: 200 + MbpsMAC, SAP : 100Mbps

70Mbps

Distanta de

comunicatie

0 - 1 m

din motive deeconomie de consumde energie distanta sereduce la 20 cm

10cm - 10m pana la 100m 802.11

Indoor : 20m Outdoor : 100m802.11a Indoor : 35mOutdoor : 120m802.11b Indoor : 38mOutdoor : 140m802.11g Indoor : 38mOutdoor : 140m802.11n Indoor : 70mOutdoor : 250m802.11yIndoor : 50mOutdoor : 500m

pana la 110km

Cost Redus Daca se dorestescadereacostului trebuiesa se limitezenumarul demultiplexari intimp sifrecventa. Astfeleliminareazgomotelordevine din ce ince mai greu derealizat

Frecventa 2.402GHz -2.480GHz

- opereaza inbenzi radio pentruapli-catii inmediul indus-trial,stiintific si medical(ISM)

- 868MHz inEuropa (20Kbps)-2.4GHz(250Kbps)

- 2.4 GHz , 5GHz Legacy2.4GHz 802.11a5GHz 802.11b2.4GHz 802.11g2.4GHz 802.11n2.4GHz , 5GHz 802.11y3.7GHz

- 802.16a :2GHz - 11 GHz- 802.16 :10GHz - 66GHz

Consum - Clasa1:100mW (20dB) -100m- Clasa2:2.5 mW (4 dBm) -~10 meters- Clasa3:1 mW (0 dBm) - ~1



20-47

meterSpecificatiilepentru iesireemisia delumina

- Lungime de unda:850 - 900 nm- Emisia de putere:3.6 - 500 mW/sr- Jitter:<115.2kbps : ±6.5%0.576Mbps -1.152Mbps ±2.9 %4Mbps ±4.0%16Mbps ±4.0%

Aplicatiifrecvente

telefonie mobilacamere digitaleHD TVImprimantePDASmart Phone

telefonie mobilacamere digitaleHD TVImprimantePDASmart Phonelaptop

- aplicatiiEmbedded cuconsum redus deenergiesi rate de transferreduse- colectareadatelor medicale- automatizareacladirilor- control industrial- aplicatiicomerciale siindustriale

- Apl icatii Embedded- PC- game console- PDA- Came re digitale

- transferulwireless aldatelorbroadband- vo ce , video- aplicatii carenecesita latentascazuta

Imagini

IrDA via USBTabel 2 Comparaţie a protocoalelor wireless de comunicaţie



21-47

3.2 RM1: Raport „State of the Art” în domeniul monitorizăriiambulatorii a pacienţilor

3.2.1 Studiu asupra parametrilor biofizici şi biochimici de monitorizat înbo li cardiovasculare

3.2.1.1 Principalii parametrii de urmărit în monitorizarea bolilorcard iovasculare sunt:

3.2.1.1.1 Cardiopatie Ischemică

Parametr i i biochimici : Troponine profil lipidic (LDL,HDL,TG) NT-proBNP hs CRP markeri noi: mieloperoxidaza,CD40 ligand solubil

- monitorizarea continuă a sub-denivelării de segment ST- monitorizarea tensiunii arteriale

3.2.1.1.2 Hipertensiune A rterială

Parametrii biochimici glicemie a jeun, HbA1c profil lipidic (LDL,HDL,TG) clereance de creatinină, rată de fi ltrare g lomerulară microalbuminurie/24h

- monitorizare ABPM- rigiditate arterială - velocitatea undei de puls- HTA secundară: renina a ldosteron, cortizol urinar, metanefrine urinare

3.2.1.1.3 Aritmii

Holter/24 h sau loop recorder cu heart rate variability microalternanţa de unde T variabilitate de QT Na,K,Mg, IP, INR

3.2.1.1.4 Diabet Zaharat

Parametrii biochimici: glicemie a jeun, HbA1c monitorizarea greutăţii corporale profil lipidic(LDL, HDL,TG) clereance de creatinină, rata de filtrare g lomerulară microalbuminurie/24h proteinurie/24h glicozurie/24h

3.2.1.2 Parametrii biofizici pentru monitorizarea tensiunii arteriale



22-47

3.2.1.2.1 Insuficienţă Cardiacă

Parametrii biochimici : glicemie a jeun, HbA1c monitorizarea greutatii corporale profil lipidic (LDL, HDL,TG)

TSH, TGO, TGP, HLG, INR clereance de creatinină, rata de fi ltrare g lomerulară microalbuminurie/24h

- monitorizarea tensiunii arteriale- monitorizarea greutăţii corporale pentru tratament diuretic- saturatiecO2, rata respiratorie- variabilitate de QT- Holter/24 h

Deci, monitorizarea bolilor cardiovasculare are la bază măsurarea unor parametrii biofizici ş ibiochimici esenţiali în definirea stării de sănătate: TA (Tensiune Arterială ), puls, glicemie,timpii de coagulare, saturaţia în O2 a sângelui, şi nu în ultimul rând măsurarea temperaturiiş i greutăţii corporale.

O metodă instrumentală esenţială de diagnostic în cardiologie este înregistrareagrafică a fenomenelor bioelectrice produse de inimă (ECG).

Măsurarea temperaturii corpului şi presiunii sanguine arteriale (tensiune arterială)sunt doi dintre cei mai importanţi parametrii fiziologici care pot oferi indicii importantedespre starea pacientului, ca şi monitorizarea greutăţii corporale.De asemenea, analiza chimică a sângelui oferă numeroase informaţii despre starea desănătate a pacientului. Principalii parametrii biochimici de interes pentru diagnostic sunt:glucoza (glucometru electronic-metode fotocolorimetrice), timpii de coagulare, gazele dinsânge, etc.De remarcat faptul că toţi aceşti parametrii enumeraţi sunt util i în monitorizarea bolnavuluicardiovascular la domiciliu.

3.2.2 Măsurarea tensiun ii arter ialeMetoda reprezintă înregistrarea automată / semiautomată, neinvazivă , ambulatorie apresiunii arteriale într-un interval de 24 ore.Există 2 metode de măsurare a TA:

Metoda directă (arterială sau venoasă , în care există o legătură directă întrecoloana de sânge cu un traductor adecvat, introdus în vasul de sânge princateterism)

Măsurarea indirectă, care este o metodă neinvazivă. Metodasfigmomanometrică are la bază determinarea efectelor unei compresii dinexterior a volumului unui segment de corp, de exemplu a braţului.Sfigmomanometrele moderne folosesc manometre electronice, cu afisajnumeric, care măsoară cele 2 valori de presiune şi ritmul cardiac.

Tehnica A BP M. Superioritatea sa în raport cu metoda standard sfingmomanometrică este în relaţie directă cu surplusul de informaţie oferit prin acumularea şi prelucrarea unui număr sporit de măsurători şi parametri analizaţi automat. Culegerea seriată de măsurători laintervale de timp programate (15-30-60 min.) crează posibilitatea de apreciere a profiluluicircadian al curbei presionale pe 24 ore sau pe unele segmente de interes (la trezire, diurn,activ-profesional, nocturn), într-o strânsă corelaţie cu scorul afectării organelor ţintă(remodelarea cardiovasculară, leziunile ischemice cerebrale, microalbuminuria, retinopatia)precum şi în relaţie cu vârsta, greutatea, circumferinţa abdominală, modificări ecg. Studiilede eficienţă terapeutică a agenţilor antihipertensivi au dovedit o bună relaţie între regresiahipertrofiei cardiace şi parametrii monitorizării tensionale.

Calcularea raportului trough/peak prin tehnica ABPM este mult mai aproape deadevăr decât prin procedura clinică şi oferă informaţii utile despre gradul acopeririiterapeutice ş i profilul timp-efect al medicamentelor antihipertensive recomandate în doza

unică. Stabilirea programului de dozare (matinal vs vesperal) poate fi realizabilă princercetarea nivelului de răspuns presional la monitorizare.



23-47

Indicaţii acceptate: Eliminarea hipertensiunii de halat alb Hipertensiunea necontro lată prin tratament Hipertensivii trataţi dar înca simptomatici Disfuncţia autonomă Evaluarea farmacocinetică Cercetare clinică ş i farmaco - clinică Datele presionale colectate de computer şi rămase valide, în număr de 50 - 60, după

eliminarea artefactelor (prezente la cele mai bune aparate sub 10%), vor fi analizate cumult discernământ, iniţial printr-o simplă inspecţie vizuală şi ulterior apelând la funcţ iilestatistice din softul livrat de către firma producătoare.

Nu se vor lua în calcul acele determinări care sunt >250 mmHg sau <70 mmHg pentruvaloarea sistolică şi >150 mmHg sau <40 mmHg pentru valoarea diastolică . Vor ficonsiderate valide cazurile în care numărul determinarilor acurate reprezintă >70% dintotalul determinărilor e fectuate.

Parametrii de presiune corect selectaţi sunt ulterior prelucraţi statistic ca mediearitmetică.

Metodele de analiză sunt: media (sau ponderata) ş i deviaţie standard pe 24 ore (ş i deviaţia standard ca

măsură a variabilităţii) media pe perioada trează ş i de somn media la trezire mediile o rare BP load aria de sub curba TA curba tensională după extragerea curbei sub placebo, calculată din mediile o rare (în

studii terapeutice) analiza pantelor curbelor presionale la trezire (armonici Fourier)

a. parametri de tonicitateSe calculează pe:

intervalul diurn (07.00-22.00) intervalul nocturn (22.00-07.00) intervalul de 24 ore tensiunea arterială sistolică tensiunea arterială diastolică tensiunea arterială medie BP load (sarcina de presiune pe 24 ore): sistolică, diastolică, medie

b. parametri de pulsatilitat ePP (presiunea pulsului) - diferenţa dintre presiunea sistolică şi diastolică

aflată în relaţie directă cu pulsatilitatea fluxuluic. parametri de variabilitate

deviaţia standard (varianta) a parametrilor de bază indexul diurn (raportul dintre valorile medii diurne şi nocturne)

Vârsta(ani)

20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 70-79

TAS-24h 122 ± 9 121 ± 8 120 ± 10 124 ± 12 127 ± 12 133 ± 16



24-47

TAS diurna 125 ± 10 125 ± 9 124 ± 11 127 ± 12 130 ± 12 137 ± 17

TAD-24h 67 ± 7 71 ± 5 73 ± 7 75 ± 7 75 ± 4 69 ± 9

TAD diurna 70 ± 8 74 ± 5 75 ± 8 77 ± 7 77 ± 5 71 ± 9

SBP load 9 ± 14 8 ± 11 8 ± 10 13 ± 16 18 ± 19 25 ± 20

DBP load 3 ± 7 4 ± 6 6 ± 8 6 ± 7 6 ± 7 4 ± 7Tabel 3 Parametrii normali determinaţi prin monitorizarea tensională ambulatorie (ABPM)

Legenda: valorile sunt exprimate ca medie si deviaţie standard. TAS - tensiunea arterialăsistolică; TAD - tensiunea arterială diastolică; SBP load - sarcina sistolică de presiune,masurată ca procentul valorilor peste 140 mmHg; DBP load - sarcina diastolică de presiune,masurată ca procentul valorilor peste 90 mmHg.

Parametru JNC-VI WHO/ISHInterval diurn <135/85

Interval nocturn <120/75

24 de ore <130/80 125/80Tabel 4 Valorile limită normale la monitorizarea tensională ambulatorie (ABPM) Recomandarile JNC & ISH

Tehnica ABPM poate releva d irect profilul circadian al presiunii arteriale. La normali,valorile tensionale medii pe intervalul activ (diurn) comparativ cu cele determinate peintervalul nocturn (de somn), cunosc o scădere cu aproximativ 15-25%. Raportul dintretensiunea diurnă ş i cea nocturnă (sistolică, diastolică sau medie) este cuantificat automat caindex diurn (ID).

Fenomenul de dipping este influenţat de mai mulţi factori: tehnica monitorizării factori subiectivi (gradul de relaxare nocturnă atins de pacient pe durata

monitorizării nocturne); condiţia patologică (obezitate, forme secundare de HTA, diabet zaharat, boli

endocrine, vârstnici, etc.)În funcţie de profilul presional estimat la monitorizarea pe 24 de ore, se descriu mai multecategorii de hipertensivi:Hipertensivii dipper:

- au un index diurn (ID) > 10%- scadere a tensiunii sistolice nocturne cu >10mmHg faţă de valorile diune;- o scădere a tensiunii diastolice nocturne cu >5 mmHg faţă de valorile diurne;- un raport presional noapte/zi <0.87;- reprezintă peste 70% dintre hipertensivi

Hipertensivii dipper - ex trem i- au un index diurn >20%- sunt expuş i riscului de AVC sau ischemie miocardică - fenomenul poate fi declanşat iatrogen (doza antihipertensivă vesperală)

Hipertensivii non-dipper- au un index diurn <10%- au un prognostic sever- prezintă un grad mai ridicat de afectare viscerală prin HTA- aproximativ 2/3 din hipertensiunile secundare au un profil non-dipper



25-47

Condiţii clinice care se asociează cu pierderea profilului circadian fiziologic :- Feocromocitom- Pre - e clampsie- Hipertensiunea la vârstnici- Hipertensiunea accelerată/malignă - Insuficienţa renală (dializaţi, transplantaţi)- Sindrom de disfuncţie autonomă - Diabet zaharat (cu neuropatie şi/sau nefropatie)- Sindrom Cushing- Obezitate (IMC > 27 Kg/mp)- Hiperaldosteronism primar- Medicamente (ciclosporină, exces de corticosteroizi)

Studii prospective audovedit cert că riscul deboală cerebrovasculară,coronariană şi moarte

cardiacă precoce se află înrelaţie directă cu niveleletensionale. Controlul eficiental valorilor tensionale poatereduce aceste riscuri.

Pentru a reduce saupreveni afectarea organelorţinta, un tratamentantihipertensiv optimtrebuie să îndeplineascăanumite proprietăti:

eficienţa în controlul

presional pe 24 deore, dovedind oacoperire terapeutică -efectivă pe parcursul perioadelor de complianţă suboptimală;

efect neted (smooth) pe curba tensională şi o variabilitate redusă; menţinerea unui profil circadian normal; lipsa activării reflexelor neurohomonale.

În evaluarea răspunsului terapeutic antihipertensiv, introducerea ABPM oferă câtevaavantaje:

dispariţia efectului placebo cuantificarea unor parametrii f ideli de eficienţă terapeutică evaluare cronofarmacologică

Indicatorii folosiţi pentru evaluarea e ficienţei unor droguri antihipertensive în relaţie cu profilul farmaco-cinetic sunt :

Trough to peak ratio (T/ P )Acest parametru reprezintă expresia raportului dintre efectul maxim de scădere a tensiuniiarteriale (efectul peak sau de varf) şi cel care se menţine la sfârşitul perioadei de 24 de orede la administrarea medicamentului (efectul trough sau minim). Un raport optim pentru undrog antihipertensiv cu administrare unică ş i efect prelungit trebuie sa fie peste 0.5 - 0.65.

Variatia răspunsului presional în cazul a două medicamente antihipertensive cu raporttrough/peak diferit.

Smoothness index (SI )

Figura 18 Dependenţa răspunsului TA de raportul T/P



26-47

SI ( indice de uniformitate) = este exprimat matematic ca raportul dintre mediamodificărilor tensiunii arteriale calculate pentru fiecare oră a înregistrării presionale ş ideviaţia sa standard. Acest indice este cons iderat un mijloc reproductibil şi relevant alomogenităţii reducerii presionale.

orarelormodificariaDS

h24peTAvar.mediaSI

Este în corelaţie strânsă cu grosimea complexului intima medie carotidian ş i nivelulhipertrofiei de ventricul stâng la pacienţii hipertensivi.

Efficacy index (EI )Este un indicator de eficienţă terapeutică recent introdus şi reprezintă proporţ ia de subcurba de profil a reducerii presionale versus variabila timp, într-un interval monitorizat de24 de ore. Scăderile presionale orare trebuie să apară egale sau mai mari decât mediareducerii presionale pe 24 de ore.

3.2.3 ElectrocardiogramaElectrocardiografia reprezintă înregistrarea potenţialelor electrice generate de inimă

şi transmise la suprafaţa corpului. S-a demonstrat teoretic şi experimental că inima poate ficonsiderată din punct de vedere electric ca un dipol electric orientat, care generează uncâmp electric într-un volum conductor. Pentru o mai uşoară interpretare aelectrocardiogramei, volumul conductor este considerat omogen. Câmpul electric creat dedipol va fi deci un vector care are ca direcţie, sens şi mărime axa dipolului, polaritatea lui şirespectiv mărimea sarcinilor electrice. Înregistrările electrocardiografice reprezintă

înregistrarea variaţiilor de potenţial determinate de proiecţia vectorului cardiac pe diferiteaxe.

Pentru a obţine o imagine fidelă a distribuţiei spaţiale a câmpului electric cardiaceste necesar să se facă înregistrări ale proiecţiei vectorului cardiac pe mai multe axe. Dinaceste motive, în e lectrocardiografie se folosesc numeroase genuri de derivaţii, dintre careunele au devenit clasice.

În electrocardiografia clinică de folosesc două tipuri de derivaţii: derivaţii bipolare şiderivaţii unipolare. Se numeşte derivaţie bipolară o derivaţie în care cei doi electrozi sunt electroziexploratori, adică culeg variaţiile de potenţial. Axa de explorare a unei derivaţii bipolaretrece prin linia ce uneşte cei doi electrozi. Amplitudinea diferenţei de potenţial culese esteproporţională cu proiecţia vectorului cardiac pe linia de explorare. Derivaţiile bipolare standard se obţin măsurând diferenţele de potenţial dintre douămembre. Acestea sunt derivaţiile clasice introduse de Einthoven sub formă de derivaţiiperiferice a le membrelor, D1, D2, D3 formând un presupus triunghi echilateral cu inima în

centru.Se numeşte derivaţie unipolară, o derivaţie în care unul dintre electroz i culege

variaţii de potenţial, iar celălalt rămâne la un potenţial practic constant. Primul electrod esteexplorator, iar al doilea este indiferent. Derivaţiile unipolare pot fi îndepărtate când

electrodul explorator este s ituat departe de inimă (derivaţie unipolară a unui membru) sau

Figura 19 Prelevare Bipolară –Trunghiul lui Einthoven

Figura 20 Formareapunctului de nul virtual –imagine parţială dintr-o reţeaFrank



27-47

apropiate (semidirecte) când electrodul explorator este plasat aproape de inimă (derivaţiiprecordiale).

Biopotenţialele cardiace culese cu ajutorul electrozilor în derivaţiile alese prinselector sunt amplificate şi eventual filtrate, pentru ca apoi să fie aplicate sistemului deafişaj. În măsurările electrocardiografice se utilizează e lectrozi cu bandă adezivă, care suntconfecţionaţi dintr-o plasă metalică pe o bandă adezivă, plasă îmbibată cu pastăelectroconductivă. Banda adezivă fixează electrodul pe piele şi în acelaşi timp face caevaporarea solvenţilor din compoziţia pastei să f ie mai lentă.

Banda de frecvenţă a semnalului cules se situează în intervalul 0,05 – 100Hz.Amplificatoarele utilizate sunt de tip diferenţial cu cuplaj RC pentru a satisface cerinţele deimpedanţă pentru electrozii de suprafaţă, de sensibilitate şi bandă de frecvenţăcorespunzătoare semnalului electric cardiac.

Impedanţa de mod comun a preamplificatoarelor trebuie să fie de cel puţin 10 MΩ,rejecţia de mod comun de cel puţin 80 dB, iar rejecţia de mod izolat de peste 100 dB.Banda de frecvenţă a căii de amplificare – înscriere este limitată superior de construcţiagalvanometrelor (100 sau 150 Hz), iar inferior de constanta de timp (t = 3s, f = 0.05 Hz) acuplajului RC dintre e tajele de amplificare.Informaţiile pe care le oferă un traseu electrocardiografic se referă la: ritm, frecvenţă,

conducere, ax e lectric.Calculul frecvenţei:

a) cu ajutorul formulei Fr = X

6000unde X = intervalul R – R sau P – P;

b) cu ajutorul riglei de calcul a frecvenţei; c) tehnică simplificată stabileşte frecvenţa cardiacă folosind curba din graficul de mai

jos care necesită determinarea în mm a distantei dintre vârfurile a două unde Rsuccesive şi citirea pe ordonată a frecvenţei corespunzătoare.

A rtefactele sunt deformări ale traseului electric produse de: A) curentul alternativ produce parazitări ale ECG traduse printr-o

înscrire d inţaţă a acesteia, datorată unor oscilaţii perfect regulate lao frecvenţă de 50 de periode /sec.

Se evită prin: a. legătură corectă a aparatului cu pământul; b. curăţirea electrozilor dacă aceştia sunt oxidaţi; c. perfectă aderare a electrozilor la tegumente; d. degresarea pielii;e. înlăturarea încrucişării cablului de reţea cu cel de pacient sau a

trecerii cablului de reţea pe lângă patul pacientului; f. îndepărtarea d in imediata apropiere a a ltor aparate e lectrice în

funcţiune sau îndepărtarea patului de surse electrice; B) secusele mu scular e se traduc pe înscriere prin aceleaşi dinţări ale

traseului electric, dau neregulate, cu frecvenţă şi amplitudine variabile. Se evită prinobţinerea unei poziţii comode, prin respectarea temperaturii camerei şi liniştirea

bolnavului dacă acesta este agitat.

C) ondulaţiile traseului electric se produc odată cu mişcărilebolnavului sau cu mişcarea cablurilor, mai ales în timpul respiraţiei, dacă acestea suntplasate pe abdomen sau torace.

În cazul monitorizării ambulatorii pot fi utilizate de la 3 la 12 canale în funcţie denecesităţi, analiza parametrilor făcându-se automat pe mai multe niveluri:

a. frecvenţa cardiacă max imă, minimă şi medie pe un interval detimp stabilit;

b. analiza morfologică a complexului QRS cu recunoaştereabătă ilor normale, supraventriculare, ventriculare ş i aartefactelor;

c. analiza de segment ST;d. variabiltatea frecvenţei cardiace;



28-47

e. analiza de interval QT;f. analiza de ritmuri cardiace s timulate;g. perioade de pauza sinusală.

3.2.4 Monito rizarea glicem iei

Menţinerea glicemiei la nivele cât mai apropiate cu nivelele glicemiilor persoanelorfără diabet face parte din tratamentul major în prevenirea complicaţiilor diabetului zaharat.La persoanele cu diabet persistenţa nivelului mare de glucoză în sânge (hiperglicemie)poate duce la afectarea pe termen lung a diferitelor organe ţintă, în special ochii, rinichii,vasele sanguine, nervii şi inima.

Glucometrul este aparatul destinat măsurării concentraţiei de glucoză din sânge,atat în laboratoarele clinice, cât şi la domiciliu.Automonitorizarea glucozei din sânge trebuie f ăcută de 2-4 ori pe zi, în fiecare zi lamomente diferite, până când se poate obţine o informaţie compleăa asupra nivelelor deglicemie. După ce glicemia se stabilizează la n ivelele prescrise de medic (menţinerea pe câtposibil între limitele pe care le au persoanele fără diabet), numărul de autotestari aleglicemiei în fiecare zi poate fi mai mic.

Controlul diabetului se face prin monitorizarea glicemiei, care este componenta debază în ingrijirea diabetului zaharat. Prin automonitorizare se intelege înregistrareaglicemiilor pe care pacientul şi le măsoară în intervale de timp bine determinate, cu unglucometru ce foloseşte stripuri sau cu un test vizual comparativ. Aceste mijloace cu carepacienţii işi pot măsura glucoza din sânge sunt calibrate numai pentru echivalentul deplasmă a sângelui proaspat capilar din deget. Datele pentru automonitorizare suntinregistrate in memoria unui glucometru, putand fi transmise si cuprind valorile glicemiilor

în mg/dL, data testării şi timpul (ora) efectuării acesteia. Pentru automonitorizare secalculează media glicemiilor sau se trasează un grafic cu variaţia în timp a glicemiilor(profilul glicemic). Profilul glicemic se calculează pentru secvenţe de o zi, 7 zile, 14 zile sau30 zile. Scopul automonitorizării este acela că bolnavul să poată oferi medicului informaţiaesenţială pentru decizia clinică ş i pentru stabilirea unei optime scheme de alimentaţie,tratament şi de exerciţiu fizic ale bolnavului până la vizita următoare.

Testarea se face prin înteparea cu un ac special sau cu un dispozitiv special, deregulă în pulpa degetului, preferabil pe lateral, pentru a nu deranja suprafata folosită celmai des a a cestuia. În prealabil mâinile trebuie spălate cu apă şi săpun. Se pune o picătură de sânge pe o bandeletă de test a taşată anterior la g lucometru, se aşteaptă puţin (30 sec.)ş i pe ecranul aparatului apare valoarea g licemiei, de regulă în mg/dl (unele aparate af işează

în mmol/l). Determinarea se face prin fotometrie de reflectanţă, utilizând sânge capilarintegral ce se poziţionează pe un electrod de carbon ce funcţionează ca biosenzoramperometric de glucoză.

Cauze posibile de e rori la te stare: 1. glucometrul este murdar2. temperatura glucometrului si/sau a testului nu este cea normală (a

camerei)3. bandeleta de test expirată 4. necalibrarea glucometrului pentru setul curent de teste5. picătura de sânge aplicată pe test este prea mică.

Definiţ ia diabetului zaharat de t ip2 este:

Glicemia a jeun> 126 mg/dlO glicemie măsurată aleator > 200 mg/dl cu sau fără simptome clasice de diabet:

poliurie, sete, o scădere inexplicabila în greutate.Diagnostica este glicemia la 2 ore după testul de încărcare cu glucoza > 200 mg/dl

(TTGO), confirmată la cel puţin 2 determinări.



29-47

Optim La limită Suboptimal

HbA1c(%) <7 7-8,5 >8,5

Glicemie a jeun* (mg/dl) 70-126 126-144 >144

Glicemie postptrandială*la 2h (mg/dl)

<160 160-180 >180

Tabel 5 Ţintele controlului glicemic facilitate de automonitorizare

3.2.5 Monito rizarea parametril or de coagulare

Timpul de protrombină (PT, T. Quick) – evaluează calea extrinsecă a coagulării şipoate arăta deficienţele factorilor V,VII, X, fibrinogen, protrombina fiind normal 10 -14secunde, standardizare în funcţie de laborator, INR: normal 1 ± 0,1.

Pentru standardizare, a fost introdus INR care, cu ajutorul tromboplastinei calibrate,

permite realizarea unor comparaţii generale. INR (International Normalised Ratio)reprezintă raportul dintre timpul de tromboplastină al plasmei testate şi timpul detromboplastină normal, raport ridicat la puterea valorii specificate în "InternationalSensitivity Index", determinat pentru valorile de referinţă ale tromboplastinei (procedurăOMS).

Anticoagulante orale inhibă decarboxilarea proteinelor coagulante K dependente(factorii II, VII, IX şi X). Inhibiţia transformării hepatice a vitaminei K duce la imposibilitateaactivării factorilor coagulării.

Monitorizarea unui tratament corect anticoagulant se poate face prin dozarea a maimulţi parametrii de laborator, dintre care cei mai utilizaţi actual sunt:

INR (international normalized ratio,metodă de laborator standardizată); AP (activitate protrombinică);

În general, un tratament optim are ca scop atingerea următoarelor valori: INR = 2 - 3 şiIP = 25-30%.Frecvenţa măsurării INR trebuie să f ie:

zilnică de la instituirea tratamentului şi până la obţinerea valorii dorite a INR-ului, celpuţin 2 zile la rând

săptămânală în prima lună de tratament lunară în perioada următoare de tratament

Principiul monitorizarii ambulatorii a parametrilor de coagulare este asemănatorglucometrului, la nivelul bendeletei de testare fiind depus reactivul (reagina) cu sistem decontrol încorporat peste care pacientul depune o picătura sau două de sânge. Analizoruldispune de trei canale de recepţie ş i oferă rezultatul atât ca TP cât ş i ca INR.

Medicamente care afectează rezultatele testelor: Antibioticele Antihistaminicele Antiacidele Aspirina Antiinflamatoriile nesteriodiene Diureticele Steroizii Contraceptivele orale Sedativele Vitaminele C si K Medicamentele inotrope (care stimuleaza contractia inimii)

AntidepresiveleDe asemenea, rezultatele analizelor pot fi afectate în condiţiile în care pacientul a suferittransfuzii recente, o infecţie acută sau o sângerare acută, precum şi în cazul apariţiei sau



30-47

agravării unor afecţiuni hematologice, afecţiuni hepatice, deficit de vitamina K, tulburăriplachetare, neoplasme în variate teritorii.

3.2.6 Monito rizarea greutăţii corporale

Evaluarea obezităţii se face printr-o serie de indici dintre care mai folosiţi sunt:IMC= greutatea / înălţimea2

IMC (index ponderal) RezultatSub 18,5 Subponderabilitate18,5 – 24,9 Greutate normala25 – 29,9 Supraponderabilitate30 – 34,9 Obezitate de gradul I35 – 39,9 Obezitate de gradul al II-leapeste 40 Obezitate de gradul al III-lea

Tabel 6 Monitorizarea greutăţii corporale

circumferinta abdominală. Organizaţia Mondială a Sănătăţii consideră patologică ocircumferinţă abdominală:

peste 80 cm la femei peste 94 cm la bărbaţi

Variatiile greutăţii corporale sunt importante atât în ceea ce priveşte modificareariscului cardiometabolic cât şi în monitorizarea tratamentului la pacientul cu insuficienţăcardiacă.

3.2.7 Măsurarea temperaturiiOmul are o temperatură internă aproape constantă de 37 ºC, menţinută la valori constantede centrii termoreglatori hipotalamici.Sunt definite mai multe temperaturi ale corpului:

Temperatura centrală se referă la organele profunde, ea putând fi măsurată rectal,axilar sau oral. Limitele de variaţie ale temperaturii centrale este cuprinsă între 36ºC şi 42 ºC, valoarea 43 ºC fiind socotită letală.

Temperatura cutanată medie se obţine prin ponderea temperaturii înregistrate în 10puncte s tandard ale pielii. Are valori cuprinse între 31 ºC şi 33 ºC.

Temperatura corporală medie este definită ca o medie ponderată a primelor 2temperaturi.

Pentru Măsurarea temperaturii, la ora actuală, se tinde spre înlocuirea termometrelormedicale cu mercur, cu termometre electronice.

3.2.8 Măsurarea debitului sanguin

Debitul sanguin reprezintă cantitatea de sânge care trece în unitatea de timp printr-un o rgan, ţesut sau vas. În investigarea sistemului uman prezintă importanţă cunoaştereadebitului cardiac, a debitului cerebral, a debitului venos, a debitului hepatic.

Debitul cardiac Q reprezintă cantitatea de sânge pe care o pune în circulaţie inima, într-un minut. Raportul Q / f reprezintă debitul sistolic sau debitul pe bătaie ( f -frecvenţacardiacă), iar raportul Q / S, unde S este suprafaţa corpului, se numeşte index cardiac I .

Valoarea normală a debitului cardiac este de 5 – 6l/min, iar a indexului cardiac 3 -3,5 l /min. Debitul cardiac se modifică cu vârsta, fiind mai mic la bătrâni, în efort muscularintens debitul cardiac poate creşte de până la 6 ori şi scade în ortostatism. Se constată, deasemenea, o mărire a debitului cardiac cu creşterea temperaturii.

În stări patologice, debitul cardiac creşte în hipertiroidism, afecţiuni pulmonare şiscade în caz de infarct miocardic, şoc cardiac, afecţiuni valvulare severe. Aparatele utilizate la măsurarea debitului sanguin au la bază metode directe şi indirecte.Metodele directe implică deschiderea unui vas sanguin (debitmetre cu bulă , manometre



31-47

diferenţiale, rotametre, electroturbinometre) sau numai denudarea vasului (debitmetrecu ultrasunete, debitmetre electromagnetice).

3.3 Algoritmi de diagnostic în bolile cardiovasculare

Bolile pe care ne-am propus să le monitorizăm la bolnavii cardiovasculari sunt: boala coronariană ischemică hipertensiunea arterială aritmiile cardiace şi insuficienţa cardiacă

Parametrii de monitorizare înregistraţi sunt: biopotenţialele e lectrice cardiace, TA, glicemia,greutatea, etc.



32-47

3.3.1 Boala Coronariană Ischemică

Figura 21 Boala Coronaniană Ischemică



33-47

Bolile coronariene ischemice sunt afecţiuni determinate de modificări anatomicesau funcţionale ale circulaţiei coronariene ce induc un dezechilibru între aportul ş inecesarul de oxigen la nivelul miocardului.

Acestea se împart în boala cardiacă ischemică cronică de tipul anginei pectorale deefort şi sindroame coronariene acute (SCA), precum infarctul miocardic (IMA). IMApresupune obstrucţia completă a unei artere coronare, care determină necroza ischemică

în teritoriul miocardic irigat de vasul ocluzionat.

Cel mai frecvent mecanism incrim inat este fisura sau ruptura plăcii de aterominstabile, urmată de tromboză.

Criteriile actuale pentru infarctul miocardic acut, stabilite de European Society of Cardiology şi American College of Cardiology, sunt:

cresterea tipică a nivelurilor serice ale markerilor biochimici de necroză miocardică(troponina cu creştere şi scădere gradată sau CK-MB cu creştere şi scădere mairapidă), asociată cu cel puţin una d in următoarele caracteristici:

simptomatologie sugestivă pentru ischemia miocardică; semne ecg:

o apariţia de unde Q patologice pe ECG;o semne ECG de ischemie (supradenivelare sau subdenivelare de segment

ST);

proceduri intervenţionale coronariene (de exemplu, angioplastia coronariană); caracteristici morfopatologice de infarct miocardic.În Romania, morbiditatea cardiovasculară şi mortalitatea cauzate de boala

coronarienă ischemică sunt printre cele mai ridicate din Europa, conform ultimuluiregistru european de s indroame coronariene acute - Euro Heart Survey - Acute CoronarySyndromes.

O serie de factori de risc au fost asociaţi cu boala coronariană ischemică, peste 75%din cazurile de infarct miocardic putând fi atribuite factorilor de risc convenţionali. Dintreaceştia, factorii de risc majori îndeplinesc 3 criterii: au o prevalenţă înaltă în rândulpopulaţiei, exercită independent un impact major asupra riscului de apariţie a boliicoronariene ischemice, iar controlul ş i tratamentul lor scad semnificativ riscul de apariţiea acesteia.

Cel puţin o treime din toate afecţiunile cardiovasculare pot fi atribuite factorilor derisc precum f umatul, hipertensiunea arterială, hipercolesterolemia şiobezitatea.

Alţi factori majori de risc sunt: sedentarismul, dieta neechilibrată, diabetul. Există şi condiţii predispozante care nu pot fi evitate sau influentate, ş i anume:

vârsta avansată, predispoziţia genetică şi sexul masculin. O mai mică importanţă pentru apariţia bolii coronariene ischemice o au bolile

mintale, stresul psihosocial, consumul de alcool, anumite terapii medicamentoase,hipertrofia ventriculară stângă.

Recent, s-au determinat ş i alţi parametri care par să influenţeze apariţia acestorafecţiuni:

o nivelul sangvin crescut al homocisteineio inflamaţiao tulburări ale procesului de coagulare

Conform unor s tatistici ale Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii, mai mult de 60.000de români mor anual din cauza acestei afecţiuni. Totuş i, multe din decese ar putea fievitate, având în vedere că 80-90% dintre oamenii care mor în urma infarctuluimiocardic au cel puţin un factor major de risc influenţabil prin schimbarea regimului deviaţă sau terapie.

Deşi rata de supravieţuire a crescut în ultimii 20 de ani datorită progreselormedicale, unul din 25 de pacienţi care supravietuiesc mor în primul an după infarct. Înspecial la pacienţii vârstnici, supravietuirea este marcat redusă, mortalitatea în cazulacestora fiind de 20% la o lună şi de 35% la un an după infarct, motiv pentru care oatentă supraveghere este necesară atât pe timpul spitalizării dar mai ales după externarea din spital.

Algoritmul de diagnostic în boala coronariană ischemică poate servi şi lamonotorizarea bolnavului în ambulator, din care reiese înregistrarea: ecg, TA, glicemiei,greutăţii, etc.



34-47

3.3.2 Hipertensiune Arterială

Figura 22 Hipertensiunea arterială



35-47

Presiunea exercitată de coloana de sânge asupra peretelui vascular (în specialasupra tunicii interne-endoteliul) în timpul contracţiei şi relaxării ritmice a inimii defineştetensiunea arterială (TA). Există două componente ale presiunii sanguine :

presiunea sistolică - este presiunea exercitată asupra pereţilor arteriali când inimase contractă (în sistolă) - cu valori normale între 100 si 130 mm coloană demercur (Hg);

presiunea diastolică - este presiunea exercitată asupra pereţilor arteriali cândinima se relaxează între două contracţii ( în diastolă) - cu valori normale sub 85mmHg.Măsurarea corectă a tensiunii arteriale prin metoda clasică - aparate cu mercur -

sau aparate electronice trebuie să respecte câteva reguli : determinarea TA să se facă după 5 minute de repaus, sezând; braţul să fie la nivelul inimii; să nu se fumeze cu minim 15 minute înaintea măsuratorii; sa nu se consume cafea în ora precedenta examinării; să nu se administreze stimulente adrenergice (ex. Epinefirna din

descongestionantele nazale); la pacienţii peste 65 de ani, diabetici sau sub tratament antihipertensiv TA se va

măsura ş i în p icioare (ortostatism), imediat şi la câteva minute după schimbareapoziţiei.Monitorizarea continuă ambulatorie a tensiunii arteriale permite identificarea

profilului tensional circadian, identifică reacţia hipertensivă de halat alb ş i permiteajustarea tratamentului.

Hipertensiunea arterială se defineşte după ultimele ghiduri ţinând cont atât devalorile înregistrate cât şi de anumiţi factori de risc şi boli asociate ce vor influenţadecizia cu privire la momentul iniţierii tratamentului şi agresivitatea acestuia cu scopul dea obţine valorile dorite.Factorii de risc sunt consideraţi :

Vârsta (>55 ani la barbati si >65 de ani la femei) Fumatul

Dislipidemia ( colesterol total>190mg/dl sau LDL>115mg/dl sau HDL< 40mg/dl labarbaţi ş i < 46mg/dl la femei sau trigliceride.150mg/dl) Glicemie a jeun 100-126 mg/dl Test de toleranţă la glucoză oral anormal Circumferinţa abdominală >102 la bărbaţi şi > 88 la femei Istoric familial de boli cardiovasculare apărute sub vârsta de 55 de ani la barbaţi ş i

sub 65 de ani la femeiFactori de riscAfectare deorgane ţintă

NormalTAS 120-129mmHg sauTAD 80-84mmHg

Inalt normalTAS 130-139mmHgsauTAD 85-89mmHg

HTA gradul 1TAS 120-129mmHgsauTAD 80-84mmHg



Fără factori derisc Fără riscadiţional Fără riscadiţional risc scazut risc moderat risc înalt

1-2 factori derisc

risc scăzut risc scăzut risc moderat risc moderat risc foarte înalt

3 sau maimulţi factori derisc, sindrommetabolic,diabet zaharat,afectaresubclinică deorgan

risc moderat risc înalt risc înalt risc înalt risc foarte înalt

boalacardiovascularăsau renală

risc foarte înalt risc foarte înalt

risc foarte înalt

risc foarte înalt

risc foarte înalt

Tabel 7 Factori de risc



36-47

Af ectarea subclinică de organ este def inită ca : Hipertrofie ventriculară stanga definită ecg prin indice Sokolov-Lyon >38mm Hipertrofie ventriculară stanga definită ecocardiografic Index de masă ventriculară

stanga >125g/m2 Index intimă medie peste 0.9 sau placi carotidiene detectate imagistic

Velocitatea undei de puls>12m/s ABI (indice brat- picior)< 0.9 Creatinina plasmatică 1.3-1.5 mg/dl la barbaţi sau 1.2-1.4 mg/dl la femei. Clereance de creatinină <60 ml/min Microalbuminurie 30-300mg/ 24 ore

Diabet zaharat definit ca: glicemie a jeun >126 mg/dl la două determinări repetate glicemie postprandial > 200 mg/dl

Boala cardiovasculară sau renală definită ca : boala cerebrovasculară (AVC, hemoragie cerebrală, atac ischemic tranzitor) boala cardiacă (inf arct de miocard, agina pectorală, revascularizare coronariană,

insuficienţă cardiacă)

boala renală (nefropatie diabetică, creatinină plasmatică >1.5 mg/dl la barbaţi sau>1.4 mg/dl la femei, proteinurie> 300mg/24ore) boală vasculară periferică retinopatie avansată (hemoragii si exudate, edem papilar)

Scopurile tratamentului vor fi aşadar: reducerea valorilor tensiunii arteriale cuscopul reducerii riscului total pe termen lung şi prevenţiei evenimentelor cardiovasculare,prevenţia progresiei afectării de organe ţintă, prevenţia apariţiei d iabetului şi proteinuriei,care conduc la creşterea riscului.

Se introduce ideea de "prag flexibil" pentru iniţierea terapiei farmacologice: >140/90 mmHg pentru toţi pacienţii hipertensivi şi <140/90 mmHg pentru cei cu risc înalt.

Schimbarea stilului de viaţă este recomandată tuturor, inclusiv subiecţilor cu TAnormal- înaltă şi factori de risc adiţionali. Modificările includ renunţarea la fumat,creşterea activităţii fizice, schimbarea dietei (reducerea aportului de sare, creştereaaportului de fructe şi vegetale, scăderea aportului total de grăsimi şi în special de grăsimisaturate), scăderea în greutate pentru pacienţii obezi şi menţinerea unei greutăţi stabilela cei normoponderali, reducerea consumului de alcool. Sunt încurajate programeleeducaţionale atât pentru pacienţi cât şi pentru rudele acestora, iar complianţa pe termenlung la schimbarea stilului de viaţă este redusă ş i scăderea TA este variabilă, astfel încatpacienţii care urmează numai terapie nonfarmacologică trebuiesc monotorizaţi atentpentru iniţierea terapiei farmacologice când este necesar.

Algoritmul de diagnostic este in mare aplicabil s i pentru monotorizarea bolnavuluiin ambulator.



37-47

3.3.3 Ar itmiile Cardiace

Figura 23 Aritmii Cardiace



38-47

Aritmia reprezintă o schimbare a ritmului regulat de contracţie al inimii, fie prinbătăi izolate fie prin modificări de ritm susţinute. Simptomatologia pe care o acuză bolnavul este extrem de variată, plecând de la palpitaţii ce pot fi însoţite de dispnee,dureri retrosternale, ameţeli, până la suspendarea stării de constienţă cu modifică ri alevalorilor tensionale. De multe ori nu se cunosc cauzele determinante ale unei aritmii.Bolile structurale cardiace subiacente pot determina la rândul lor aritmii. De asemeneacauze exogene (stres, cofeina, tutun, alcool, consumul de droguri si unele medicamente)

pot interveni pe un cord aparent sănatos provocând aritmii. Modificările canalelor ionicesunt şi ele responsabile de anumite tulburări de ritm şi conducere ce par să nu aibă cauzeaparente. Aritmiile care sunt asociate cu boli cardiace, alături de aritmia existentă,posedă un risc crescut pentru pacient.

Tipur i de aritm ii:a) aritmii cu o rigine atrială:

aritmia respiratorie înseamnă schimbări ciclice ale ritmul cardiac în timpulinspiraţiei şi este frcventă la copii

tahicardia sinusală în care nodul sinusal generează stimuli electrici mai repededecât este normal, accelerând astfel ritmul cardiac; apare în mod normal la efort

boala nodului sinusal: nodul s inusal nu descarcă stimuli electrici în mod normal,

ritmul cardiac alternând de la ritm scăzut (bradicardie) la ritm rapid (tahicardie) bătaia atrială prematură (extrasistola atrială) înseamnă o bătaie atrială survenită

mai devreme, înainte de bătaia normală a inimii tahicardia supraventriculară reprezintă un ritm atrial rapid, regulat cu frecvenţa

între 150-250 bătă i/minut ce se transmite la nivelul ventriculilor cu sau fărăcreşterea duratei complxului QRS (QRS larg >0.12 secunde dacă se asociază cubloc de ramura preexistent sau indus de frecvenţă, cale de conducere accesorie);episoadele pot fi paroxistice sau susţinute

flutter atrial, stimulii electrici atriali descărcaţi foarte rapid cu frecvenţa de 200-400/min, determină un ritm cardiac rapid ş i stabil

fibrilaţia atrială, stimulii electrici atriali descărcaţi foarte repede şi necontrolat400-600/min, semnalul electric ajunge la ventriculi neregulat fiind asociat cu

tireotoxicoza, dilatarea cardiacă, patologia valvei mitrale. Prezintă un riscemboligen sistemic mare, motiv pentru care necesită tratament anticoagulant sindromul Wolff-Parkinson-White se caracterizează prin că i de conducere aberante

între atrii şi ventriculi care fac ca semnalul electric să ajungă la ventriculi preadevreme şi să se transmită înapoi la atrii.

b) aritmii cu origine ventriculară: complexe ventriculare premature (extrasistole ventriculare) înseamnă că un

stimul electric generat în ventricul generează o bătaie cardiacă care de obiceitrece neobservată, pot să apară în mod normal apărând izolat sau patologic în cazde ischemie miocardică, consum de substanţe excitante (cafeina, alcool, fumat),dezechilibre hidroelectrolitice, cardiopatii congenitale, cardiomiopatii, patologievalvulară. Se pot sistematiza în ritm bigeminat (bătaie normală, extrastimul),trigeminat (bătaie normală, extrastimul, extrastimul)

tahicardia ventriculară înseamnă ritm ventricular regulat cu frecenţa 100-250/minde obicei ca urmare a unei afecţiuni cardiace ischemice de tipul infarctului demiocard, ce se însoţeşte adesea de degradare hemodinamică

fibrilaţia ventriculară se caracterizează prin stimuli electrici ventriculari care suntdescărcaţi foarte rapid şi neregulat ducând la disfuncţie de pompă ş i implicittensiune arterială nemăsurabilă cu pierderea stării de conştienţă.

Electrocardiograma reprezintă modalitatea de evidenţiere a unei aritmii în una dinformele ei de achiziţie, EKG de repaus, EKG de efort, monitorizare EKG 24 ore (Holter),monitorizare transtelef onică , studiu electrofiziologic.

I nterpretarea electrocardiogramei

Interpretarea unui traseu 12 ECG cuprinde două aspecte: ce l al analizei ritmului cardiacşi cel al analizei morfologiei traseului.



39-47

3.3.4 Analiza ritmului cardiacSe referă la analiza caracteristicilor frecvenţei şi modificărilor ritmului bătăilor

cardiace. Din acest punct de vedere este necesar să se precizeze trei elemente:-Originea ritmului cardiac este în mod normal în nodul sinusal (NS), de unde

impulsul se propagă prin atrii de sus în jos, apoi prin nodul atrio-ventricular (NAV) şifasciculul His la ventriculi. Criteriile de recunoaştere a ritmului s inusal sunt următoarele:

• unda P prezentă în faţa fiecărui complex QRS;

• morfologia undei P se menţine constantă pentru toate revoluţiile cardiacedin aceaşi derivaţie;• distanţa dintre undele P se menţine constantă; sunt acceptate totuşi m icidiferenţe între aceste distanţe, legate de fazele mişcărilor respiratorii(aritmie respiratorie)• undele P sunt pozitive în D2 şi aVF, semnificând conducerea de sus în josa excitaţiei în atrii;

Patologic, ritmurile diferite de cel sinusal, se includ în categoria aritmiilor. După originealor acestea pot fi atriale (cu altă origine decât NS), joncţionale sau ventriculare.

-Regularitatea ritmului cardiac se apreciază pe baza distanţei dintre undele Rsuccesive. Dacă distanţa se menţine constantă, ritmul este regulat, iar dacă se modificăde la un ciclu cardiac la altul, ritmul este considerat neregulat. Nergularitatea ritmului

cardiac poate fi periodică, atunci când pe un ritm regulat se suprapun bătăi suplimentare(de exemplu extrasistole atriale sau ventriculare) sau absolută (de exemplu fibrilaţieatrială sau ventriculară).

- Frecvenţa cardiacă - este dată de numărul revoluţiilor cardiace dintr-un minut.Atunci când viteza de derulare a hârtiei este de 25 mm/s, se aplică formula:

Fc = 1500R - R (mm)unde: Fc = frecvenţa cardiacă (bătăi pe minut)

R-R = distanţa între două unde R succesive exprimată în mm.Valorile normale ale Fc: 60-80/ min.Valorile mai scăzute definesc bradicardia, iar cele mai crescute tahicardia.În caz de ritm cardiac neregulat, este necesar să se calculeze frecvenţa medie pe oporţiune mai lungă de traseu, cuprinzând mai multe revoluţii cardiace succesive.

3.3.5 Analiza morfologicăUrmăreşte descrierea caracteristicilor elementelor corespunzătoare unei revoluţii

cardiace, considerate în mod izolat. Din acest punct de vedere, pe traseul ECG se distingunde, segmente şi intervale.

Undele (deflexiunile) suntabateri ale liniei traseului de la linia 0.Acestora li se descrie: durata (însecunde); amplitudinea (în mV saumm); orientarea vectorială,

reprezentând unghiul vectorului mediucorespunzător undei respective înplanul frontal, forma, adicăparticularităţile care nu se pot exprimacifric (îngroşări, neregularităţi ).

Undele care se analizează pe traseul ECG sunt unda P, complexul QRS, unda T şi unda U.Segmentele sunt porţiuni de traseu cuprinse între două unde. Acestora li se

descriu durata şi poziţia faţă de linia izoelectrică; dacă segmentul este decalat faţă delinia 0, se precizează sensul (sub- sau supradenivelare), amplitudinea (în mm) şi formadecalării .Segmentele care se analizează pe traseul ECG sunt segmentul ST, segmentul PQ şi

segmentul TP.Intervalele definesc durata de timp între două repere de pe traseu (începutul sausfarşitul unor unde). Intervalele care se analizează pe traseul ECG sunt intervalul PQ,intervalul QT şi intervalul RR.

Figura 24 Undele P, complexul QRS, unda T şi unda U



40-47

UNDA P -reprezintă depolarizarea atriilor, iniţiată în atriul drept (AD) la nivelul NSşi propagată apoi în atrii de sus în jos şi de la dreapta spre s tânga

Durata este în mod normal de 0.08-0.10 sec. Amplitudinea nu depăşeşte în mod normal 0.25-0.30 mV (2.5-3 mm) în derivaţia

unde unda P se înscrie cea mai amplă (de obicei în D2). Orientarea vectorială este între +30 - +600. Se poate determina în acelaşi mod ca

şi pentru complexul QRS, dar practic se consideră normală dacă unda P se înscrie

pozitivă în DII, aVF şi negativă în aVR. Forma este în mod normal rotunjită, înscriindu-se pe traseu cu o linie ceva mai

groasă (undă lentă). Uneori poate fi discret bifidă, ca expresie a asincronismuluide depolarizare a celor două atrii.

În derivaţia V1, al cărei electrod explorator este plasat în dreptul atriilor, unda P se poate înscrie în mod normal bifazică, prima parte pozitivă reprezentând depolarizarea AD, adoua parte, negativă, reprezentând depolarizarea AS. Amplitudinea oricărei din cele douăfaze nu depăşeşte în mod normal 1.5 mm.Patologic: Unda P poate fi înlocuită de unde f, mici, neregulate, în fibrilaţia atrială sau deunde F, mici, regulate, "în dinţi de f ierăstrău", în flutterul a trial.Unde P cu durată crescută şi net bifide, apar în supraîncărcările atriale s tângi ("P mitral").Concomitent, forţa terminală negativă a undei P în derivaţia V1 este crescută. Unde P

înalte şi ascuţite apar în supraîncărcările atriale drepte ("P pulmonar"). Concomitent, fazainiţială, pozitivă, a undei P în derivaţia V1 este mai amplă.SEGMENTUL PQ reprezintă întârzierea stimulului electric la nivelul joncţiunii

atrioventriculare iar durata normală este cuprinsă între 0.02-0.12 sec (în medie 0.07sec), poziţia sa f iind izoelectrică.

I NTERVALUL PQ reprezintă timpul necesar conducerii impulsului electric de laNS la ventriculi, durata este în mod normal cuprinsă între 0.12-0.21 sec. Variazăfiziologic în funcţie de vârstă (mai scăzută la tineri) şi frecvenţa cardiacă (scade întahicardie). Patologic: Intervalul PQ cu durata sub 0.12 sec se întâlneşte în sindroamelede preexcitaţie ventriculară, în care impulsul electric trece de la atrii la ventriculi pe căicare ocolesc NAV. Intervalul PQ cu durata peste 0.21 sec se întâlneşte în blocurileatrioventriculare.

COMPLEXUL QRS reprezintă depolarizarea ventriculară, care începe cu porţiuneastângă a septului interventricular şi apoi se propagă în ventriculi de la vârfuri spre baze şide la endocard spre epicard.Durata se măsoară la nivelul liniei izoelectrice, fiind normală sub 0.12 sec.

Amplitudinea se consideră normală dacă în DS şi DUM este cuprinsă între 0.5 şi1.6 mV (5-16 mm). În DT amplitudinea complexului QRS este mult mai mare, fiindcorelată cu masa de miocard ventricular aflată în dreptul electrodului explorator. Pentru acuantifica amplitudinea complexului QRS în DT s-au introdus o serie de indici, dintre carecel mai răspândit este indicele Sokolov-Lyon:

• pentru VD: RV1 + SV5 ≤ 10.5 mm• pentru VS: SV1 + SV5 ≤ 35.0 mm

Forma complexului QRS este în mod normal cu vârfuri ascuţite, fiind format dinmai multe unde, pozitive sau negative marcate prin literele Q, R, S (fig.24).

Se folosesc litere mari (Q,R,S) pentru deflexiunile de peste 3 mm şi litere mici(q,r,s) pentru cele inferioare a cestei dimensiuni.

Prima undă pozitivă este marcată cu litera R; următoarele unde pozitive suntdenumite R', R". Dacă deflexiunea negativă dintre cele două vârfuri R nu depăşeşte liniaizoelectrică, nu se consideră două unde R, ci un R bifid.

Unda negativă care precede prima undă R poartă numele de undă Q. Undelenegative care urmează primei unde pozitive sunt denumite S, S'.

Dacă nu se înscrie nici o undă pozitivă, complexul fiind în totalitate negativ, eleste denumit QS. Această undă QS poate prezenta o crestătură pe panta ascendentă saudescendentă; numai când aceasta depăşeşte linia izolelectrică este interpretată dreptundă R.

Aspectul normal al formei complexului QRS în diverse derivaţii este cel prezentat

mai jos: D1 : qRs qR Rs D2 : qRs qR Rs



41-47

D3 : qRs qR Rs eventual rS aVL : qRs qR Rs aVF : qRs qR Rs aVR : rS rSr'

DT: complexe bifazice de tipul rS în DTD (V1,V2) şi Rs în DTS (V5,V6)Patologic in hipertrofii le ventriculare , AQRS este deviata în direcţia ventricululuihipertrofiat, iar indicele Sokolov-Lyon corespunzător acestuia depăşeşte valorile normale.

În blocurile de ramură, durata complexului QRS este crescută, iar AQRS este deviat îndirecţia ramurii blocate. De asemenea, se modifică forma complexului QRS, apărândunde R bifide, în V2 în cazul blocului de ramură dreaptă şi în V5 în cazul blocului deramură stângă.Extrasistolele ventriculare se înscriu sub forma unor complexe QRS mult lărgite şideformate, care se interpun periodic peste ritmul cardiac de bază.Unda Q patologică este cea care depăşeşte ca durată 0.04 sec şi 1/4 din amplitudineaundei R de însoţire; este semnul e lectrocardiografic al infarctului miocardic.

SEGMENTUL ST reprezintă prima fază a repolarizării ventriculare (repolarizarealentă).

Durata segmentului ST este lipsită de importanţă practică, iar poziţia sa este înmod normal izoelectrică. Deviaţiile de până la 2 mm în V1, V2 şi până la 2 mm în

celelalte derivaţii se consideră ca fiind normale.Patologia segmentului ST cuprinde deviaţiile acestuia (sub- sau supradenivelări), ele fiind în general expresia unor tulburări severe ale circulaţiei coronariene (noţiuneaelectrocardiografică de "leziune").

UNDA T reprezintă faza finală a repolarizării ventriculare (repolarizarea rapidă).Durata este de 0.12-0.30 sec (fără importanţă practică).Amplitudinea se exprimă comparativ cu a complexului QRS, cea mai amplă undă T din DSfiind aproximativ 1/3 din cea mai amplă undă R.Orientarea vectorială este între +30 şi +600, calculându-se însă de obicei raportată lacea a complexului QRS, sub forma gradientului ventricular.Forma este rotunjită ş i asimetrică, având partea descendentă mai rapidă. În mod normalunda T este pozitivă în toate derivaţiile, cu excepţia aVR.

Patologia undei T este caracteristică tulburărilor de circulaţie coronariană,modificările fiind desemnate cu termenul electrocardiogarfic de "ischemie". Ele cuprind fiecreşterea în amplitudine (peste 1/2 din R), fie dimpotrivă, scăderea amplitudinii sau chiarnegativarea undei T, ea devenind în mod caracteristic simetrică.

De asemenea unda T se modifică în diselectrolitemii, fiind mai amplă în hiperpo -tasemie şi mai mică în hipopotasemie.

I NTERVALUL QT reprezintă sistola electrică ventriculară care se măsoară de la începutul undei Q până la sfârşitul undei T. Durata normală depinde de frecvenţacardiacă, fiind calculată pe baza unor formule sau tabele; uzual este considerat normalădacă nu depăşeşte 50% din durata R-R.Patologic, intervalul QT este prelungit în hipercalcemie, hiperpotasemie şi mai scurt înhipocalcemie; anumite medicamente antiaritmice modifică durata intervalului QT.

UNDA U reprezintă o mică deflexiune care urmează undei T, care este generatăde postpotenţiale dezvoltate în anumite regiuni ale miocardului ventricular.

Durata normală este între 0.15 şi 0.25 sec, iar amplitudinea este sub 2 mm.Forma undei U este rotundă, având acelaşi sens cu unda T din derivaţia respectivă.Patologic, unda U poate deveni foarte amplă în hipopotasemie sau în unele cazuri dehipertrofie ventriculară, sau se poate negativa, mai ales în urma efortului în tulburările decirculaţie coronariană.Algoritmul de diagnostic in aritmii pentru monotorizarea bolnavului în spital şi înambulator.



42-47

3.3.6 Insuficienţa Cardiacă

Figura 25 Insuficienţa Cardiacă



43-47

Insuficienţa cardiacă este un sindrom clinic care rezultă din imposibilitatea de aexpulza întreaga cantitate de sânge primită şi de a menţine astfel un debit sanguincorespunzator nevoilor organismului, în condiţiile unei umpleri venoase satisfacatoare.Această definiţie împleteşte mecanismele anterograde cu cele retrograde. Astfel, scădereadebitului cardiac, consecutiv scăderii forţei de contracţie a miocardului, duce la lipsaoxigenului în ţesuturi şi organe, în special la nivelul rinichiului, glandelor suprarenale şihipofizei posterioare, determinând secreţie de a ldosteron şi ADH - fenomene care explică

retenţia de apă ş i sare şi apariţia edemelor. Acestă este mecanismul anterogrâd. Intervineşi mecanismul retrograd, prin scăderea forţei de contracţie a miocardului, inima fiind înimposibilitatea de a expulza întreaga cantitate de sânge primită. Rezultă acumulareasângelui în spatele ventriculului, cu staza şi hipertensiune pulmonară, în cazul insuficienţeiventriculului stâng, şi cu staza, hipertensiune venoasă şi infiltrare a ţesuturilor cu apă şisare, în insuficienţa ventriculului drept.

Clasificare: după localizare se deosebesc:

o insuficienţă cardiacă stangao insuficienţă cardiacă dreaptao insuficienţă cardiacă globală;

după debut se deosebesc:o insuficienţă cardiacă acută {stanga sau dreapta), de una cronică {stanga

sau dreapta) o insuficienţa cardiacă cronică se poate acutiza în condiţiile apariţiei unor

factori precipitanţi după toleranţa de efort, insuficientă cardiacă se clasifică în patru stadii: în primul

stadiu, la efort nu apare niciun semn de insuficienţă cardiacă, în stadiul al IV-leasimptomele şi semnele de insuficienţă cardiacă apar şi în repaus, iar stadiile II şi IIIreprezintă forme intermediare.

Dintre factorii precipitanţ i , cel mai important este efortul fizic, în al doilea rândsituându-se aportul mare de sodiu. Mai intervin: absenţa tratamentului digitalic,aritmiile cu ritm rapid, diverse infecţ ii (infecţia reumatică, endocardita lentă , g ripa.),

emboliile sau trombozele pulmonare, caldura sau umiditatea excesivă,hemoragiile şi anemiile, sarcina şi nasterea şi, bineinteles, cardiopatia ischemicăacută sau cronică. Cunoaşterea cauzelor, care precipită sau favorizează insuficienţacardiacă, are o mare importanţă practică deoarece permite prevenirea insuficienţeicardiace sau decompensarile ulterioare.

Din punct de vedere fiziopatologic Starling a dovedit că forţa de contracţie amiocardului creşte paralel cu alungirea fibrelor miocardice. Alungirea fibrelor estedeterminată de umplerea cu sânge a inimii, deci de volumul diastolic. Alungirea fibrelormăreşte suprafaţa chimic activă a miocardului, ceea ce permite eliberarea unei cantităţimai mari de energie, care creşte forţa de contracţie şi, bineînteles, şi debitul cardiac. Dacăeste depăşită însă limita fiziologică a alungirii fibrelor miocardice, forţa de contracţie

începe s î scadă .În condiţii normale, inima are proprietatea de a se readapta diferitelor solicitări

(efort, emoţii etc). Această proprietate se numeşte rezervă cardiacă şi scade îninsuficienţa cardiacă. În insuficienţa cardiacă prin suprasolicitari hemodinamice (cauzemecanice), compensarea se menţine o vreme îndelungată, datorită hipertrofiei şi dilatăriitonogene.

Când aceste mecanisme sunt depăsite apare stadiul decompensat, caracterizat prindilatare miogenă cu mărirea volumului inimii şi cu creş terea presiunii de umplere(presiunea venoasă). Nu există insuficienţă cardiacă f ără prezenţa concomitentă a acestordouă semne, iar substratul metabolic îl constituie alterarea proteinelor contracţile(actinomiozina). În insuficienţa cardiacă me tabolică, miocardu l este de la început afectat,dilatarea inimii fiind de la început miogena, dilatarea nu este deci compensatoare.

Numitorul comun al insuficienţei cardiace hemodinamice şi metabolice este re-prezentat de scăderea forţei de contracţie a miocardului, iar principala consecinţă a

scăderii forţei de contracţie este scăderea debitului cardiac.În insuficienţa cardiacă stânga, în afară de scăderea debitului cardiac, creş te

frecvenţa inimii, apar vasoconstricţia arterială cu redistribuirea sângelui preferenţial spre



44

organe le de importanţă vitală (artere cerebrale, coronare etc), staza şi hipertensiunevenoasă în circulaţia pulmonară, iar în final, se supraîncarcă ventriculul drept, ceea ceduce la insuficienţa sa.

Insuficienţa cardiacă dreapta este caracterizată prin creşterea frecvenţei cardiace,vasoconstricţie arterială cu redistribuire a sânge lui, staza şi hipertensiune venoasă,

creşterea volumului sânge lui circulant, scăderea vitezei de circulaţie ş i anoxie tisulară.Consecinţa stazei, a hipertensiunii venoase ş i a scăderii fluxului renal o constituie retenţiade apă şi sare, cu apariţia edemelor.

Cât timp acţionează mecanismele de compensare (hipertrofie, dilatatie, tahicardie)şi inima este capabilă să facă faţă solicitarilor obişnuite, cardiopatia este compensată.

Când simptomele şi semnele insuficienţei cardiace apar la solicitari obişnuite şichiar în repaus, cardiopatia es te decompensată.

Algoritmul de diagnostic în insuficienţa cardiacă poate servi ş i pentrumonotorizarea bolnavului în ambulator.

4 Concluzii

Ca urmare a analizei stadiului actual atât în domeniul al tehnologiilor inginereşti şimedicale se pot specifica care vor fi mărimile pe care le vom determina cu ajutorulsistemului de monitorizare.

1. Actualmente avem în vedere următoarele mărimi: biopotenţialele cardiace (ECG) numărul de derivaţii va fi stabilit după

implementarea şi testarea a cel puţin unui canal de culegere corespunzătorunei derivaţii precordiale. temperatura cutanată / centrală

presiunea arterială utilizând un instrumentar curent existent pe piaţă darcare dispune de o interfaţă wireless;

pulsoximetria; glicemia utilizând senzori portab ili şi având interfaţă „wireless”; ritmul respirator.

2. Vom prefera pe cât posibil implementarea a unor interfeţe pentru achiziţia desemnale de tip „wireless” conectate la subsistemul de achiziţie asigurând astfel atâto mobilitate ridicată a pacientului, cât şi condiţiile de electrosecuritate specificeinstrumentarului având parte aplicată pe pacient;

3. O problemă importantă va fi reprezentată de as igurarea independenţei energetice afiecărui subsistem din cadrul monitorului portabil, găsirea surselor chimice optimaleva fi făcută după evaluarea cât mai precisă a consumului f iecărui subsistem. Se valua în considerare şi conceperea unor sisteme de reîncărcare ultra rapidă abateriilor şi evantuală dublare a acestora cu super-condensatori miniatură;

4. Se va dezvolta un sistem de achiziţie adecvat interfeţelor care să asigure pre-procesarea semnalelor –controlul eşantionării, filtrarea semnalelor, calculareavalorilor statistice semnificative în relevarea gradului de încredere în semnal –

media, media pătratică ş i deviaţia standard- pentru un şir de date a chiziţionate;5. Se vor implementa protocoale specifice sau standard care să permită pe de-o partefiabilitatea ridicată pentru transferul datelor, iar pe de altă parte să asiguremanagementul energetic optimal şi o disponibilitate ridicată pentru toateelementele interconectate;

6. Se vor dezvolta programe pentru autocorelarea de semnal şi intercorelareaacestora în scopul determinării stărilor de alarmă sau pericol metode aleinteligenţei artificiale. Aici se are în vedere utilizarea unor senzori de acceleraţieminiaturali semnalele culese de aceştia urmând a reprezenta semnale ce vorpermite în ma joritatea s ituaţiilor determinarea stării de mişcare a pacientulu i;

7. Se va asigura dezvoltarea unor programe care să asigure fiabilitatea şidisponibilitatea 24h din 24h cu server-ul spitalicesc în condiţii de consum minim de

resurse şi energie; 8. Dezvoltarea modelului funcţional de sistem, testarea şi validarea din punct devedere hardware, software şi funcţional se va reliza în următoarele două e tape aleproiectului.



45

5 Bibliografie

[1]. AARC Clinical Practice Guideline: Pulseoximetry. Respir Care 1991;36:1406-1409.

[2].

American Heart Association. 7272 Greenville Ave., Dallas, TX 75231-4596. (800)242-1793. <http://www.amhrt.org>.[3]. B. G. Celler, N. H. Lovell, and D. K. Y. Chan. The potential impact of home

telecare on clinical practice,. Med. J. Australia, vol. 171, pp.518–521, 1999.[4]. Balogh D, Kittinger E, Benzer A, Hackl JM: Noise in the ICU. Intensive Care Med

1993, 19:343-346.[5]. Barker SJ, Shah NK: Effects of motion on the performance of pulse oximeters in

volunteers. Anesthesiology 1996, 85:774-781.[6]. Bergman R. Letting telemedicine do the walking. Hosp Health Netw. 1993 Oct

20;67(20):46–48.[7]. Bohnhorst B, Peter CS, Poets CF: Pulse oximeters' reliability in detecting

hypoxemia and bradycardia: comparison between a conventional and two newgeneration oximeters. Crit Care Med 2000, 28:1565-1568.

[8]. Byrick RJ, Mazer CD, Caskennette GM. Closure of an intermediate care unit.Impact on critical care utilization. Chest 1993;104:876-81.

[9]. Cahill, Matthew. Providing Cardiovascular Care. In Nursing Photobook.Springhouse, PA: Springhouse Corporation, 1996.

[10]. Calvelo D, Chambrin MC, Pomorski D, Ravaux P: Towards symbolization usingdata-driven extraction of local trends for ICU monitoring. Artif Intell Med 2000,19:203-223.

[11]. CEN/TC 251. Medical Informatics - Healthcare Information System Architecture(HISA) – Part 1: Healthcare Middleware Layer. ENV 12967-1:1998; Feb 1998.

[12]. Chambrin MC, Ravaux P, Calvelo D, Jaborska A, Chopin C, Boniface B:Multicentric study of monitoring alarms in the adult intensive care unit (ICU): adescriptive analysis.

[13]. Chambrin MC, Storme L, Lemoine D, Usselio A: Les alarmes des paramètresmonitorés: principes généraux et gestion. Réanim Urgences 2000, 9:432-438.

[14]. Cropp AJ, Woods LA, Raney D, Bredle DL: Name that tone: the proliferation of alarms in the intensive care unit. Chest 1994, 105:1217-1220.

[15]. European Society of Cardiology, The European Heart House, 2035 Route desColles, B.P. 179 - Les Templiers, F-06903 Sophia Antipolis, France<http://www.escardio.org/knowledge/guidelines.>.

[16]. Feldman JM, Ebrahim MH, Bar Kana I: Robust sensor fusion improves heart rateestimation: clinical evaluation. J Clin Monit 1997, 13:379-384.

[17]. Ferdinande P. Recommendations on minimal requirements for Intensive CareDepartments. Members of the Task Force of the European Society of IntensiveCare Medicine. Intensive Care Med 1997;23:226-32.

[18]. Fowler, M. UML Distilled- Applying the standard Object Modeling Language.Addison-Wesley;1997[19]. Goldfrad C, Rowan K. Consequences of discharges from intensive care at night.

Lancet 2000;355:1138-42.[20]. Goldhill DR, Sumner A. Outcome of intensive care patients in a group of British

intensive care units. Crit Care Med 1998;26:1337-45.[21]. Groeger JS, Guntupalli KK, Strosberg M, Halpern N, Raphaely RC, Cerra F, et al.

Descriptive analysis of critical care units in the United States: patientcharacteristics and intensive care unit utilization. Crit Care Med 1993;21:279-91.

[22]. Groeger JS, Strosberg MA, Halpern NA, Raphaely RC, Kaye WE, Guntupalli KK, etal. Descriptive analysis of critical care units in the United States. Crit Care Med1992;20:846-63.

[23]. Haimowitz IJ, Kohane IS: Managing temporal trend diagnosis. Artif Intell Med1998, 8:299-321.[24]. Hensher M, Edwards N, Stokes R. International trends in the provision and

utilization of hospital care. BMJ 1999;319:845-8.



46

[25]. Hunter J, McIntosh N: Knowledge-based event detection in complex time seriesdata. In Lecture Notes in Artificial Intelligence 1620. Edited by Horn W, Shahar,Lindberg, Andreasson, Wyatt. Berlin: Springer-Verlag; 1999, 271-280.

[26]. Iapichino G, Pezzi A, Minelli C, Radrizzani D, Barberis B, Belloni G, et al.Measuring complexity/level of care and appropriateness of resource use in

intensive care units. Minerva Anestesiol 2000;66:541-7.[27]. Jarris RF Jr. Satellite video system aids offshore treatment. Health ManagTechnol. 1994 Mar;15(4):32–34.

[28]. Joynt GM, Gomersall CD, Tan P, Lee A, Cheng CA, Wong EL. Prospectiveevaluation of patients refused admission to an intensive care unit: triage, futilityand outcome. Intensive Care Med 2001;27:1459-65.

[29]. Kacmarek R: Alarms. In Principle and Practice of Intensive Care Monitoring.Edited by Tobin MJ. New York: McGraw-Hill, Inc; 1998, 133-139.

[30]. Kam PCA, Kam AC, Thompson JF: Noise pollution in the anaesthetic and intensivecare environment. Anaesthesia 1994, 49:982-986.

[31]. Koski EM, Maakivirta A, Sukuvaara T, Kari A: Clinician's opinions on alarm limitsand urgency of therapeutic responses. Int J Clin Monit Comput 1995, 12:85-88.

[32]. Lyons RA, Wareham K, Hutchings HA, Major E, Ferguson B. Populationrequirement for adult critical-care beds: a prospective quantitative andqualitative study. Lancet 2000;355:595-8.

[33]. Mark RG. Telemedicine system: the missing link between homes and hospitals?Mod Nurs Home. 1974 Feb;32(2):39–42.

[34]. Marriott, Henry J. L. Pearls and Pitfalls in Electrocardiography: Pithy, PracticalPointers, 2nd ed. Baltimore: Williams and Wilkins, 1998.

[35]. Michaels E. Telemedicine: the best is yet to come, experts say. CMAJ. 1989 Sep15;141(6):612–614.

[36]. National Heart, Lung and Blood Institute. Information Center. P.O. Box 30105,Bethesda, MD 20824-0105. (301) 251-2222. <http://www.nhlbi.nih.gov>.

[37]. National Institutes of Health, U.S. Department of Health and Human Services,9000 Rockville Pike, Bethesda, MD 20892. (301) 496-4000.<http://www.nih.gov>.

[38]. Paul Rubel, Jocelyne Fayn, Lucas Simon-Chautemps, Hussein Atoui, MattiasOhlsson, David Telisson, Stefano Adami, Sébastien Arod, Marie Claire Forlini,Cesare Malossi, Joël Placide, Gian Luca Ziliani, Deodato Assanelli, PhilippeChevalier, New Paradigms in Telemedicine: Ambient Intelligence, Wearable,Pervasive and Personalized Wearable eHealth Systems for Personalised HealthManagement: State of the Art and Future Challenges, Studies in HealthTechnology and Informatics, Volume 108 / 2004, 123 – 132, ISBN: 1-58603-449-9

[39]. Perednia DA, Allen A. Telemedicine technology and clinical applications. JAMA.1995 Feb 8;273(6):483–488.

[40]. Perry, A., et al. Measuring the Costs and Benefits of Heart Disease Monitoring.Heart 83 (June 2000): 651–656.

[41]. Powner DJ. Credentialing for critical care in small hospitals. Crit Care Med2001;29:1630-2..

[42]. Rheineck-Leyssius AT, Kalkman CJ: Influence of pulse oximeter settings on thefrequency of alarms and detection of hypoxemia: theoretical effects of artifactrejection, alarm delay, averaging, median filtering or a lower setting of the a larmlimit. J Clin Monit Comput 1998, 14:151-156.

[43]. Ridley SA, Morgan GA. Critical care beds: the numbers. Lancet 2000;355:1997-8.[44]. Skeehan, Thomas, and Michael Jopling. "Monitoring the Cardiac Surgical Patient."

In A Practical Approach to Cardiac Anesthesia, 3rd edition, edited by Frederick A.Hensley, Donald E. Martin, and Glenn P. Gravlee. Philadelphia, PA: LippincottWilliams & Wilkins, 2003.

[45]. Smyth KA, Harris PB. Using telecomputing to provide information and support tocaregivers of persons with dementia. Gerontologist. 1993 Feb;33(1):123–127.



47

[46]. Society of Critical Care Medicine. 701 Lee St., Suite 200, Des Plaines, IL 60016.(847) 827-6869. [email protected]. <http://www.sccm.org>.

[47]. Task Force on Guidelines, Society of Critical Care Medicine. Guidelines forcategorization of services for the critically ill patient. Crit Care Med 1991;19:279-85.

[48]. The American College of Cardiology. Heart House, 9111 Old Georgetown Road,Bethesda, MD 20814-1699. (800) 253-4636. <http://www.acc.org>.[49]. Watson DS. Telemedicine. Med J Aust. 1989 Jul 17;151(2):62-6–68,71.[50]. Woods, Susan, and Erika Sivarajan. Cardiac Nursing, 4th ed. Philadelphia:

Lippincott, 2000.[51]. Zimmerman JE, Shortell SM, Rousseau DM, Duffy J, Gillies RR, Knaus WA, et al.

Improving intensive care: observations based on organizational case studies innine intensive care units: a prospective, multicenter study. Crit Care Med1993;21:1443-51. 2 Bonvissuto CA. Avoiding unnecessary critical care costs.Healthc Financ Manage 1994;48:47-8,50,52.

[52]. HomeMed, Piedmont Home Care, 100 East 9th Avenue, P.O. Box 1624 Lexington,N.C. 27292, USA, <http://www.piedmonthomecare.org/what_is_hommed.htm>

[53]. MobiHealth, funded by IST, Co-ordinator: Mr. Rainer Herzog, Ericsson GmbH,Maximilianstrasse 36, 80539 München, Germany, <http://www.mobihealth.org/>[54]. Biotronik GmbH & Co., Woermannkehre 1, D-12359 Berlin, Germany,

<http://www.biotronik.com/content/detail.php?id=3157&_subnavi2=3157&_subnavi1=495&_topnav=180&_topnav_aid=62&_css=3&_bgcolor=ff9933&_language=en>

[55]. Motiva, Philips Medical Systems,<http://www.medical.philips.com/main/products/telemonitoring/products/motiva

/index.html>[56]. Y. Shahar, O. Young, E. Shalom et al. A Framework for a Distributed, Hybrid,

Multiple-Ontology Clinical-Guideline Library and Automated Guideline-SupportTools. Technical Report, Ben Gurion University of the Negev (2004)

[57]. Young O, Shahar Y. Spock: a hybrid model for runtime application of asbruclinical guidelines. Medinfo. 2004

[58]. Shahar Y, Shalom E, Mayaffit A et al. A Distributed, Collaborative, StructuringModel fo r a C linical-guideline Digital-library. Proc AMIA Symp. 2003

[59]. Musen MA, Gennari JH, Eriksson H, Tu SW, Puerta AR. PROTEGE II: Computersupport for development of intelligent systems from libraries of components. In:Greenes RA, Peterson HE, Protti DJ (eds). Medinfo. 1995

[60]. Noy NF, Crubezy M, Fergerson RW et al. Protégé-2000: An Open-sourceOntology-development and Knowledge-acquisition Environment. Proc AMIASymp. 2003

52014955-biomed-faza-1

Documents

Transcript of 52014955-biomed-faza-1