НОСИМЫЕ СМАРТ-СЕНСОРЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ КРОВОПОТЕРЬ ПРИ РАНЕНИЯХ ИЛИ ТРАВМАХ

04.04.2023 |

Носимые медицинские смарт-сенсоры и системы на их основе начинают широко применяться в медицинской практике [1]. Они позволяют измерять артериальное давление, частоту дыхания и сердечного ритма, температуру тела, импеданс кожного покрова, ЭКГ, а также другие медицинские параметры, и передавать их при необходимости в удаленный диагностический центр через аналоговый интерфейс и модуль обмена данными.
В ряде случаев для комплексной оценки состояния пациента синхронно измеряется несколько медицинских параметров, например, частота сердечного ритма и параметры движения, или частота сердечного ритма и импеданса кожного покрова. Следует отметить, что если мониторинг медицинских параметров и их передача в диагностический центр выполняются автоматически по заданному алгоритму, то постановка диагноза в этих центрах все еще остается прерогативой врача.
Это ограничивает применение дистанционных систем медицинского мониторинга при необходимости диагностировать состоянии пациента в реальном времени. Задержка в постановке диагноза и, как следствие, в оказании необходимой врачебной помощи особенно в чрезвычайных ситуациях может привести к необратимым последствиям, включая гибель пациента.
К подобным ситуациям относятся тяжелые травмы или ранения, сопровождающиеся кровотечениями с большой потерей крови, что может вызвать тяжелый геморрагический шок и привести к летальному исходу. Уровень кровопотери, как правило, выражается через объем циркулирующей крови (ОЦК). Исходя из этого показателя, классификация кровопотерь может быть представлена в следующем виде:
1. Легкая степень кровопотери до 1 л составляет 10 – 20% ОЦК.
2. Средняя степень кровопотери до 1.5 л составляет 20 – 30% ОЦК.
3. Тяжелая степень кровопотери до 2 л составляет 40% ОЦК.
4. Массивная кровопотеря – более 2 л составляет более 40% ОЦК.
Следует обратить внимание на достаточно большой разброс диапазона показателей при оценке тяжести кровопотери, при этом важно знать еще и скорость кровопотери. Отметим, что для более точной оценки кровопотерь необходимо иметь данные о первоначальном объеме циркулирующей крови пострадавшего (до получения им травмы или ранения).
Известно, что ОЦК зависит от таких параметров, как вес, рост, пол, возраст и др. Если величина исходного ОЦК пострадавшего неизвестна, то используют, как правило, среднестатистический показатель, согласно которому ОЦК у взрослого здорового человека составляет 6-8% от массы тела. Таким оразом, если руководствоваться приведенными выше допусками в показателях, то погрешность в оценке тяжести кровопотери может колебаться в пределах 10% и более.
В медицине существует достаточно много методов оценки кровопотерь в реальном времени. Их можно условно разделить на две большие группы: прямые и косвенные. К прямой оценке в основном относятся различные биохимические методы, которые применяются при проведении хирургических операций. Вне клиники используют косвенные методы, как правило, под наблюдением медицинского персонала.
Применение в настоящее время носимых смарт сенсоров и систем для автоматической оценки тяжести кровопотерь в реальном времени нам неизвестно. В то же время в медицинской практике используется такой достаточно валидный косвенный показатель оценки кровопотери, как индекс
Альговера-Брубера (ИАБ):
ИАБ = ЧСС/АДС,
где ЧСС – частота сердечных сокращений; АДС – артериальное или систолическое давление.
Уровень кровопотери, выраженный через индекс Альговера-Брубера, может быть представлен в следующем виде:
1. ИАБ = 0.8 и меньше – кровопотери составляют 10 – 15% ОЦК.
2. ИАБ = 0.9 – 1.2 – кровопотери составляют 20 – 25% ОЦК.
3. ИАБ = 1.3 – 1.5 – кровопотери составляют 30% ОЦК.
4. ИАБ = 2 – кровопотери составляют 40% ОЦК.
Для вычисления этого индекса могут быть использованы уже имеющиеся в системе медицинского мониторинга сенсоры частоты сердечных сокращений и артериального давления. Учитывая, что в используемых в настоящее время носимых системах медицинского мониторинга кровопотери, вызванные кровотечением, не измеряются, в их состав предлагается включить функцию определения этого показателя. С этой целью, если у пострадавшего в результате ранения или травмы наблюдается кровотечение, то носимая система медицинского мониторинга должна синхронно следить за параметрами артериального давления и частоты сердечных сокращений и с каждым измерением этих параметров вычислять индекс кровопотерь Альговера-Брубера.
Следует отметить, что при определении кровопотери, выраженной через индекс Альговера-Брубера, наблюдается достаточно большой разброс вплоть до оценки крайнего случая, когда пострадавшему угрожает летальный исход, особенно, если неизвестен исходный ОЦК и другие медицинские параметры пострадавшего.
Поэтому для повышения точности измерения кровопотерь система медицинского мониторинга должна быть персонифицирована, т. е. содержать индивидуальные данные об ОЦК, давлении и частоте сердечного ритма пострадавшего в нормальном состоянии (до получения травмы или ранения). Это позволит с большей точностью установить уровень кровопотери и вовремя принять необходимые меры, включая переливание крови, для оказания экстренной помощи пострадавшему.
Отметим, что скорость кровотечения, которая тоже может быть измерена с помощью этого индекса, зависит еще от температуры тела, вязкости крови, ее насыщения кислородом. Влияние этих параметров на скорость кровотечения может быть учтено введением поправочных коэффициентов при определении индекса Альговера-Брубера.
ВЫВОДЫ
Измерение кровопотери в полевых условиях возможно с помощью носимой персонифицированной смарт-системы медицинского мониторинга, в том числе дистанционной. Для разработки и применения таких систем, могут быть использованы выпускаемые промышленностью носимые медицинские сенсоры, средства обработки и передачи данных.
ЛИТЕРАТУРА
1. Романов В., Галелюка И., Вороненко А. Схемотехнические решения для дистанционного мониторинга состояния здоровья хронических больных. ЭКиС, № 1, 2023 г. – с. 14-