Л.И.Калакутский
г.Самара
Важной задачей, возникающей при разработке медицинских информационно-измерительных систем, является формирование, на основе обработки измеряемых физиологических параметров организма, интегрального диагностического показателя, отражающего состояние пациента. Наиболее остро эта проблема стоит в медицине критических состояний и, в частности, в анестезиологии, где необходимы экспрес-методы оценки состояния пациента.
Информационно-измерительные системы, используемые в анестезиологии, осуществляют непрерывное слежение за изменением физиологических параметров, отражающих реакции организма на развитие операционного стресса, действие наркоза, изменение факторов внешней среды.
Использование систем анестезиологического мониторинга рассматривается в медицине критических состояний, прежде всего, как необходимая мера по обеспечению безопасности пациента во время анестезии.
Мониторинг позволяет предупредить развитие осложнений, возникающих во время анестезии и в послеоперационном периоде, в первую очередь, за счет ранней диагностики и проведения соответствующих действий до появления у больного выраженных патофизиологических и метаболических изменений.
Хирургическая травма вызывает возбуждение соматосенсорных нервов и активирует вегетативную нервную систему (ВНС). Сенсорные возбуждения ведут к возникновению болевых ощущений, двигательные к рефлекторным сокращениям мышц. Активация ВНС ведет к изменениям параметров гемодинамики (частоты сердечных сокращений, артериального и венозного давления, сердечного выброса, периферического сосудистого сопротивления ), дыхания ( газового состава крови: сатурации артериальной крови кислородом, напряжения углекислого газа, газового состава выдыхаемого воздуха, частоты дыхания, параметров вентиляции), гормонального фона .
На основе анализа информативности физиологических показателей, а также ретроспективного анализа анестезиологических ошибок и осложнений приняты рекомендации, регламентирующие параметры мониторинга в различных ситуациях. Определены стандарты мониторинга, содержащие необходимые методы и средства контроля состояния, вошедшие в законодательные акты здравоохранения развитых стран.
Типичным примером таких требований является стандарт Гарвардской медицинской школы, который подразделяет средства анестезиологического мониторинга на ряд категорий. К обязательным средствам отнесены: пульсоксиметрия, капнометрия, инвазивное измерение параметров гемодинамики. Необходимые средства: ЭКГ, слежение за величиной сердечного выброса, анализ концентрации ингалируемого кислорода, неинвазивное измерение артериального давления. К категории полезных средств отнесен мониторинг температуры кожи и состояния нейромышечной передачи.
Главной функцией мониторных систем, наряду с непрерывным контролем и отображением физиологической информации, является автоматическое выявление угрожающих состояний пациента.
Использование компьютерной обработки сигналов в современных системах мониторинга позволяет провести сложный многопараметровый анализ поступающей физиологической информации, что приводит к снижению числа ложных случаев подачи сигналов тревоги и снижению влияния артефактов, возникающих при регистрации сигналов.
Исходя из целей и задач анестезиологического мониторинга можно сформулировать основные требования к построению данных систем:
Использование компьютерных средств позволяет всю информацию, поступающую от датчиков, обрабатывать и преъявлять врачу в удобном для восприятия виде.
Наиболее целесообразным является переход от мониторирования физиологических параметров к контролю интегральных показателей, наиболее полно отражающих состояние пациента во время анестезии.
Предлагается система интегрального анестезиологического мониторинга, в которой производится регистрация электрокардиосигнала, измерение величины сатурации артериальной крови кислородом, частоты сердечных сокращений и артериального давления. По результатам измерения параметров электрокардиосигнала производится анализ сердечного ритма с вычислением показателей активности симпатического и парасимпатического отделов ВНС.
Формирование интегрального показателя состояния пациента осуществляется по способу нахождения обобщенного критерия на основе оценки отклонения частных критериев от идеальной альтернативы. В качестве обобщенного критерия состояния выбрана степень соответствия значений физиологических показателей пациента, в рассматриваемый момент лечения, границам их динамической нормы.
Степень соответствия физиологических показателей норме определяется как минимальное расстояние между точкой многомерного пространства нормированных значений физиологических показателей, соответствующей рассматриваемому состоянию пациента, и областью данного пространства, соответствующей динамической норме.
Относительное изменение расстояния, на различных этапах наблюдения, характеризует эффект лечебных процедур как степень приближения фактических показателей к норме.
Нормировка значений физиологических показателей позволяет на основе использования разнородных параметров образовать метрическое пространство состояния. При формировании метрического пространства учет различных показателей проводится с весовыми коэффициентами, определенными методом экспертной оценки путем их ранжирования по степени влияния на интегральный показатель состояния.
Разработанная система анестезиологического мониторинга позволяет вести оперативный контроль во время наркоза по наблюдению за изменением интегрального показателя состояния пациента.