Biomed Phase 1 - PDF dokument
Dokumenty
Prepis biomedickej fázy 1
Ministerstvo školstva, výskumu a mládeže
Transilvánska univerzita v Braove B-dul Eroilor č. 29, Braov - treska obyčajná 500036,
Tel: +40 268 413000, +40 268 412088, Tel/Fax: +40 268 410525,
VEDECKÁ A TECHNICKÁ SPRÁVA (RTD)
Fáza vykonania č. 1: 14.09.2007 15.12.2007 Názov fázy: Riadenie výskumu, organizácia a inštitucionálny rozvoj Zmluva D1-057/21.09.2007, BIOMED-TEL Projektový manažér: Prof. Dr. angl. Paul Nicolae BORZA
Vedecko-technická správa RST in extenso * PVAI zápisnica o vnútornom schválení PVRLP zápisnica o prijatí prác od partnerov Finalizačný protokol PF (iba pre záverečnú fázu)
* pre partnerstvá programu 4 v prioritných oblastiach sa použije model z prílohy 1 Kód: PO-04-Ed1-R0-F5
Obsah 1 Všeobecné ciele. 3
1.1 Navrhované ciele pre fázu 1 2007. 3 2 Zhrnutie fázy. 4 3 Vedecký a technický popis. 5
3.1 RI1: Správa o aktuálnom stave techniky v oblasti senzorov použiteľných v monitorovacom zariadení. 5
3.1.1 Slovník použitých výrazov. 5 3.1.2 Všeobecné technické parametre hardvéru a softvéru. 6 3.1.2.1 Všeobecný opis rozhraní konštrukčného systému. 7 3.1.2.2 Biopotenciálne vzorkovacie elektródy. 10 3.1.2.3 Pulzná oximetria/oximetria. 11 3.1.2.4 Stanovenie glukózy v krvi. 13
3.1.2.4.1 Invazívne metódy. 14 3.1.2.4.2 Neinvazívne metódy. 14 3.1.2.4.3 Neinvazívne čiastkové metódy. 16 3.1.2.4.4 Zariadenie sedem. 16 3.1.2.4.5 Implantovateľný snímač. 17
3.1.3 Systém obstarávania. 17 3.1.4 Rozbočovač a komunikačný systém PDA-smart phone. 18
3.2 RM1: Správa o stave techniky v oblasti ambulantného monitorovania pacientov. 21
3.2.1 Štúdia o biofyzikálnych a biochemických parametroch, ktoré sa majú monitorovať pri kardiovaskulárnych ochoreniach. 3.2.1.1 Hlavné parametre, ktoré sa majú monitorovať pri monitorovaní kardiovaskulárnych chorôb, sú: 21
3.2.1.1.1 Ischemická choroba srdca. 21 3.2.1.1.2 Vysoký krvný tlak. 21 3.2.1.1.3 Arytmie. 21 3.2.1.1.4 Cukrovka Cukrovka. 21
3.2.1.2 Biofyzikálne parametre na monitorovanie krvného tlaku. 21 3.2.1.2.1 Srdcové zlyhanie. 22
3.2.2 Meranie krvného tlaku. 22 3.2.3 Elektrokardiogram. 26 3.2.4 Monitorovanie glukózy v krvi. 28 3.2.5 Monitorovanie parametrov koagulácie. 29 3.2.6 Monitorovanie telesnej hmotnosti. 30 3.2.7 Meranie teploty. 30 3.2.8 Meranie prietoku krvi. 30
3.3 Diagnostické algoritmy pri kardiovaskulárnych ochoreniach. 31 3.3.1 Koronárna ischemická choroba. 32 3.3.2 Vysoký krvný tlak. 34 3.3.3 Srdcové arytmie. 37 3.3.4 Analýza srdcového rytmu. 39 3.3.5 Morfologická analýza. 39 3.3.6 Srdcová nedostatočnosť. 42
4. Závery. 44 5 Bibliografia. 45
1 Všeobecné ciele Navrhuje sa skúmať, navrhovať a implementovať flexibilný a autoadaptívny systém na monitorovanie biologických signálov. Bude vyvinutý systém s architektúrou primeranou na účely diaľkového monitorovania a navrhnú sa rozhrania určené na získavanie, monitorovanie a tele-prenos signálov získaných od pacienta do nemocnice. Ide o signály: srdcové biopotenciály, krvný tlak, koncentrácia O2 v krvi, srdcová a dýchacia frekvencia, teplota, koncentrácia glukózy v krvi atď. Budú navrhnuté inteligentné rozhrania a systém bude schopný automaticky integrovať senzory v režime Plug & Play a bude automaticky prispôsobovať svoju komunikačnú stratégiu so závodom/dispečerom tak, aby sa minimalizovali náklady a zaistila spoľahlivosť a dostupnosť dátového pripojenia. Bude sa pokračovať v stratégii vývoja systému, ktorá ponúkne vysokú všestrannosť a škálovateľnosť a umožní rozšírenie výsledkov projektu nad rámec telelekárstva.
1.1 Navrhované ciele pre 1. fázu 2007
Č. Výsledok aktivity
1 AM1: Štúdia o signáloch a ich zodpovedajúcich hodnotách. normálne varovné a výstražné signály
RM1: Správa o stave techniky v oblasti ambulantného monitorovania pacientov
2 AI1: Štúdium senzorov, rozhraní a komunikačných protokolov a ich vlastností
RI1: Správa o stave senzorov použiteľných v monitorovacích zariadeniach (korelovaná s RM1)
3 AD1.1: Návrh a aktualizácia staveniska projektu RD1.1: Realizácia staveniska projektu
4 AG3: Definovanie rámca koordinácie projektu RM3: Definovanie a podpísanie žiadosti Memorandum o porozumení (MoU)
Tabuľka 1 Ciele navrhnuté pre 1. fázu 2007
2 Zhrnutie fázy I. etapa projektu zahŕňala skúmanie najnovších úspechov v tejto oblasti
implementácia systémov monitorovania domácich pacientov. Boli preskúmané lekárske aspekty týkajúce sa špecifikácie chorôb a biofyzikálnych a biochemických parametrov, ktoré sú relevantné pri určovaní vrstiev pacientov, ako aj komplexné technické aspekty súvisiace s monitorovacím systémom, konkrétne: aspekty týkajúce sa získavania signálov (odber biopotenciálu a ďalšie biofyzikálne merania). biochemický krvný tlak, teplota, pulz, dychová frekvencia, srdcová mechanika/fonokardiogram, oxymetria, glukóza v krvi), predbežné spracovanie a spracovanie biofyzikálnych a biochemických signálov, ich teleprenos do nemocnice, ako aj tie, ktoré sa týkajú štruktúry tele monitorovanie, spoľahlivosť spracovania a prenosu údajov, dostupnosť systému vrátane aspektov týkajúcich sa jeho energetického riadenia.
Pokiaľ ide o lekárske aspekty, boli definované parametre, ktoré bude systém monitorovať, konkrétne: srdcový biopotenciál EKG, podľa ktorého sa v budúcnosti bude špecifikovať počet derivácií, ktoré bude musieť monitor merať -; krvný tlak -meraný zvieračovo-manometrickou metódou, ktorú prispôsobíme špecifikám ambulantného monitorovania-; meranie saturácie hemoglobínu kyslíkom (oximetria); pulz a dychová frekvencia; glukózy v krvi pomocou autonómnych senzorov vybavených bezdrôtovým rozhraním.
V súvislosti s monitorovacím systémom sme sa v tejto fáze zamerali na odber vzoriek, ako aj na súbor biofyzikálnych a biochemických parametrov a ich relevantnosť z hľadiska vernosti zdravotnej starostlivosti o pacientov.
Pokiaľ je to možné, malo by sa zvážiť použitie energeticky nezávislých senzorov, ktoré umožňujú bezdrôtové pripojenie k monitorovaciemu systému. Táto stratégia ponúka výhody, ako napríklad: pohodlie pri ich nanášaní na pacienta - sú navzájom izolované, čím sa eliminujú možné interferencie spôsobené zatváraním meracích prúdov medzi rôznymi snímačmi -; je možné zabezpečiť adekvátne dimenzovanie chemických zdrojov s cieľom zvýšiť energetickú nezávislosť senzorov; porucha alebo nedostupnosť snímača nepovedie k celkovej nedostupnosti systému. Je zrejmé, že takéto riešenie komplikuje štruktúru a zvyšuje cenu systému, ale získané výhody sa zdajú byť dôležitejšie.
Celý monitorovací systém bol štruktúrovaný s využitím pojmu hardvérové a softvérové rozhranie.
Podrobne sme analyzovali niekoľko viac ako 10 senzorov, ktoré je možné použiť na vzorkovanie signálov, popísali sme ich princípy činnosti, spôsoby spracovania