Monitoraggio (medicina) - Monitoring (medicine)

Dispositivo di visualizzazione di un monitor medico utilizzato in anestesia .

In medicina, il monitoraggio è l'osservazione di una malattia, condizione o uno o più parametri medici nel tempo.

Può essere eseguita misurando continuamente determinati parametri utilizzando un monitor medico (ad esempio, misurando continuamente i segni vitali con un monitor al posto letto) e/o eseguendo ripetutamente test medici (come il monitoraggio della glicemia con un glucometro in persone con diabete mellito ).

La trasmissione di dati da un monitor a una stazione di monitoraggio distante è nota come telemetria o biotelemetria .

Classificazione per parametro target

Il monitoraggio può essere classificato in base al target di interesse, tra cui:

Parametri vitali

Una macchina per anestesia con sistemi integrati per il monitoraggio di diversi parametri vitali, tra cui pressione sanguigna e frequenza cardiaca .

Il monitoraggio dei parametri vitali può includere molti di quelli sopra menzionati e più comunemente includono almeno la pressione sanguigna e la frequenza cardiaca , e preferibilmente anche la pulsossimetria e la frequenza respiratoria . I monitor multimodali che misurano e visualizzano simultaneamente i parametri vitali rilevanti sono comunemente integrati nei monitor al posto letto nelle unità di terapia intensiva e nelle macchine per l' anestesia nelle sale operatorie . Questi consentono il monitoraggio continuo di un paziente, con il personale medico costantemente informato dei cambiamenti nelle condizioni generali di un paziente. Alcuni monitor possono persino avvisare di condizioni cardiache fatali in attesa prima che segni visibili siano visibili al personale clinico, come la fibrillazione atriale o la contrazione ventricolare prematura (PVC).

Monitor medico

Un monitor medico o monitor fisiologico è un dispositivo medico utilizzato per il monitoraggio. Può essere costituito da uno o più sensori , componenti di elaborazione, dispositivi di visualizzazione (che a volte sono chiamati di per sé "monitor"), nonché collegamenti di comunicazione per visualizzare o registrare i risultati altrove attraverso una rete di monitoraggio.

Componenti

Sensore

I sensori dei monitor medici includono biosensori e sensori meccanici.

Componente di traduzione

Il componente di traduzione dei monitor medici è responsabile della conversione dei segnali dai sensori in un formato che può essere visualizzato sul dispositivo di visualizzazione o trasferito su un dispositivo di visualizzazione o registrazione esterno.

Dispositivo di visualizzazione

I dati fisiologici vengono visualizzati continuamente su uno schermo CRT , LED o LCD come canali di dati lungo l'asse del tempo, possono essere accompagnati da letture numeriche di parametri calcolati sui dati originali, come valori massimi, minimi e medi, frequenza cardiaca e respiratoria, e così via.

Oltre al tracciamento dei parametri fisiologici nel tempo (asse X), i display medicali digitali dispongono di letture numeriche automatizzate dei parametri di picco e/o media visualizzati sullo schermo.

I moderni dispositivi di visualizzazione medica utilizzano comunemente l'elaborazione del segnale digitale (DSP), che presenta i vantaggi della miniaturizzazione , della portabilità e dei display multiparametrici in grado di monitorare molti segni vitali contemporaneamente.

I vecchi display analogici del paziente, al contrario, erano basati su oscilloscopi e avevano un solo canale, solitamente riservato al monitoraggio elettrocardiografico ( ECG ). Pertanto, i monitor medici tendevano ad essere altamente specializzati. Un monitor traccerebbe la pressione sanguigna di un paziente , mentre un altro misurerebbe la pulsossimetria , un altro l'ECG. I modelli analogici successivi avevano un secondo o un terzo canale visualizzato nella stessa schermata, solitamente per monitorare i movimenti respiratori e la pressione sanguigna . Queste macchine erano ampiamente utilizzate e salvavano molte vite, ma avevano diverse restrizioni, tra cui la sensibilità alle interferenze elettriche , le fluttuazioni del livello di base e l'assenza di letture numeriche e allarmi.

Link di comunicazione

Diversi modelli di monitor multiparametrici sono collegabili in rete, ovvero possono inviare il loro output a una stazione di monitoraggio centrale in terapia intensiva, dove un singolo membro del personale può osservare e rispondere a più monitor da letto contemporaneamente. La telemetria ambulatoriale può essere ottenuta anche da modelli portatili a batteria che vengono trasportati dal paziente e che trasmettono i propri dati tramite una connessione dati wireless .

Il monitoraggio digitale ha creato la possibilità, in piena fase di sviluppo, di integrare i dati fisiologici provenienti dalle reti di monitoraggio dei pazienti nei sistemi emergenti di cartelle cliniche elettroniche e di grafici digitali ospedalieri , utilizzando standard sanitari appropriati che sono stati sviluppati a tale scopo da organizzazioni come come IEEE e HL7 . Questo nuovo metodo di creazione di grafici dei dati dei pazienti riduce la probabilità di errori di documentazione umana e alla fine ridurrà il consumo complessivo di carta. Inoltre, l'interpretazione ECG automatizzata incorpora automaticamente i codici diagnostici nei grafici. Il software embedded del monitor medico può occuparsi della codifica dei dati secondo questi standard e inviare messaggi all'applicazione delle cartelle cliniche, che li decodifica e incorpora i dati nei campi adeguati.

La connettività a lunga distanza può avvalersi della telemedicina , che prevede la fornitura di assistenza sanitaria clinica a distanza.

Altri componenti

Un monitor medico può anche avere la funzione di produrre un allarme (come l'utilizzo di segnali acustici) per avvisare il personale quando vengono impostati determinati criteri, ad esempio quando alcuni parametri superano o scendono i limiti di livello.

Elettrodomestici mobili

Viene aperto un ambito completamente nuovo con i monitor trasportati mobili, anche nel trasporto sottopelle. Questa classe di monitor fornisce le informazioni raccolte in body-area networking ( BAN ) ad es. smartphone e agenti autonomi implementati .

Interpretazione dei parametri monitorati

Il monitoraggio dei parametri clinici ha principalmente lo scopo di rilevare i cambiamenti (o l'assenza di cambiamenti) nello stato clinico di un individuo. Ad esempio, il parametro della saturazione di ossigeno viene solitamente monitorato per rilevare i cambiamenti nella capacità respiratoria di un individuo.

Cambiamento di stato rispetto alla variabilità del test

Quando si monitora un parametro clinico, le differenze tra i risultati del test (o i valori di un parametro monitorato continuamente dopo un intervallo di tempo) possono riflettere uno (o entrambi) un cambiamento effettivo nello stato della condizione o una variabilità test-retest del metodo di test.

In pratica, la possibilità che una differenza sia dovuta alla variabilità test-retest può essere quasi certamente esclusa se la differenza è maggiore di una "differenza critica" predefinita. Questa "differenza critica" (CD) è calcolata come:

, dove:

  • K , è un fattore dipendente dal livello di probabilità preferito. Di solito, è impostato su 2,77, che riflette un intervallo di previsione del 95% , nel qual caso c'è meno del 5% di probabilità che il risultato di un test diventi superiore o inferiore alla differenza critica per variabilità test-retest in assenza di altri fattori .
  • CV a è la variazione analitica
  • CV i è la variabilità intra-individuale

Ad esempio, se un paziente ha un livello di emoglobina di 100 g/L, la variazione analitica ( CV a ) è 1,8% e la variabilità intra-individuale CV i è 2,2%, la differenza critica è 8,1 g/L. Pertanto, per cambiamenti inferiori a 8 g/L rispetto a un test precedente, potrebbe essere necessario considerare la possibilità che il cambiamento sia completamente causato dalla variabilità test-retest oltre a considerare gli effetti, ad esempio, di malattie o trattamenti.

Differenze critiche per alcuni esami del sangue
Sodio 3%
Potassio 14%
Cloruro 4%
Urea 30%
creatinina 14%
Calcio 5%
Albumina 8%
Glicemia a digiuno 15%
amilasi 30%
Antigene carcinoembrionale 69%
proteina C-reattiva 43%
Emoglobina glicata 21%
Emoglobina 8%
Eritrociti 10%
Leucociti 32%
piastrine 25%
Se non diversamente specificato, il riferimento per i valori critici è Fraser 1989

Differenze critiche per altri test includono la concentrazione di albumina urinaria nelle prime ore del mattino, con una differenza critica del 40%.

Tecniche in sviluppo

Lo sviluppo di nuove tecniche per il monitoraggio è un campo avanzato e in via di sviluppo in medicina intelligente , biomedico-aided medicina integrativa , medicina alternativa , auto-misura medicina preventiva e medicina predittiva che enfatizza il monitoraggio dei dati medici completi dei pazienti, le persone a rischio e persone sane utilizzando dispositivi biomedici avanzati, intelligenti e minimamente invasivi , biosensori , lab-on-a-chip (in futuro dispositivi di nanomedicina come i nanorobot ) e diagnosi mediche computerizzate avanzate e strumenti di allerta precoce nel corso di un breve colloquio clinico e prescrizione di farmaci .

Man mano che la ricerca biomedica , la nanotecnologia e la nutrigenomica avanzano, realizzando le capacità di autoguarigione del corpo umano e la crescente consapevolezza dei limiti dell'intervento medico da parte dei farmaci chimici - unico approccio del trattamento medico della vecchia scuola, nuove ricerche che mostrano gli enormi danni che i farmaci possono causare, i ricercatori stanno lavorando per soddisfare la necessità di un ulteriore studio completo e di un monitoraggio clinico continuo personale delle condizioni di salute, mantenendo l'intervento medico legacy come ultima risorsa.

In molti problemi medici, i farmaci offrono un sollievo temporaneo dei sintomi mentre la radice di un problema medico rimane sconosciuta senza dati sufficienti di tutti i nostri sistemi biologici . Il nostro corpo è dotato di sottosistemi allo scopo di mantenere l'equilibrio e le funzioni di autoguarigione. Un intervento senza dati sufficienti potrebbe danneggiare quei sottosistemi di guarigione. Il monitoraggio della medicina colma il vuoto per prevenire errori di diagnosi e può aiutare nella futura ricerca medica analizzando tutti i dati di molti pazienti.

Esempi e applicazioni

Il ciclo di sviluppo in medicina è estremamente lungo, fino a 20 anni, a causa della necessità di approvazioni della Food and Drug Administration (FDA) statunitense, quindi molte delle soluzioni di monitoraggio della medicina non sono oggi disponibili nella medicina convenzionale.

Il tonometro dinamico di contorno PASCAL. Un monitor per il rilevamento dell'aumento della pressione intraoculare .
Monitoraggio della glicemia
I dispositivi per il monitoraggio della glicemia in vivo possono trasmettere dati a un computer che può aiutare con suggerimenti sulla vita quotidiana per lo stile di vita o l' alimentazione e con il medico può dare suggerimenti per ulteriori studi nelle persone a rischio e aiutare a prevenire il diabete mellito di tipo 2 .
Monitoraggio dello stress
I biosensori possono fornire avvisi quando i segnali dei livelli di stress stanno aumentando prima che l'essere umano possa accorgersene e fornire avvisi e suggerimenti. I modelli di rete neurale profonda che utilizzano dati di imaging fotopletismografico (PPGI) da fotocamere mobili possono valutare i livelli di stress con un alto grado di precisione (86%).
Biosensore di serotonina
I futuri biosensori della serotonina possono aiutare con i disturbi dell'umore e la depressione .
Nutrizione basata su esami del sangue continui
Nel campo della nutrizione evidence-based , un lab-on-a-chip di impianto che può funzionare 24/7 esami del sangue può fornire un continuo i risultati e un computer in grado di fornire suggerimenti di nutrizione o avvisi.
Psichiatra-on-a-chip
Nelle scienze cliniche del cervello la somministrazione di farmaci e i biosensori basati su Bio-MEMS in vivo possono aiutare nella prevenzione e nel trattamento precoce dei disturbi mentali
Monitoraggio dell'epilessia
In epilessia , prossime generazioni di monitoraggio a lungo termine di video-EEG possono prevedere attacco epilettico e impedire loro con i cambiamenti di attività della vita quotidiana, come il sonno , lo stress , l'alimentazione e l'umore gestione.
Monitoraggio della tossicità
I biosensori intelligenti possono rilevare materiali tossici come mercurio e piombo e fornire avvisi.

Guarda anche

Riferimenti

Ulteriori letture

  • Monitoraggio del livello di coscienza durante l'anestesia e la sedazione , Scott D. Kelley, MD, ISBN  978-0-9740696-0-9
  • Reti di sensori sanitari: sfide verso l'implementazione pratica , Daniel Tze Huei Lai (a cura di), Marimuthu Palaniswami (a cura di), Rezaul Begg (a cura di), ISBN  978-1-4398-2181-7
  • Monitoraggio della pressione sanguigna in medicina e terapia cardiovascolare (cardiologia contemporanea) , William B. White, ISBN  978-0-89603-840-0
  • Monitoraggio fisiologico e diagnosi strumentale in medicina perinatale e neonatale , Yves W. Brans, William W. Hay Jr, ISBN  978-0-521-41951-2
  • Nanotecnologia medica e nanomedicina (prospettive in nanotecnologia) , Harry F. Tibbals, ISBN  978-1-4398-0874-0

link esterno