ویستا مرجع مهمترین عناوین خبری / پنج شنبه ۴ اردیبهشت ۱۳۹۳ / Thursday, 24 April, 2014
مانیتور ضربان قلب جنین از راه دور

مانیتور ضربان قلب جنین از راه دورمانیتورینگ جنین در منزل به منظور استخراج داده ها در طولانی مدت و با هزینه کمتر بسیار مناسب است. است . این روش شامل پردازش سیگنال آکوستیک ( صوتی ) آشفته دریافتی از شکم مادر می باشد .
این پردازش بر اساس کشف و آشکار سازی صدا های دیاستولیک و سیستولیک به وسیله قرار دادن آنها در دو باند فرکانسی مجزا ، از طریق اتوکرولیشن بر روی فواصل زمانی پیش بینی شده ، صورت می گیرد . اتوکرولیشن معیاری برای تعیین مشابهت بین سیگنالهای پی در پی است .
بااستفاده از این روش به طور قابل توجهی داده های انتقالی به مرکز کامپیوتر بیمارستان کاهش می یابد .این روش باعث می گردد تا تنها داده های حاصل از پرید های زمانی بسیار آشفته که بیانگر بروز مشکل برای جنین هستند به بیمارستان انتقال یابند . بر پایه این روش ، یک سیستم فنوکاردیوگرافی ( ضبط صدای قلب ) جنین از راه دور ، بدون محدودیت در اندازه گیری ، می تواند ایجاد شود.
وضعیت خونرسانی و ضربان قلب جنین شاخص بالینی مهمی در تشخیص بسیاری از نارسایی های جنینی است . تشخیص و بررسی فعالیت قلب جنین به چند روش امکان پذیر است .
۱) الکتروکاردیوگرام جنین
۲) فنوکاردیوگرافی
۳) روش ماوراء صوت داپلر
فنوکاردیوگرافی به معنی ضبط صدای قلب است.در این روش صدای قلب جنین که ناشی از حرکات مکانیکی مجموعه اجزای متحرک آن است , مستقیما با گوشی پزشکی ( استتوسکوپ) یا میکروفن ( همراه با آمپلی فایر صوتی ) از سطح بدن مادر اخذ می شود . سیگنال بدست آمده حساسیت زیادی به نویز و اصوات مزاحم خارج بدن و داخل شکم مادر دارد و هنگام انقباض های رحمی امکان دریافت صدای قلب جنین به این روش وجود ندارد .
در صورت توفیق در اخذ سیگنال صوتی خوب و شنیدن صداهای S۱,S۲ , تغییرات نرخ ضربان قلب را هم می توان دنبال کرد . ضمنا خط پایه نسبتا کم نویزی خواهیم داشت .
موج p دپلاریزاسیون دهلیزی- QRS در اثر دپلاریزاسیون بطنی - T رپلاریزاسیون بطنی.در خلال سیستول بطن منقبض می شود , S۱ صدای بسته شدن دریچه میترال و به موازات تخلیه خون از بطن دراثر بسته شدن دریچه آئورت, S۲ شنیده می شود .
الکتروکاردیوگرام جنین (FECG) اطلاعات بسیار مهمی درباره وضعیت جنین بدست می دهد و در تشخیص اختلالات و دیسترس های جنینی در طول بارداری و حتی مراحل زایمان بسیار مفید است . بسیاری از محققین و دانشمندان روی متدهای تشخیصی جدید برای ارزیابی وضعیت جنین و مادر در پریدهای زمانی طولانی مدت , تحقیق می کنند .
تجزیه و تحلیل وضعیت مادر و جنین با مانیتورینگ در بازه های زمانی طولانی و یا حتی بهتر است بگوییم مانیتورینگ دائمی , ابزار قدرتمندی در آشکار سازی مشکلات و موارد خطرناک در طول بارداری است . روشهای کمتر تهاجمی یا مانیتورینگ خارجی مورد توجه بیشتر محققین قرار گرفته است . در تحقیق اخیر یک متد پردازش جدید, برای بهبود و افزایش قدرت سیگنال اخذ شده از قلب جنین , پیشنهاد شده است .
در نتیجه میزان ضربان قلب جنین به طرز درست و صحیحی آشکار خواهد شد .
در حقیقت , متخصصان زنان با روش فنوکاردیوگرافی جنینی ، آشنایی زیادی ندارند، زیرا از نظر آنان سونوگرافی داپلر بسیار قابل اعتماد می باشد و در نتیجه به میزان زیادی پذیرفته شده است . اما استفاده از سونوگرافی داپلر که امروزه به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد , روش مناسبی برای مانیتورینگ طولانی مدت نیست.
اختراع خارق العاده مانیتورینگ الکتریکی جنینی به دنیای پزشکی زنان و زایمان باعث شد که تشخیص دیسترس جنینی دیگر فرضی نباشد .با اطلاعات دقیق تشخیص قطعی دیسترس جنین و جلوگیری از مرگ یا موربیدیته جنین ممکن شده است . البته مانیتورینگ دائمی بر مانیتورینگ منقطع ارجحیت دارد .
نتایج تحقیقات نشان می دهد ؛مانیتورینگ خانگی جنین با روش فنوکاردیوگرافی نسبت به فرایند اندازه گیری بوسیله اولتراسوند که هم پیچیده و هم دارای هزینه بالایی است ، ارجحیت دارد .
● فنوکاردیوگرافی طولانی مدت
فنوکاردیوگرافی ( ضبط صدای قلب) یک ابزار مناسب برای ارزیابی وضعیت سلامت جنین است که چندین سال
است که مورد توجه محققین و دانشمندان قرار گرفته است و مطالعات زیادی نیز در این زمینه انجام گرفته است .
یکی از محاسن فنوکاردیوگرافی ، امکان اندازه گیری و سنجش ضربان قلب جنین در طولانی مدت است . این نکته مهمی است زیرا پارامترهای فعالیت قلب جنین به میزان زیادی تغییر پذیرند .مانیتورینگ خانگی جنین با روش فنوکاردیوگرافی نسبت به فرایند اندازه گیری بوسیله اولتراسوند که هم پیچیده و هم دارای هزینه بالایی است ، ار جحیت دارد .
● اتو کرولیشن
یک روش رایج در سنجش فعالیت قلب جنین ,اتو کرولیشن است.در این روش سیگنال دریافتی با آخرین سیگنال مقایسه می شود و شباهت ها مشخص می گردد .اتو کرولیشن توانایی تعیین و تخمین زمان شروع پریود سیستولیک و دیاستولیک ( صدا های s۱,s۲ ) حتی در آشفتگی های بسیار بالا را دارد. با شناسایی این صدا ها ، زمان ضربه تا ضربه (beat to beat) T bbو تغییر پذیری آن قابل محاسبه است . علاوه بر این ، صداهای جنینی اضافی ( غیر عادی) ؛ صداهای انعکاسی, مور مور ها و غیره نیز قابل شناسایی هستند .
در بعضی بازه های زمانی ( پریودهای زمانی ) , سیگنالهای صوتی ( آکوستیک ) ثبت شده از شکم مادر بسیار آشفته شده به طوری که بر شکل صداهای S۱,S۲ تاثیر می گذارند. برای غالب آمدن براین اشکال ، و برای بهره برداری از سطوح متفاوت این تغییر شکل ها , روش و متد کرولیشن باید در دو پهنای باند فرکانسی به کار گرفته شود .
داده ای که از این راه به دست می آید ، مطالبات و احتیاجات تشخیصی را مرتفع نموده و بنابراین می توان از آن برای مانیتورینگ جنین استفاده کرد. با تجزیه و تحلیل رکوردها و دادهای ثبت شده ، مشخص گردید که علاوه بر تعیین میزان ضربانات قلب جنین ، اطلاعات تنفسی جنین نیز ممکن است تحت پوشش قرار بگیرد . بدین معنی که حرکات تنفسی ، بدون نیاز به استفاده از سنسورهای اضافی و تصاویر سونوگرافی گران قیمت قابل اندازه گیری هستند . اساس این روش ، ملاحظاتی هستند که به کرولیشن بین سیگنالهای آکوستیک ( صوتی ) و حرکات تنفسی ، مربوط می شوند .
مانیتور کردن و ارزیابی جنین برای دراز مدت , به نحو مطلوبی از طریق سیستمهای پزشکی از راه دور انجام پذیر است .
در حال حاضر سیستمی جامع و کامل , برای مانیتورینگ قلب جنین وجود دارد که از طریق سونوگرافی قابل انجام است , البته سونوگرافی محدودیت های خود را در کاربردهای دراز مدت(long term ) دارد.
این مقاله به شرح ، یک روش کاربردی فشرده و بسیار معتبر برای ارزیابی و مانیتورینگ جنین به مدت طولانی در منزل , می پردازد . این روش یک سیستم پزشکی از راه دور را بر اساس فنوکاردیو گرافی انفعالی (passive) شکل می دهد .
بعضی از قسمتهای عملیات محاسباتی بوسیله واحدهای کم هزینه قابل راه اندازی با باتری در منزل, قابل انجام است , در حالیکه تجزیه و تحلیل جزئیات پریودهای آشفته در مرکز کامپیوتر بیمارستان به اجراء در می آید .که تمام داده ها ی مورد نیاز فشرده شده و انتقال می یابند .
● متدها
سیگنالهای شنوایی ( آکوستیک ) بوسیله سنسورهای الکترودینامیک با پهنای باند پایین از شکم مادر ,دریافت می شوند و آنگونه که صدای فعالیت قلب مادر را مهار می کنند و از دریافت نویزهای خارجی نیز جلوگیری می نمایند .دامنه ECG مادر ۵ برابر جنین است ولی با الکترودهای مخصوص این امواج را ضغیفتر از ECG جنینی ثبت می شوند.
با شناسایی دقیق صداهای s۱,s۲ ، می توان سه نوع از پریودهای زمانی ,را متمایز نموده و تشخیص داد . که عبارتند از :
۱) نسبتا بدون نویز ، صداهایی که به خوبی قابل شناسایی هستند .
۲) با آشفتگی در سطح متوسط که اجازه شناسایی بعضی صداهای جنینی را با دقت بالا فراهم می سازد ، اما بعضی ضربه ها غیر قابل تشخیص مانده و در ارزیابی های بیشتر هم نادیده گرفته می شوند.
۳) پریودهای زمانی بسیار آشفته که باید از ارزیابی به طور کامل خارج شوند .
الف) اتوکرولیشن بر روی مقاطع پیش بینی شده
سیگنال دریافتی در پهنای باند ۱۰۰-۲۰ هرتز به طور موثر فیلتر شده و شکل دهنده اولین باند کرولیت شدهB۱ خواهد بود .باند دوم B۲ اجزاء مزاحم با فرکانس پایین را در فرکانس قطع fc فیلتر می نماید .
فرمول ۱) به محاسبه حداقل میزان نسبت سیگنال به نویز( (SNR به منظور کشف حداکثر آشفتگی ، می پردازد .
این معادله وابستگی SNR را به فرکانس fc شرح می دهد. P(x, fc) نشان دهنده توان عمل x فیلتر شده با فرکانس قطع fc می باشد.در واقع فرکانس قطع مناسب برای بدست آوردن حداقل نویز ممکن بین صداهای s۱,s۲
جستجو شده و انتخاب خواهد شد . مقدار مناسب fc بین ۵۰ تا ۷۰ هرتز می باشد .
سیگنالی که در ۲ پهنای باند فرکانسی اتوکرولیت خواهد شد در شکل ۲ نشان داده شده است .
در اغلب موارد ، طیف فرکانسی صدای s۲ که ازبسته شدن دریچه های آئورت و پولمونری ( ریوی) سرچشمه می گیرد ، همان طور که شکل ۱ دیده می شود ، بالاتر قرار می گیرد .همچنین , شکل, پنجره های زمانی که برای اتو کرولیشن مهم هستند را نشان می دهد .
اینتروالهای بین پنجره ها, در اولین فاز از تخمین دقیق زمان ضربه(beat timing)
می توانند نادیده گرفته شوند. جمع شدگی بازه زمانی در اولین فاز از اتوکرولیشن , زمانهای محاسباتی مورد نیاز را کاهش می دهد .باید توجه داشت الگوریتمها از برآوردهای طیف فرکانسی برای حذف اینتروالهایی که معمولا به خاطر پیچیدگی بالا و تغییرات فرکانسی سیگنال ، ناکارآمد هستند ، استفاده می کنند .
با استفاده از فرمول (۲) , پیش بینی ضربه بعدی با متوسط گیری از ارزشهای Tbb قبلی(سابق) رخ می دهد.
K= تعداد سیکلها
Wk.b= وزنهای وابسته به اطمینان از بهبود ضربه ها
به طور مشابه , برای فاز دوم , زمان سیستولیک پیش بینی شده بوسیله این عبارت ، محاسبه می شود .فرمول(۳ ):
Tsys زمانهای سیستولیک و Wk, b وزن ها هستند.
ب)سیگنالهای انشعاب دار(Splitted signal)
سیگنالهای انشعاب دار در اثر انفکاک صداهای قلبی بوجود می آیند.
در بعضی مواقع صدای s۲ که ناشی از بسته شدن دریچه های آئورت و پولمونری می باشد , به ۲ قسمت تقسیم شده و در نتیجه سیگنالی که ؛ دونیمه و انشعابی , خوانده می شود" ایجاد می گردد. Component اول A۲ مربوط به بسته شدن دریچه آئورت, componentدوم P۲ مربوط به بسته شدن دریچه پولمونری است.
درواقع در خلال دم , s۲ به دو جزء قابل سمع می شکند و A۲, P۲ اندکی از هم جدا می شوند , اما در طول بازدم این دو با اتصال به هم یک صدای واحد s را تولید می کنند.
در متد ما , زمان S۲ همیشه بوسیله اولین اوج (peak)سیگنال شناسایی خواهد شد . همان طور که می دانیم, این peak به طور طبیعی با بسته شدن دریچه آئورت مطابق خواهد بود .
ج) بهبود سنجش فعالیت تنفسی
تنفس یکی از مهمترین علامتهای وضعیت خوب و مناسب جنین می باشد,که به طور وسیعی سالیان گذشته بر روی آن تحقیق شده است.راه های متعددی برای استخراج میزان تنفس جنین به وسیله بررسی تغییرات منحنی FHR
اتخاذ شده است .
-.می دانیم در هنگام دم ضربان قلب افزایش و در هنگام بازدم کمی کاهش می یابدکه به این پدیده Sinus Arrhythmia می گویند.
- اثر دوم که مورد استفاده قرار می گیرد ، افزایش تغییر پذیری Tbb در طول پریود فعال از نظر تنفسی در مقایسه با وضعیت ثابت است . افزایش تغییر پذیری در زمان سیستول نیز مورد ملاحظه قرار گرفته است ,که بدیهی است , نیاز به تعیین بسیار دقیق از زمانهای صدای قلب , دارد .
-سومین حالت ممکن برای شناسایی تنفس , این می باشد که بیشترین طول زمان احتمالی برای حرکت های تنفسی جنین ۱/ ۱تا ۳/۱ ثانیه می باشد .
برای نشان دادن حرکات تنفسی جنین ، سیگنالهای دریافتی با فیلتر پایین گذر با فرکانس قطع(cut off ) ۲۵ هرتز فیلتر می شود .در بسیاری مواقع , در اینتروالهای آشفته , پریودهای مهم ( معنی دار) یافت می شود که ممکن است این پریودها در نتیجه تنفس جنین حاصل شده باشند . تغییر پذیری ضربه به ضربه Tbb بوسیله اندازه گیری های هم زمان از اینتروال R-R استخراج شده از نوار ECG مورد بررسی قرار می گیرد .
برای جداسازی حرکات تنفسی از دیگر حرکات جنین یا حتی اغتشاشاتی که خصوصیاتی شبیه دارند, قوانین زیر برای قابل اعتماد نمودن تشخیص تنفس به کار برده می شوند :
۱) حداقل ۳ تناوب بلند ۱/۱ تا ۳/۱ ثانیه ای باید به طور متوالی ( پی درپی ) ظاهر شوند .
۲) در طول این اینتروالهای زمانی , تغییر پذیری باید از پریدهای غیر آشفته ( به طور معنی داری ) بلند تر باشد .
د) دیاگرام ( نمودار)مراحل کار
سیستم پزشکی از راه دور از ۲ بخش تشکیل شده است:
یک پردازنده خانگی که با باتری ارزان قیمت کار می کند ، آن قسمت از پردازش که با قابلیتهای الکترونیکی محدود این پردازنده انجام می شود ؛ را انجام می دهد .آنالیز جزئیات و فرایندهایی که پریدهای زمانی به شدت آشفته دارند بوسیله کامپیوتر مرکزی بیمارستان صورت می گیرد ,که بخش دوم این سیستم پزشکی از راه دور را تشکیل می دهند .
اولین قدم تولید ۲ باند فرکانسی B۱, B۲ با استفاده از فیلتر باتروث می باشد .
به دنبال آن ، اتوکرولیشن , قسمت های مهم را بر طبق صداهای S۱,S۲ پیش بینی شده , ( با ایجاد تیغه ) از هم جدا می کند و باعث ایجاد Cr۱,Cr۲ می شود .
بر اساس این موارد FHR,Tbb و خط پایه و تغییر پذیری کوتاه مدت قابل محاسبه است .
.پیدا نمودن زمان صحیح صداهای s۱,s۲ قدم بعدی است , که با تلاش برای پیدا کردن صداهای اضافی و غیر عادی صورت می گیرد . .در نهایت واحد خانگی سعی در یافتن بعضی از صداهای حرکات تنفسی دارد .
داده های خروجی از این فرایند ( در زمان واقعی ) (real time ) موقتا در حافظه لوکال ( محلی) جمع آوری شده و قبل از انتقال به مرکز کامپیوتر فشرده سازی می شوند .
● پاسخ ها
مجموعه ای از چندین رکورد فنوکاردیوگرافیک , اتخاذ شده از بیماران , جمع آوری شده است . برای تحقیقات جامع تر ، ۴۷ فرد انتخاب شدند . در این فاز از تحقیق موارد پر خطر پاتولوژیکی مستثنی شدند . خانمهای باردار دیابتی نیز در این بررسی وارد شدند.
ثبت های مشابه با تقریبا سیگنالهای دریافتی با فرکانس پایین یا صداهای ضربان قلب مادری خیلی قوی, رد شدند.
میزان تخمین درست از صدای s۱,s۲ برای تمام رکوردها بالای ۹۲ % بود .
اندازه گیری و مانیتورینگ روی ۲۸ نفر از آن ۴۷ خانم انتخابی , که دارای سن بارداری ۳۰ تا ۴۰ هفته بودند ,به مدت ۳ هفته با یک واحد مونیتورینگ تجربی انجام شد .زمان متوسط اندازه گیری حدود ۲۰ تا ۴۰ دقیقه بود , ولی در ۶ نفر از مدت ۵/۱ ساعت هم فراتر رفت , که این افزایش زمان به خاطر دریافت داده های کافی از وضعیت تنفس جنین بود .
باید در ۳۰ دقیقه از زمان ارزیابی , جنین ۳۰ حرکت تنفسی داشته باشد .تمام ارزیابی های تجربی بین ساعتهای صبح۹ تا ۱۲ ظهر انجام شد زیرا در این زمان قند خون جنین بالاتر و در نتیجه حرکات وی از جمله فعالیت تنفسی اش حداکثر است .
وضعیت صحیح قرار گیری سنسورهای آکوستیک بر روی شکم بسیار مهم است و باید مدام چک شود .
تنفس به کمک تکنیک تصویر سازی همزمان با تصویر سازی اولتراسوند , کنترل می شود .زیرا استفاده از روش فنوکاردیوگرافی به تنهایی برای ارزیابی وضع تنفس جنین ،گیج کننده است . اکثر مشکلات از پالسهای مادری و حرکات اعضاء و شکم جنین ناشی می شود .تلاشهای بیشتری برای بالا بردن و افزایش قابلیت متدها ,لازم است.
انتقال داده ها در فرم فشرده به مرکز کامپیوتر بیمارستان صورت می گیرد که حدود ۱۵ % از کل داده های جمع آوری شده را تشکیل می دهد .در مرکز کامپیوتر یک متخصص زنان ، بر نمایش منحنیFHR و تغییر پذیری و حرکات تنفسی ثبت شده نظارت دارد .
● نتیجه گیری:
نتایج حاصل از آزمایشاتی که بیشتر از جنین های سالم به دست آمده بود این را پیشنهاد می کند که با بهبود کیفیت , ممکن است تعداد بیشتری از تشخیص ها ی حاصل از مانیتورینگ سیگنالهای آکوستیک دریافتی , به صورت صحیح برای وضعیتهای high risk جنینی نیز به دست آیند .
امکان موفقیت بیشتر این متد زمانی است که از آن در یک سیستم تله مدیسن جدید استفاده شود , که اجازه مراقبت طولانی مدت ( long term) جنین را فراهم می سازد .
از آنجا که اطلاعات صحیح وحتمی تنها با اندازه گیری و سنجش طولانی مدت دریافت می شوند؛ الکتروکاردیوگرافی خارج از رحم جنینی و مانیتورینگ خانگی جنین با روش فنوکاردیوگرافی نسبت به روشهای فعلی ( سونوگرافی و مانیتور داخلی)که هم پیچیده و هم دارای هزینه بالایی است ، ار جحیت دارد و لازم است با انجام تحقیقات عملی بیشتر در این زمینه مشکلات و کمبود ها شناسایی شوند تا بارفع نقصهای موجود, کاربرد فنوکاردیوگرافی دراز مدت از طریق سیستم پزشکی از راه دور ، به طور وسیع امکان پذیرگردد.

منبع : ماهنامه تخصصی مهندسی پزشکی

همچنین مشاهده کنید


بیشترین بازدیدها - سرویس خبر
Copyright © 2008 - 2014 irlister.com. All Rights Reserved