V následujícím pokračování popisu jednotlivých typů zdravotnických elektrických přístrojů budeme pokračovat velmi častým zdravotnickým prostředkem a to tzv. monitory základních životních (někdy se také používá vitálních) funkcí. Než však přistoupíme k technickému popisu, uvedeme zde velmi zjednodušený popis účelu použití z hlediska pacientů.
Monitor životních funkcí je specializovaný zdravotnický diagnostický přístroj, který se vyskytuje zejména na operačních sálech, odděleních urgentní péče, tj. ARO a JIP a slouží zejména k monitorování základních životních (vitálních) funkcí, když se dostaneme na nějakou operaci, když se nám stane nějaký úraz nebo když se musí sledovat léčba vybranými druhy farmak (léků) apod. Vzhledem k použití u lůžka pacienta se také někdy nazývá lůžkový monitor neboli „bedside“ (přejato z anglického jazyka).
Je zde zmíněn pojem „základní životní funkce“. Pod tímto pojmem máme na mysli zdali jsme při vědomí, dýcháme a zdali máme funkční krevní oběh. Tyto základní životní funkce jsou pak reprezentovány následujícími fyziologickými parametry či signály. Jedná se o krevní tlak, srdeční frekvenci, dechovou činnost (včetně vyhodnocování EtCO2, tj. vyhodnocování objemu CO2 ve vydechované směsi), nasycení krve kyslíkem (také saturace krve kyslíkem, tzv. parametr SpO2 – neboli vyhodnocování obsahu kyslíku v kapilární krvi), EKG neboli elektrokardiogram, což je, jak jsme si již uvedli v předchozích dílech, průběh elektrické aktivity srdce (elektrického napětí) v čase a též tělesná teplota.
Z hlediska technického principu činnosti přístroje se v zásadě jedná o jednodušší počítač, který má několik periférií a musí s nimi komunikovat. S tím pak také souvisí rozdělení monitorů životních funkcí, kde se uplatňují dva zásadní přístupy. Jedním je koncepce tzv. jednoúčelových monitorů životních funkcí a druhým je koncepce tzv. modulárních monitorů životních funkcí, kde se uplatňuje funkce „plug-and-play“ neboli po zasunutí modulu je modul rozpoznán a monitor již pak dále pracuje se známým zařízením. Zatímco jednoúčelové monitory mají již od výrobce stanoveno, co mohou monitorovat a nedá se to změnit, u modulárních je to přesně naopak. Tj. lze definovat, jaké moduly, tj. jaké životní funkce chceme monitorovat. Takovýto monitor životních funkcí lze tedy konfigurovat podle potřeby daného zdravotnického zařízení. Kromě toho lze u modulárních monitorů využívat více modulů (zásuvné jednotky), které se dají měnit podle potřeby. Jednotlivé zásuvné moduly pak odpovídají jednotlivým měřeným parametrům a nebo skupině parametrů (viz výše). Takovými typickými zásuvnými jednotkami jsou modul pro neivazivní a invazivní krevní tlak, modul EtCO2, modul (může být realizováno pouze vstupem monitoru) pro měření nasycení krve kyslíkem, modul (může být realizováno pouze vstupem monitoru) pro snímání EKG neboli elektrokardiogramu a též modul (může být realizováno pouze vstupem monitoru) pro měření tělesné teploty.
Základním příslušenstvím každého monitoru životních funkcí jsou jednak tzv. sety, neboli hadičky se specializovanými zakončeními pro měření krevního tlaku či objemu CO2 ve vydechované směsi a dále většinou kabely, které se skládají z jednotlivých vodičů a slouží k propojení modulu monitoru a elektrod či prstového a jiného senzoru.
Vzhledem k tomu, že v uvedeném monitoru základních životních funkcí se nachází mnoho měřicích senzorů a v monitoru jsou zavedeny vybrané algoritmy pro zpracování naměřených hodnot, tak je třeba, aby monitor poskytoval specializovaný režim pro servisní činnosti a to např. kalibrace, dále změření převodních charakteristik vybraných senzorů apod.
Samozřejmostí většiny monitorů životních funkcí je napájení jak z rozvodné sítě 230 V/ 50 Hz, tak i z baterií. To je dáno zejména požadavkem na okamžité použití za jakýchkoli podmínek včetně nedostupnosti napájecí rozvodné sítě.
Velmi důležitou funkcí takového monitoru životních funkcí jsou tzv. „alarmy“ neboli zvuková a vizuální výstražná upozornění v případě překročení nastavených mezních přípustných hodnot u pacienta. Takovým nejčastějším alarmem jsou např. výstražná upozornění překročení nastavených hodnot krevního tlaku. Tyto alarmy jsou také kontrolovány pomocí specializovaných simulátorů a testerů za dohledu biomedicínských techniků či biomedicínských inženýrů, aby vše fungovalo spolehlivě.
V současné době je k dispozici i spojení monitoru životních funkcí a tzv. defibrilátoru, což je přístroj, který pomáhá prostřednictvím velké energie (zjednodušeně řečeno elektrickým šokem) uvést srdce opět do původního pravidelného rytmu neboli do synchronizmu. Tato kombinace je nejčastěji vybavením posádek zdravotnické záchranné služby, resp. sanitek. Existují i specializované monitory, např. tzv. kardiotokograf, který slouží ke sledování děložních stahů (kontrakcí) a ozev plodu u těhodné ženy. Takovýto monitor je také řízen počítačem, ale snímá odlišné signály a hlavně z jiných anatomických oblastí a jinými vodiči či kabely.
S vývojem různých druhů komunikačních rozhraní a to i bezdrátových se v poslední době prosazuje trend bezdrátové komunikace i u těchto monitorů. Můžeme se tedy např. setkat s bezdrátovým rozhraním typu Bluetooth a WiFi, prostřednictvím kterých jsou pak monitory propojeny s nadřízenou centrálou za účelem přenosu dat a nebo může být toto rozhraní použito pro komunikaci se senzorem, který snímá danou fyzikální veličinu na pacientovi apod. Takovým typickým příkladem je prstový senzor SpO2, který má rozhraní Bluetooth. Kromě toho je možné také propojení s tzv. centrálou (bezdrátové i drátové), neboli velkým monitorem, který ukazuje údaje a průběhy pro všechny napojené pacienty a stejně tak umožňuje používat alarmy. Tato centrála má pak možnost komunikovat přímo s nemocničním informačním systémem, kde jsou pak uložena data o pacientovi a lze tak např. z konkrétní operace daného pacienta dohledat dané hodnoty fyziologických parametrů či průběhy signálů. Toto je však zatím realizováno pouze v nejmodernějších nemocnicích v ČR.
V souvislosti s existencí jednoúčelových monitorů se objevují tyto monitory již i v domácí péči u dlouhodobě nemocných. Zejména na operačních sálech se osvědčily monitory životních funkcí, které jsou vybaveny dotykovou obrazovkou. Je to sice pouze jeden z možných způsobů ovládání, nicméně velmi efektivní.
Jako velmi specializovaná zařízení jsou k dispozici i monitory životních funkcí, které mohou pracovat v blízkosti tomografu využívajícího k zobrazení jaderné magnetické rezonance a jsou tak vyrobeny jako zdravotnické prostředky, které mohou být umístěny v magnetickém poli.
I pro tyto zdravotnické diagnostické přístroje platí, že při dodržení pokynů k obsluze a při dodržení předepsaných bezpečnostně-technických kontrol se jedná o bezpečný zdravotnický prostředek a tak se nemusíme obávat případných problémů během monitorování či nežádoucích příhod, resp. riziko výskytu těchto jevů je minimalizováno.
Text: Doc. Ing. Jiří Hozman, Ph.D., ČVUT FBMI
Foto: archiv