بررسی اجزا و ماژول های مانیتورینگ علائم حیاتی

مانیتورینگ علائم حیاتی، مانیتور بیمار، مانیتورینگ بیمار 

نام‌های انگلیسی: Monitoring Patients Vital Signs ،Patient Monitoring 

برای داشتن یک خروجی کامل قلبی و در نتیجه تزریق خون کافی به تمام نقاط بدن از جمله خود قلب، پایداری رفتار قلب یک امر ضروری است. آریتمی‌ها باعث کاهش خروجی قلب و در نتیجه مانع از رسیدن خون کافی به اعضای بدن، مخصوصا ماهیچه قلب می‌شوند و زندگی بیمار را به خطر می‌اندازند. به همین دلیل تشخیص سریع و دقیق آریتمی‌ها بسیار لازم و ضروری است. معمولا مانیتورینگ علایم حیاتی پیشرفته امکان تحلیل خودکار آریتمی‌های قلبی را دارند. در برخی مانیتورهای علایم حیاتی، تحلیلگر خودکار آریتمی، سیگنال‌هایECG  بیمار را به‌صورت بلادرنگ( Real-Time)  پردازش می‌کند و در صورت وقوع آریتمی، اخطارهای صوتی و تصویری نمایش داده می‌شود. این تحلیلگر برای شناسایی  QRS نیازمندی‌های استاندارد ANSI/AAMI EC57  را رعایت می‌کند. 

مانیتورینگ فیزیولوژیک :

مانیتورینگ علائم حیاتی که به آن مانیتورینگ فیزیولوژیک هم می گویند، علائم حیاتی بیمار را به طور مستمر نمایش می دهد یعنی اطلاعات مربوط به علائم حیاتی بیمار را جمع آوری کرده، آن‌ها را بر روی صفحه نمایش ظاهر می‌سازد و در شرایط نامطلوب بیمار، هشدارهای لازم را به تیم پزشکی می‌دهد.‌ به طور کلی می‌توان گفت که مانیتورینگ مجموعه‌ای است از سیستم هایی که برای کنترل علائم حیاتی بیمار در یک جا جمع شده است و لذا سیستم جدیدی برای شناسایی به حساب نمی‌آید. بیمارانی که در حالت نا متعادل (un stable) به بیمارستان مراجعه می‌کنند ، بیماران بستری در بخش‌های  CCUو  ICU و بیمارانی که تحت اعمال جراحی با ریسک بالا قرار می گیرند از جمله مواردی هستند که به استفاده از این دستگاه نیازمندند . 

مانیتور بیمار، پارامترهای بسیاری را از بیمار با استفاده از روش‌های مختلف ثبت می‌کند. این پارامترها شامل: ECG ، IBP ، NIBP ، دمای بدن (درجه سیلسیوس) ، ‌ SpO2، برون ده قلبی (لیتر بر دقیقه) ، نرخ ضربان قلبی (ضربان بر دقیقه BPM) ، نرخ تنفس (ضربان بر دقیقه BPM ) ، میزان گازهای تنفسی (درصد یا بخشی از فشار بر حسب میلی متر جیوه)، میزان گازهای خونی و فشار خون (mmHg) است. 

یـکی از نکات مهم در انتخاب مانیتور برای مراکز درمانی و بیمارستانی، توجه به بخش های مراقبت‌ های ویژه و سایر بخش‌های با حساسیت بالاست. یک مانیتور اتاق عمل باید پارامترهای اصلی نظیر ECG، IBP، NIBP، SpO2، دمای بدن، برون ده قلبی و ‌ETCO را نمایش دهد. نکته مهم دیگر، استفاده از سیستم آشکارساز آریتمی‌ها است که قابلیت نمایش وآلارم داشته تا در شرایط حساس پرسنل درمانی را آگاه کند. 

انواع سیستم های مانیتورینگ علائم حیاتی:

الف) از نظر نحوه اتصال: 

مانیتورینگ کنار تختی( BED SIDE) 

مانیتورینگ سانترال 

تله مانیتورینگ (  Tele Monitoring) 

ب) از لحاظ ماژول‌ها :

مانیتورینگ اتاق عمل 

مانیتورینگ CCU 

مانیتورینگ اورژانس 

مانیتورینگ فشار خون 

مانیتورینگ قند خون 

هولتر مانیتورینگ 

مانیتورینگ عملکرد تنفسی

آیتم های مهم برای خرید دستگاه مانیتورینگ علائم حیاتی:

– تصویر دستگاه، صفحه نمایش ( اندازه بر حسب اینچ،( Traces، (Remote 

– اعتبار کمپانی سازنده و محدوده فروش (جهانی ، منطقه ای و …) 

– دارا بودن تاییدیه‌ها مثل (FDA) یا نشان ها مثل (CE) یا استانداردهای لازم 

– قیمت، مدت گارانتی و خدمات پس از فروش، مدت زمان تحویل و پرسنل سرویس 

-محدوده سنی قابل استفاده (بزرگسالان یا نوزادان) و بخش‌های قابل استفاده (مثل اورژانس، اتاق عمل، آمبولانس و …) 

– باتری (نوع، تعداد، مدت زمان کار با باتری، قابلیت و زمان شارژ مجدد، هشدار ضعیف بودن باتری) 

– بد ساید یا قابل حمل بودن و ماژولار یا یکپارچه بودن 

– پارامترهای نمایش داده شده 

– ECG(تـعــداد لـیــدهــا، دامـنــه ضـربـان قلـب، دقـت، هشـدارهـا، تشخیـص آریتمی،آنالیز ST ، تعداد لیدهای آنالیز شده) 

– فشار خون تهاجمی (IBP) تعداد کانال‌ها، دامنه مقیاس‌ها 

– هشدارها (دیداری، شنیداری، پیغام) 

– فشار خون تهاجمی (NIBP) تکنیک اندازه گیری، اندازه کاف، طریقه اتصال به لوله 

– پالس اکسیمتر ( نوع پروب، یکبار یا چند بار مصرف) 

– دما (تعداد ورودی ها، نوع پروب) 

– سازگاری با (MRI) شدت میدان بر حسب تسلا 

– قابلیت شبکه کردن ( با سیم یا بیسیم، پروتکل ارتباط، حداکثر تعداد دستگاه در یک شبکه، نیاز به ایستگاه مرکزی، معماری، مشاهده از راه دور) 

– رکوردر (تعداد کانال ها) و خروجی های جانبی (دیجیتال، آنالوگ) 

– ابعاد، وزن و برق ورودی VAC 

با توجه به نوع و محل استفاده از این دستگاهها، حداقل مواردی که باید در خرید این نوع تجهیزات رعایت شوند در ۳ گروه حساسیت پایین، حساسیت متوسط و حساسیت بالا ارایه میشود. 

دستگاههای حساسیت پایین:

این دستگاهها برای نشان دادن علایم حیاتی اولیه ساخته شده اند و توانایی اندازه گیری میزان ضربان قلب از   طریق ECG یا SpO2 دارند. معمولا قابلیت NIBP و دما نیز به این مانیتورها اضافه میشود. 

حساسیت متوسط: 

معمولا در بخشهای اورژانس، بیمار خواب و جراحیهای عمومی از آنها استفاده میشود. این مانیتورها ممکن است ماژولار و یا یکپارچه باشند. این تجهیزات برای بیمارانی استفاده میشود که نیاز به سطح متوسطی از مراقبت دارند. توانایی آنها علاوه بر توانایی مانیتورهای حساسیت پایین، شامل IBP و یا ETCO2 نیز میباشد. تجزیه و تحلیل آریتمیها نیز ممکن است در آنها گنجانده شود و اغلب به صورت سانترال استفاده میشوند. 

حساسیت بالا: 

معمولا در بخشهای مراقبتهای ویژه و یا اتاق عمل، بعد از بیهوشی استفاده میشوند. میتوانند یکپارچه و یا ماژولار باشند و علاوه بر توانایی مانیتورهای حساسیت پایین، تواناییهای شامل اندازه گیری چندین فشار خون تهاجمی، ETCO2، آنالیز ST و آریتمی، BIS، SvO2 و بروندهی قلبی را دارند. از آنها میتوان بصورت سانترال و یا غیر سانترال استفاده نمود. 

دستگاه مانیتور تغییرات پتانسیلی را که در سطح بدن در اثر عملکرد قلب ایجاد می‌شود، اندازه‌گیری می‌کند و با توجه به فعالیت‌های الکتریکی قلب، شکل موج‌های کاردیوالکتریکی را ثبت و نرخ ضربان قلب را از طریق الکترودهای چندگانه که به کابل ECG متصل هستند، محاسبه می‌کند. 

برخی از دستگاه‌های مانیتور علایم حیاتی می‌تواند امواج ECG 3 لید، 5 لید  و در صورت درخواست کاربر، 12 للید را نمایش دهد و دارای قابلیت اندازه‌گیری قطعه ST و تحلیل آریتمی قلبی نیز است. 

معمولا مانیتورهای قلب دارای امکان چاپ اطلاعات و سیگنالهای بیمار با استفاده از رکوردرهای حرارتی هستند. در صورتی که دستگاه مانیتور دارای رکوردر حرارتی باشد می توان از آن برای چاپ سیگنال ECG خط اول همراه با پارامتر های بیمار استفاده کرد. همچنین با انتخاب گزینه مناسب می توان از طریق کابل شبکه، دستور چاپ اطلاعات را از روی مانیتور به سیستم مرکزی پرستاری ارسال نمود. در این صورت مطابق با پارامترهای تنظیم شده در سیستم مرکزی اطلاعات بیمار چاپ می شود.

عکس1.سیگنال ECG 

معمولاً  بالا و پایین افتادگی قطعه ST و شیب آن در تحلیل ECG حائز اهمیت است. 

بالا و پایین افتادگی قطعه ST:

بالا و پایین افتادگی قطعه ST بر حسب میلی ولت و شیب قطعه ST بر حسب میلی ولت بر ثانیه برای ضربان غالب محاسبه می شود. 

نقطه ST در صورتی که نرخ ضربان کمتر از ۱۲۰ ضربان در دقیقه باشد، ۸۰ میلی ثانیه پس از نقطه پایان QRS و در غیر این صورت ۶۰ میلی ثانیه بعد از نقطه پایان QRS در نظر گرفته می شود. شیب قطعه ST برابر با زاویه ای است که خط واصل بین پایانQRS offset) QRS) و نقطه ST با سطح افق می سازد و بر حسب میلی ولت بر ثانیه نشان داده می شود. 

مانیتور پارامترهای مختلف مرتبط با بیمار را به روش های مختلف جمع آوری می‌کند . ورودی‌ها پس از تقویت و پردازش، بسته به نوع اطلاعات قابل نمایش، به صورت یک شکل موج و یا مقادیر عددی نمایش داده می‌شود. محدوده آلارم دستگاه بر روی مقادیر مشخص مربوط به هر پارامتر تنظیم می‌شود تا در شرایط نامناسب بیمار، به تیم پزشکی هشدار داده شود. 

اجزاء تشکیل دهنده سیستم مانیتورینگ؛

۱-صفحـه نمـایـش‌: 

بستـه بـه نـوع سیستـم بـایـد قابلیت نمایش اطلاعات مورد نیاز جهت نمایش را دارا باشد. امروزه اکثر سازندگان سعی می کنند تا سیستم‌هایی با صفحه نمایش لمسی را ارائه دهند (جهت آسانی کارکرد و کوچک تر شدن دستگاه.) 

۲-صفحه کلید یا سلکتورهای مناسب:

باید بـتــوان بـا سـرعـت و سـهـولـت مـنـاسـبـی تـنـظـیـمـات گوناگون سیستم را انجام داد. 

۳- ماژول‌های مختلف: 

با توجه به نوع و کاربرد دسـتـگــاه سـیـستـم از مـاژول‌هـای گـونـاگـونـی بهـره می‌برد . 

۴- سـنـسـورها‌: 

با توجه به اینکه سیستم ازچه ماژول هایی بهره می برد ، سنسورهای مختلفی برای انتقال اطلاعات حیاتی به دستگاه مورد استفاده قرار می گیرند . سنسور دما، کاف فشارسنج اتوماتیک، پروب ثبت ECG، پروب پالس اکسی متر و سنسور قند خون به نسبت کاربرد بیشتری دارند. 

۵- باطری: 

عموما دو نوع باطری در یک سیستم مونیتورینگ پیشرفته وجود دارد. 

– باطری BACK UP: 

که جهت حفظ اطلاعات اساسی سیستم به کار می رود و عموما یک باطری ۳‌ ولت کوچک است. 

– باطری اصلی دستگاه: ‌ 

که می تواند باطری نیکل کادمیوم یا باطری سرب و اسیدی باشد. 

۶- برد تغذیه: 

‌این برد وظیفه تبدیل ولتاژ برق شهری را به ولتاژ مورد نیاز دستگاه برعهده دارد و بسته به نوع دستگاه از قسمت های مختلفی تشکیل می شود. 

مانیتورینگ علایم حیاتی معمولا ماژول‌های زیر را پشتیبانی می‌کنند. البته برخی از آن‌ها به‌صورت ثابت روی هر دستگاهی وجود دارد، ولی برخی دیگر در صورت درخواست مشتری بر روی دستگاه نصب می‌شوند و اختیاری( Optional) هستند. 

*ماژول ECG/Resp: 

برای نمایش شکل امواج سیگنال قلب ( ECG) و سیگنال تنفس( Respiration) و نیز نمایش پارامترهای نرخ ضربان قلب( Heart Rate) و نرخ تنفس ( Respiration Rate) به‌کار می‌رود. 

*ماژول SpO2: 

برای نمایش شکل موج پلتیسموگراف و نمایش پارامترهای نرخ ضربان نبض( Pulse Rate) و درصد اشباع اکسیژن خون (SpO2) را دارد. 

در اندازه‌گیری میزان اشباع اکسیژن خون، شریان سرخرگی که به نام درصد اشباع اکسیژن خون یا همان SpO2  معروف است، از طیف نوری و ردیابی مقدار حجم خون سرخرگی برای به‌دست آوردن درصد اشباع اکسیژن آن استفاده می‌شود LED . موجود در پروب پالس، 2 پرتو نور با طول موج متفاوت منتشر می‌کند که به صورت گزینشی توسط هموگلوبین‌های اکسیژن‌دار( Oxygenated Hemoglobin) و هموگلوبین‌های بدون اکسیژن( Deoxyhemoglobin)  جذب می‌شود. حسگر نوری گیرنده تغییرات شدت نور را بعد از اینکه از شبکه مویرگی عبور کرد، اندازه‌گیری می‌کند و درصد هموگلوبین‌های اکسیژن‌دار به کل هموگلوبین‌ها را تخمین می‌زند. پارامتر اندازه‌گیری شده، درصد اشباع عملکردی است که به صورت زیر تعریف می‌شود: 

شکل موج SpO2 یا همان پلتیسموگراف بر روی صفحه نمایش نرمالیزه می‌شود، یعنی در صورتیکه دامنه سیگنال ضعیف باشد، به صورت خودکار بزرگ و درصورتی‌که قوی باشد به صورت خودکار کوچک می‌شود. بنابراین دامنه پلتیسموگراف با شدت سیگنال نبض متناسب نیست. همچنین شکل موج SpO2 و بار گراف( نمودار میله‌ای) نشان داده شده کنار عدد، متناسب با حجم ضربان نیست. 

با توجه به استفاده از فن‌آوری اپتیکی در تشخیص SpO2 و نیز ویژگی‌های خاص این کمیت، معمولا در تمام مانیتورهای علایم حیاتی عوامل زیر می‌تواند دقت اندازه‌گیری Spo2 را تحت تأثیر قرار دهد. 

• نور محیطی زیاد 
• تداخل الکترومغناطیس مانند تداخلات ناشی از دستگاه MRI 
• حرکت و لرزش بیش از حد بیمار 
• وجود برخی از رنگدانه‌ها در خون بیمار مانند متیلن بلو( Methylene Blue) و ایندیگو کارمین(Indigo Carmine) 

• هموگلوبین‌های غیرعادی( Dysfunctional Hemoglobine) مانندکاربوکسی هموگلوبین(Carboxyhemoglobine) (COHB) و (Methemoglobine) (MeHb) 
• قرار دادن پروب SpO2 به‌صورت نامناسب و یا کاربرد نادرست آن 
• افت جریان خون ناشی از شوک بیمار که باعث می‌شود SpO2 قابل اندازه‌گیری صحیح نباشد مانند کم خونی( Anemia) ، دمای پایین بدن یا رگ‌بند( Vasoconstrictor) 
• در حالات Low Perfusion 
• هنگام کاربرد دستگاه الکتروسرجری ESU 

*ماژول NIBP: 

قابلیت اندازه‌گیری فشارهای سیستولیک، دیاستولیک و فشار میانگین بیمار به روش غیر تهاجمی و به‌صورت خودکار را دارد. 

معمولا از روش اوسیلومتریک برای اندازه‌گیری فشار خون به روش غیر تهاجمی 

NIBP( Non Invasive Blood Pressure Management)  استفاده می‌کند. این اندازه‌گیری قابل انجام برای بیماران بزرگسال و همچنین نوزادان است. روش اوسیلومتریک به این‌گونه است که فشارهای سیستولیک و دیاستولیک درون رگ را با اندازه‌گیری تغییر فشار درون کاف فشار ناشی از تغییر حجم شریان سرخرگی تخمین زده و فشار متوسط را محاسبه می‌کند. اندازه‌گیری NIBP  حین استفاده از دستگاه ESU و نیز هنگام اعمال شوک دفیبریلاتور قابل استفاده است. در برخی مانیتورهای علایم حیاتی نیز از روش اوسیلومتریک برای اندازه‌گیری فشار خون استفاده می‌شود. 

اندازه‌گیری NIBP در نرخ‌های ضربان کمتر از 40 BPM یا بیشتر از 240 BPM، یا هنگامی که بیمار زیر دستگاه قلب- ریه( Heart – Lung Machine) باشد، غیرممکن است. همچنین اندازه‌گیری NIBP در شرایط زیر می‌تواند نادرست یا غیر ممکن باشد: 

• در حضور حرکت پیوسته و بیش از حد بیمار مانند لرزش یا تشنج 
• اگر ضربان فشار سرخرگی منظم به سختی قابل تشخیص باشد 
• در حضور آریتمی‌های قلبی 
• در حضور تغییرات سریع فشار خون 
• پس از شوک‌های شدید یا کاهش دما( Hypothermia) که میزان جریان خون را کاهش می‌دهد .
• بیماران دارای ورم  شدید( Edematous) 

*ماژول IBP: 

برای نمایش شکل موج فشار خون تهاجمی و نیز نمایش مقادیر فشارهای سیستولیک، دیاستول IBP یا Invasive Blood Pressure، روشی مستقیم و یا تهاجمی( Invasive)  برای اندازه‌گیری فشار شریان سرخرگی و یا رگ وریدی توسط سنسور فشار است و اساسا از طریق کوپلینگ مایع انجام می‌شود که خروجی آن به‌صورت منحنی پیوسته نمایش داده می‌شود. برخی  دستگاه‌های مانیتور علایم حیاتی دارای دو کانال IBP  است که به طور همزمان می‌تواند فشار دو نقطه مختلف را اندازه‌گیری کند و شکل موج فشار خون IBP و مقادیر فشار خون سیستولیک، دیاستولیک و فشار میانگین را به‌دست دهد.یک و فشار میانگین به‌کار رود. 

*ماژول Temp: 

برای اندازه‌گیری دما و نیز نمایش اختلاف دما بین دو کانال Temp به‌کار می‌رود. 

دستگاه مانیتور علایم حیاتی، دمای بدن را با استفاده از سنسورهای Temp اندازه‌گیری می‌کند و معمولا اساس کار سنسورهای Temp، تغییر سنجش میزان تغییر مقاومت بر اساس تغییر دما است. برخی مانیتورهای علایم حیاتی دارای سنسورهای Temp از سری YSI 400 است و با دو کانال اندازه‌گیری Temp، به طور همزمان می‌توانند دمای دو نقطه متفاوت بدن را اندازه‌گیری نمایند. 

*ماژول CO2: 

برای اندازه‌گیری درصد دی اکسید کربن در هوای بازدم استفاده می‌شود. همچنین قابلیت نمایش شکل موج آن، نمایش نرخ تنفس و تشخیص حالت Apnea را دارد. 

در برخی از مانیتورهای علایم حیاتی، ماژول‌های ECG/Resp،  SpO2و NIBP به‌طور پایه بر روی تمام مانیتورها مورد استفاده قرار می‌گیرد و ماژول‌های IBP، Temp و CO2 به‌صورت اختیاری و بنا به سفارش مشتری نصب می‌گردد. 

-واحدهای اندازه گیری:‏ 

نرخ ضربان قلبی : ضربان بر دقیقه‎ ‎‏ )‏‎(BPM 

‎فشار خون : ‏mmHg 

دما : درجه سیلسیوس ‏‎(C) ‎‏ ‏ 

SpO2‎‏ : % 

برون ده قلبی : لیتر بر دقیقه ‏‎(L/min) ‎ 

نرخ تنفس : ضربان بر دقیقه‎ ‎‏ ‏‎(BPM)‎ 

گازهای تنفسی : % یا بخشی از فشار بر حسب میلی متر جیوه ‏‎(mmHg)‎ 

‏- مقادیر نوعی و متداول: ‏ 

برای افراد بالغ:

نرخ ضربان قلبی :‏BPM ‎‏ ۹۰-۵۰ ‏ 

فشارخون : ‏mmHg‏ ‏‎ ‎‏(۱۰۰) ۸۰/۱۲۰ ‏ 

دما :‏C ‎‏  ۳۷‏ 

SpO2‎‏ : % ۱۰۰-۹۵‏ 

برون ده قلبی : ‏‎ L/min ‎‏۶ ‏ 

نرخ تنفس : ‏‎ BPM ‎‏۱۲‏‎ ‎‏ ‏ 

‎ ‎میزان اشباع گازها : نیتروژن %۷۹ ، اکسیژن %۱۷ ، دی اکسید کربن %۴ ‏ 

برای نوزادان : 

نرخ ضربان قلبی :‏BPM ‎‏ ۱۸۰-۱۲۰ ‏ 

دما :‏C ‎‏  ۳۷ 

‏SpO2‎‏ : % ۹۸-۹۵ 

برون ده قلبی : ‏‎ mL/min‎ 

نرخ تنفس :‏BPM ‎‏ ۸۰-۴۰‏‎ ‎‏ ‏ 

میزان‎ ‎اشباع گازها : نیتروژن %۷۹ ، اکسیژن %۱۷ ، دی اکسید کربن %۴