г. Москва, ул. Подольских Курсантов, д. 3, стр. 2
Eng
с 9-30 до 18-00
(выходные: сб, вс)

Описание инновационного суточного монитора артериального давления MediWatch - Страница 2

Импульсный анализатор

Наряду с разработкой прототипа MW-2, был разработан импульсный анализатор, модель N8000, который также позволяет проводить регистрацию и просматривать на ПК в реальном режиме времени волны колебаний лучевой артерии (Рис. 9). Включая в себя конструктивные свойства MediWatch, данный анализатор использует тот же модуль считывания импульса, который применяется в MW-1 и MW-2, однако электроника приема данных выполняется в виде отдельного интерфейса, который располагается между модулем считывания импульсов и ПК. В анализаторе используется ПО, разработанное в Visual Basic.
При хорошем быстродействии ПК анализатор может проводить измерения до 100 точек данных в секунду. Нужная частота измерений может выбираться через графический пользовательский интерфейс ПО. Как для MW-1 и MW-2 параметры эталонного артериального давления могут вводиться пользователем с помощью графического интерфейса для калибровки волн импульсов. Для откалиброванных волн ПО обеспечивает множество параметров, включая систолическое давление, диастолическое давление, среднее по времени MAP, частоту импульсов, среднее по времени значение артериального давление во время систолы и среднее по времени значение артериального давление во время диастолы. ПО обеспечивает возможность пользователя сохранять исходные и обработанные данные в ПК. Осциллоскоп может подключаться к модулю считывания импульса, чтобы показывать аналоговые волны. Гибкость ПО повышается, чтобы позволить пользователям включать их собственные коды для расчета параметров или индексов, которых нет в программах.

Данный импульсный анализатор предназначен для использования только исследователями, которые занимаются анализом волн артериальных импульсов.

Рисунок 9

Импульсный анализатор  N8000 с модулем считывания импульсая, установленным на запястье, интерфейсной электроникой и ноутбуком Данный анализатор также выполняет функции прототипа, демонстрируя концепцию системы N9000 с M-линиями (см. Рис. 10), так как оборудование интерфейса и ПО ПК были усовершенствованы с добавлением возможности преобразования откалиброванного сигнала неинвазивного артериального давления (NIBP) в эквивалентный IBP сигнал для вывода на IBP монитор.

Рисунок 10

Концептуальная конструкция системы N9000 M-Line, подключенная к модулю инвазивного артериального давления (IBP) монитора пациента. Муфта для измерения артериального давление используется для калибровки волны импульсов лучевой артерии, фиксируемой модулем считывания импульса, а непрерывные волны артериального давления выводятся на дисплей на интерфейсе и мониторе пациента.

Неинвазивный внутриартериальный катетер для прикроватного контроля артериального давления

Дополнительно к текущим разработкам разрабатывается система непрерывного NIBP контроля, основанная на артериальной тонометрии, для использования в качестве альтернативы внутриартериальному катетеру, использующемуся в IBP контроле. Данная неинвазивная система под назанием N9000 M-Line™ использует такой же модуль считывания импульсов для фиксации волн импульсов лучевой артерии для вывода на дисплей устройства контроля IBP (Рис. 10). Она соединяет устройство контроля IBP с использованием того же интерфейсного кабеля IBP (или интерфейсного кабеля передатчика), который используется для датчика артериального давления инвазивного внутриартериального катетера. Она эффективно имитирует датчик артериального давления жидкостной системы инвазивного внутриартериального катетера так, что устройство контроля IBP воспринимате интерфейс, как если бы это был основной датчик артериального давления инвазивного внутриартериального катетера.

Опытно-экспериментальный прототип представлен на Рис. 9.

Система N9000 M-Line включает модуль считывания импульса, интерфейс или монитор, муфту артериального давления, интерфейсный кабель NIBP. Ближний конец интерфейсного кабеля NIBP подключается к интерфейсу M-Line, а дальний конец – к выходу датчика интерфейсного кабеля IBP для монитора IBP monitor. Разъем на дальнем конце интерфейсного кабеля NIBP такой же, как разъем датчика давления, который будет использоваться с интерфейсным кабелем IBP. Интерфейс калибрует сигнал датчика с помощью встроенного осциллографического дисплея, определяет артериальное давление по этому сигналу, отслеживает управляющее напряжение от монитора IBP и преобразовывает измеренное артериальное давление в эквивалентный IBP сигнал для вывода на монитор IBP. Он также выполняет функцию дисплея для волн артериального давления, а также показателей артериального давления и частоты импульсов. Интерфейс также называется интерфейс NIBP-to-IBP, поскольку он преобразовывает сигнал NIBP в эквивалентный сигнал IBP.
Система N9000 M-Line работает с мониторами IBP, которые допускают использование датчиков давления чувствительностью 5 мкВ/В/мм рт. ст., которая наиболее часто используется, хотя рассматривается возможность использования датчиков с другой чувствительностью. Установка на нуль данной неинвазивной системы с монитором IBP может легко проводиться способом, который аналогичен инвазивному внутриартериальному катетеру. Для того, чтобы минимизировать помехи, вносимые движением запястья, предусматривается фиксатор. Рассматривается возможность выпуска, по меньшей мере, двух версий модуля считывания импульсов: одноразовой версии и многоразовой версии, или частично многоразовой версии.

Система N9000 M-Line предназначена для обеспечения двух выбираемых пользователями режимов работы: непрерывного  и осциллометрического. В непрерывном режиме M-Line работает как неинвазивный внутриартериальный катетер, определяющий артериальное давление частоту импульсов, а также непрерывные волны колебаний артериального давления. Поскольку формы волн показываются на интерфейсе и на мониторе IBP, с которым соединяется интерфейс, M- Line может использоваться как независимый NIBP монитор, когда интерфейс не подключен к IBP монитору. В осциллометрическом режиме интерфейс работает как устройство контроля осциллометрического артериального давления, которое позволяет проводить единичные измерения (по запросу, ручной режим), измерения через запрограммированные интервалы (автоматический режим) и последовательные измерения с периодом 5 мин. для критических ситуаций (режим STAT).

В непрерывном режиме M-Line не только позволяет неинвазивным способом получать непрерывные волны артериального давления между ритмами, но также позволяет медперсоналу продолжать использовать уже имеющиеся IBP мониторы, которые им уже знакомы. Медперсонал может по-прежнему пользоваться преимуществами, которые предлагает многопараметрический контроль с помощь мониторов пациента, которые обеспечивают контроль множества жизненно важных признаков, таких как ECG, насыщенность кислородом, респирация и функциональное состояние сердца, помимо IBP. Они также могут продолжать пользоваться преимуществами центральной системы контроля, к которой подключен монитор IBP или монитор пациента. Кроме этого, интерфейс M-Line может подключаться к ПК, позволяя исследователям использовать непрерывный сигнал артериального давления для последующей обработки и анализа.

Дизайн интерфейса системы N9000 M-Line в настоящее время включается в патентную заявку. Конструкция в данной патентной заявку позволяет использовать артериальную тонометрию, а также методы измерений NIBP для фиксации волн импульсов артериального давления.

Благодарность

Разделы этой работы были представлены на Международной конференции по биомедицинским разработкам, которая проводилась 21-24 декабря 2001г. в Бангалоре, Индия; 14-й Ежегодной научной встрече общества кардиологических исследований в Сингапуре, проводимой 2-3 марта 2002г.; 5-м Ежегодном симпозиуме по биомедицинским разработкам NTU- SGH (Госпиталя Сингапура при Технологическом университете Наньянга), проводимом 25 апреля 2002г.; а также 14-м Конгрессе кардиологии ASEAN, проводимом 17-21 июля 2002г. в Куале, Лумпур, Малайзия. Искреннюю благодарность мы выражаем г-ну Лийюн Ку, Технологический университет Наньянга, за его помощь в конфигурировании установки для оценки на основе моделирования и фильтрации исходных данных моделирования; команду сестер и санитаров Подразделения интенсивного ухода за больными с кардиологическими диагнозами Госпиталя Национального университета, за их поддержку при клинической оценке; г-жу Ли-Хонг Бей, за содействие в сборе клинических данных и регистрации данных о пациентах; г-на  Анвара Сусило Фикриянто, за его содействие в построении некоторых графиков и выполнении расчетов; а также г-на Бун-Чен Лоу, за его помощь в уточнении и подготовке некоторых иллюстраций.

Blood Pressure Monitoring 2004, 9:149-165
Ключевые слова: стандарт AAMI, ABPM, амбулаторный, аппланационная тонометрия, артериальная тонометрия, протокол BHS, измерение артериального давления, клиническая оценка, протокол ESH, MediWatch, импульсный анализатор N8000, Система M-Line N9000, неинвазивный внутриартериальный катетер, оценка на основе моделирования
aHealthSTATS International Pte. Ltd., bФакультет механического и технологического проектирования, Наньянг Технологический университет, cФакультет Кардиологической, торакальной и сосудистой хирургии, Больница при Национальном университете, Сингапур.
Письма и запросы копий направлять вниманию Кима-Гау Нг, доктора философии, MSME, Eur Ing, HealthSTATS International Pte. Ltd., 6 New Industrial Road #04-01/02, Hoe Huat Industrial Building, Singapore 536199. Тел.: + 65 6858 3248; Факс: + 65 6858 0148; e-mail: kgng@healthstats.com.sg
Получено 29 августа 2003г. Пересмотрено 21 января 2004г.
Принято 28 января 2004г.
Потенциально возможный конфликт интересов: Все авторы участвовали в разработке MediWatch и вспомогательных устройств, которые описываются в этой статье.

Ссылки

  1. Ng K-G, Small CF. Survey of automated noninvasive blood pressure monitors (Изучение автоматизированных устройств контроля артериального давления.) Журнал Clin Eng 1994; 19:452-475 [опубликованные комментарии и корректировки доступны с 1995г.; 20:185-186 (письмо)].
  2. Ng K-G. Automated noninvasive blood pressure measurement (Автоматизированное неинвазивное измерение артериального давления. Intensive Care World 1995; 12:89-90, 92-102 [опубликованные корректировки доступны с 1995г.; 12:131].
  3. Ng K-G. Blood pressure measurement (Измерение артериального давления). Med Electron Equip Manuf 1999; 30:61-64.
  4. O’Brien E, Waeber B, Parati G, Staessen J, Myers MG. Blood pressure measuring devices: recommendations of the European Society of Hypertension (Устройства измерения артериального давления: рекомендации Европейского общества по изучению артериальной гипертензии). BMJ 2001; 322:531-536 [опубликованные комментарии доступны с 2001г.; 323:398].
  5. Pickering T. Recommendations for the use of home (self) and ambulatory blood pressure monitoring. American Society of Hypertension Ad Hoc Panel (Рекомендации по (самостоятельному) использованию домашнего и амбулаторного контроля  артериального давления. Американское общество по изучению артериальной гипертензии). Ad Hoc Panel. Am J Hypertens 1996; 9:1-11.
  6. Joint National Committee. The sixth report of the Joint National Committee on prevention, detection, evaluation, and treatment of high blood pressure. Совместный национальный комитет. Шестой отчет Совместного национального комитета по предотвращению, отслеживанию, оценке и лечению высокого артериального давления. Arch Intern Med 1997; 157:2413-2446 [опубликованные корректировки доступны с 1998г.; 158:573; опубликованные комментарии доступны с 1997; 157:2401-2402; 1998; 158:1272-1273; 1999; 159:99-100,1403-1406;
  7. Ramsay LE, Williams B, Johnston GD, MacGregor GA, Poston L, Potter JF и др.. Guidelines for management of hypertension: report of the third working party of the British Hypertension Society (Руководство по управлению артериальной гипертензией: отчет третьей рабочей группы Британского общества изучения артериальной гипертензии). Журнал Hum Hypertens 1999; 13: 569-592.
  8.     Guidelines Subcommittee. 1999 World Health Organization-International Society of Hypertension guidelines for the management of hypertension (Подкомитет по директивам. 1999 Руководство Всемирной Организации Здравоохранения – Международного общества по изучению артериальной гипертензии по управлению артериальной гипертензией). J Hypertens 1999; 17:151 -1 83 [опубликованные комментарии доступны с 2001г.; 19:679-682].
  9. O’Brien E, Coats A, Owens P, Petrie J, Padfield PL, Littler WA и др.. Use and interpretation of ambulatory blood pressure monitoring: recommendations of the British Hypertension Society (Использование и интерпретация данных амбулаторных устройств контроля артериального давления: рекомендации Британского общества изучения артериальной гипертензии). BMJ 2000; 320:1128-1134 [опубликованные комментарии доступны с 2000г.; 321:894].
  10. McGrath BP. Ambulatory blood pressure monitoring (Амбулаторный контроль артериального давления). Med J Aust 2002; 176:588-592.
  11. Zarnke KB, McAlister FA, Campbell NR, Levine M, Schiffrin EL, Grover S и др.. Canadian recommendations for the management of hypertension: Part one — Assessment for diagnosis, cardiovascular risk, causes and lifestyle modification (Рекомендации Канады по управлению артериальной гипертензией, 2001г.: Часть 1 — Оценка диагноза, сердечнососудистые риски, корректировка причин и образа жизни). Can J Cardiol 2002; 18:604-624.
  12. Chobanian AV, Bakris GL, Black HR, Cushman WC, Green LA, Izzo JL Jr и др.. The seventh report of the Joint National Committee on prevention, detection, evaluation, and treatment of high blood pressure (Седьмой отчет Совместного Национального комитета по предотвращению, отслеживанию, оценке и лечению высокого артериального давления): the JNC 7 report. JAMA 2003; 289:2560-2572 [опубликованные комментарии доступны с 2003г.; 289:2573-2575; опубликованные корректировки доступны с 2003г.; 290:197].
  13. Guidelines Committee. 2003 European Society of Hypertension-European Society of Cardiology guidelines for the management of arterial hypertension (Комитет директив. 2003 Руководство Европейского общества по изучению артериальной гипертензии по управлению артериальной гипертензией). J Hypertens 2003; 21:1011-1053.
  14. WHO/ISH. 2003 World Health Organization (WHO)/International Society of Hypertension (ISH) statement on management of hypertension (Заявление Всемирной Организации Здравоохранения (WHO)/ Международного общества по изучению артериальной гипертензии (ISH) об управлении артериальной гипертензии). J Hypertens 2003; 21:1983-1992.
  15. 16    Pressman GL, Newgard PM. A transducer for the continuous external measurement of arterial blood pressure (Датчик для проведения непрерывных внешних измерений артериального артериального давления). IEEE Trans Bio-Med Electron 1963; BME-10:73-81.
  16. Drzewiecki GM, Melbin J, Noordergraaf A. Arterial tonometry: review and analysis (Артериальная тонометрия: обзор и анализ). J Biomech 1983; 16:141-152.
  17. Matthys K, Verdonck P.Development and modelling of arterial applanation tonometry: a review (Разработка и моделирование артериальной аппланационной тонометрии: обзор). Technol Health Care 2002; 10:65-76.
  18. 9    Ting C-M, Chua N-H - авторы; HealthSTATS International - цессионарий.
  19. Method and device for monitoring blood pressure (Методы и устройства для контроля артериального давления). Патент США 6,443,906. 2 сентября 2002.
  20. Ting C-M, Chua N-H, авторы; HealthSTATS International - цессионарий. Method and device for monitoring blood pressure (Методы и устройства для контроля артериального давления). Патент Сингапура 94349. 24 фавраля 2003.
  21. Ting C-M, Chua N-H - авторы; HealthSTATS International - цессионарий. Method and device for monitoring blood pressure. Awaiting issue of patent by Intellectual Property Corporation of Malaysia. (Методы и устройства для контроля артериального давления. Заявка на патент в интеллектуальную Корпорации интеллектуальной собственности Малайзии).
  22. World Medical Association. World Medical Association Declaration of Helsinki: ethical principles for medical research involving human subjects. Ferney-Voltaire Cedex, France: World Medical Association (Всемирная медицинская ассоциация. Хельсинская декларация Всемирной медицинской ассоциации: этические принципы медицинских исследований с участием людей. Ferney-Voltaire Cedex, Франция: Всемирная медицинская ассоциация); 2000-2002 [обновления доступны на сайте http://www.wma.net].
  23. World Medical Association. World Medical Association Declaration of Helsinki: ethical principles for medical research involving human subjects (Всемирная медицинская ассоциация. Хельсинская декларация Всемирной медицинской ассоциации: этические принципы медицинских исследований с участием людей). Bull World Health Organ 2001; 79:373-374 [обновления доступны на сайте http:// www.wma.net].
  24. Association for the Advancement of Medical Instrumentation (Ассоциация по совершенствованию медицинского оборудования). Electronic or automated sphygmomanometers (Электронные или автоматизированные сфигмоманометры). Американский национальный стандарт ANSI/AAMI SP10-1 992. Арлингтон, Виргиния: AAMI; 1 993 [Опубликованное дополнение, связанное с вопросами о новорожденных, младенцах и детях оформлено в виде ANSI/AAMI SP10-1996A.]
  25. White WB, Berson AS, Robbins C, Jamieson MJ, Prisant LM, Roccella Eи др.. National standard for measurement of resting and ambulatory blood pressures with automated sphygmomanometers (Национальный стандарт измерений артериального давления в амбулаторных и неподвижных условиях с использованием автоматизированных сфигмоманометров). Hypertension 1993; 21:504-509.
  26. O’Brien E, Petrie J, Littler W, de Swiet M, Padfield PL, Altman DG и др.. The British Hypertension Society protocol for the evaluation of blood pressure measuring devices (Протокол британской ассоциации по изучению артериальной гипертензии об оценке средств измерения артериального давления). Журнал Hypertens 1993; 11(Доп. 2):S43-S62.
  27. O’Brien E, Pickering T, Asmar R, Myers M, Parati G, Staessen J и др.. Working group on Blood Pressure Monitoring of the European Society of Hypertension International Protocol for validation of blood pressure measuring devices in adults (Международный протокол по валидации устройств измерения артериального давления у взрослых рабочей группы по контролю артериального давления Европейского общества по изучению артериальной гипертензии). Blood Press Monit 2002; 7:3-17 [опубликованные комментарии доступны с 2002; 7:1-2, 289-291].
  28. Bland JM, Altman DG. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement (Статистические методы оценки согласованности между двумя методами клинических измерений). Lancet 1986; i:307-310.
  29. Bland JM, Altman DG. Comparing methods of measurement: why plotting difference against standard method is misleading (Сравнение методов измерений: почему графическое представление отличий от стандартного метода вводит в заблуждение). Lancet 1995; 346: 1085-1087.
  30. Glasser SP, Arnett DK, McVeigh GE, Finkelstein SM, Bank AJ, Morgan DJ и др.. Vascular compliance and cardiovascular disease: a risk factor or a marker? (Сосудистая пластичность и сердечнососудистые заболевания: фактор риска или признак?) Am J Hypertens 1997; 10:11 75-11 89.
  31. O’Rourke MF, Staessen JA, Vlachopoulos C, Duprez D, Plante GE. Clinical applications of arterial stiffness; definitions and reference values (Клиническое использование тугоподвижности артерий; определения и эталонные значения). Am J Hypertens 2002; 15:426-444.
  32. Benetos A, Waeber B, Izzo J, Mitchell G, Resnick L, Asmar R и др.. nfluence of age, risk factors, and cardiovascular and renal disease on arterial stiffness: clinical applications (Влияние возраста, факторов риска, сердечнососудистых и поперечных заболеваний на тугоподвижность артерий: клиническое применение). Am J Hypertens 2002; 15:1101-1108.
  33. Colin Corp. Operator's manual for BP-508 patient monitor (Руководство оператора для монитора пациента) BP-508. Komaki, Aichi, Япония: Colin Corp.; 1999.
  34. Colin Corp. Operator's manual for CBM-7000 NIBP monitor (Руководство оператора для NIBP монитора CBM-7000). Komaki, Aichi, Япония: Colin Corp.; 2000.
  35. Eckerle JS - автор; SRI International - цессионарий. Blood pressure monitoring method and apparatus (Методы и установки для контроля артериального давления). Патент США 4,799,491. 24 января 1989.
  36. Terry S, Eckerle JS, Kornbluh RD, Low T, Ablow CM. Silicon pressure transducer arrays for blood-pressure measurement (Кремниевые матрицы датчиков давления для измерений артериального давления). Sens Actuators 1990; A21-A23:1071-1079.
  37. Eckerle JS, Newgard PM. Arterial tonometry: the development of a new medical sensor (Артериальная тонометрия: разработка нового медицинского датчика). Sensors 1991; 8:11-16.
  38. Wenzel DJ, Winter DC, Honeyager KS - авторы; Colin Electronics - цессионарий. element selection for continuous blood pressure monitor transducer (Выбор активного элемента для датчика непрерывного контроля артериального давления). Патент США 4,893,631. 16 января 1990.
  39. Eckerle JS, Kornbluh R - авторы; Colin Electronics - цессионарий. Compensation for tonometer sensor crosstalk and element spacing (Компенсация перекрестных помех тонометра и датчика и расстояние между элементами). Патент США 5,065,765. 19 ноября 1991.
  40. Kemmotsu O, Ueda M, Otsuka H, Yamamura T, Okamura A, Ishikawa T и др.. Blood pressure measurement by arterial tonometry in controlled hypotension (Измерение артериального давления артериальной тонометрией при контроле артериальной гипертензии). Anesth Analg 1991; 73:54-58.
  41. Kemmotsu O, Ueda M, Otsuka H, Yamamura T, Winter DC, Eckerle JS. Arterial tonometry for noninvasive, continuous blood pressure monitoring during anesthesia (Артериальная тонометрия для неинвазивного непрерывного контроля артериального давления под анесезией). Anesthesiology 1991; 75:333-340 [опубликованные комментарии доступны с 1992; 77:396-398].
  42. Narimatsu K, Ohmori K. An algorithm for tonometric absolute blood pressure measurement (Алгоритм тонометрического измерения абсолютного артериального давления). Индиана: Computers in cardiology 1992, 11-14 октября, Дарем, Северная Каролина. Los Alamitos, Калифорния: IEEE Computer Society Press; 1992. pp. 559-562.
  43. O’Flynn RP, Siler JN. The CBM-3000 tonometric blood pressure monitor (Тонометрическое устройство контроля артериального давления CBM-3000). Anesthesiol Rev 1992; 19:33-36.
  44. Sato T, Nishinaga M, Kawamoto A, Ozawa T, Takatsuji H. Accuracy of a continuous blood pressure monitor based on arterial tonometry (Точность устройства непрерывного контроля артериального давления на основе артериальной тонометрии). Hypertension 1993; 21:866-874.
  45. Kemmotsu O, Ohno M, Takita K, Sugimoto H, Otsuka H, Morimoto Y и др.. Noninvasive, continuous blood pressure measurement by arterial tonometry during anesthesia in children (Неинвазивное непрерывное измерение артериального давления артериальной тонометрией у детей под анестезией). Anesthesiology 1994; 81:1162-1168.
  46. Kemmotsu O. Blood pressure measurement by arterial tonometry (Измерение артериального давления артериальной тонометрией) [на японском языке]. Kokyu To Junkan [Respiration & Circulation] 1994; 42: 1173-1179.
  47. Weiss BM, Spahn DR, Rahmig H, Rohling R, Pasch T. Radial artery tonometry: moderately accurate but unpredictable technique of continuous non-invasive arterial pressure measurement (Тонометрия лучевой артерии: умеренно точная, но непредсказуемая методика непрерывного неинвазивного измерения артериального давления). Br J Anaesth 1996; 76: 405-411.
  48. Zorn EA, Wilson MB, Angel JJ, Zanella J, Alpert BS. Validation of an automated arterial tonometry monitor using Association for the Advancement of Medical Instrumentation standards (Валидация артериального тонометрического устройства контроля с использованием стандартов Ассоциации по усовершенствованию медицинского оборудования). Blood Press Monit 1997; 2:185-188.
  49. Perry WD, Winter DC - авторы; Nippon Colin - цессионарий. Automatic positioning system for continuous blood pressure monitor transducer (Автоматическая система позиционирования для датчика устройства непрерывного контроля артериального давления). Патент США 4,830,01 7. 1 6 мая 1989.
  50. Eckerle JS, Kornbluh RD, Elbrecht R, Edwards EA - авторы; Colin Electronics - цессионарий. Tonometer transducer positioning system (Система позиционирования датчика тонометра). Патент США 5,176,143. 5 января 1993.