پاورپوینت روشهای جدید مانیتورینگ جنین و کاربرد در پزشکی از راه دور

fetal monitoring

روشهای جدید مانیتورینگ جنین و کاربرد در پزشکی از راه دور

مانیتورینگ الکتریکی جنین

-مانیتورینگ داخلی ( داخل رحمی- در مراحل آخر بارداری )
-مانیتورینگ خارجی ( از روی شکم مادر- در طول بارداری)

-مانیتورینگ مقطعی -کوتاه مدت
– مانیتورینگ دائمی – طولانی مدت

مانیتورینگ خارجی و دائمی ارجح است .

روشهای مانیتورینگ قلب جنین
ضربان قلب جنین شاخص بالینی مهم
ارزیابی سلامت وی در طول بارداری است.

1- الکتروکاردیگرام جنین

2- فنو کاردیگرافی

3- روش ماوراء صوت داپلر

دریافت الکترواکاردیوگرام جنین به روش فعلی
1- از طریق مانیتور داخلی
2- بعد از هفته 12 بارداری
مادر , ECG 3-سیگنال دریافتی از قلب جنین به همراه
سیگنال حاصل از انقباضات رحم وعضلات شکم و حرکات ارگانهای داخلی جنین است .
(نویز برق شهر و اغتشاشات با فیلتر میان گذر مناسب
حذف می شوند.)

ارتباط امواج الکتروکاردیوگراف با چرخه قلبی

فنوکاردیگرافی
ضبط صدای ضربان قلب جنین

S1,S2 اخذ سیگنال صوتی . شنیدن صداهای

سیگنال حاصل حساسیت زیاد به نویز و اصوات مزاحم خارج بدن
و داخل شکم مادر دارد . این روش در هنگام انقباضات رحمی کارایی ندارد .

روش ماوراء صوت یا داپلر
اولتراسوند پیوسته
داپلر ضربانی یا پالسی

اعمال یک سیگنال ماوراء صوتی با مبدل خاص به بدن مادر –
عبور امواج از بافتها – رسیدن به جنین و قلب وی- دریافت اکوی ماوراء صوت توسط ترانسدیوسراز سطح شکم .
اخذ سیگنال به روش اولتراسوند آسان,
ولی پردازش آن نسبتا مشکل است.

اصل شیفت داپلر

وقتی امواج صوتی به جسم متحرکی برخورد می کنند , فرکانس امواج برگشتی متناسب با سرعت و جهت هدف متحرک تغییر می کند .
تغییر فرکانس متناسب با سرعت حرکت قلب نسبت به پروپ خواهد بود . ( با نزدیک شدن قلب به مبدل – فرکانس موج دریافتی بیشترمی گرددو بالعکس.)
با محاسبه تغییرات فرکانس به دامنه یک سیگنال صوتی خواهیم داشت که پس از تقویت با بلند گو قابل پخش است .

اجزای اصلی دستگاه جنین یاب
استفاده از تکنیک داپلر با امواج پیوسته
1- مبدل(پروپ)
دارای حداقل2 کریستال پیزوالکتریک برای تبدیل
سیگنال الکتریکی به ماوراءصوت و بالعکس.
2-فرستنده
شامل یک نوسان ساز موج سینوسی است.
3-گیرنده
تغییرات حرکت قلب جنین را به تغییرات دامنه سیگنال تبدیل می کند.

پردازش سیگنال
پردازش از طریق اتوکرولیشن
امواج برگشتی به درون یک میکرو پروسسور می روند
و سیگنال دریافتی را با آخرین سیگنال مقایسه می شود.
در نتیجه شبیه ترین سیگنال به سیگنال واقعی قابل اخذ است .
حرکت دریچه ها به علت سرعت بالا شیفت فرکانسی بیشتری نسبت به حرکت کندتر دیواره های قلب دارد.
با فیلتر مناسب می توان روی حرکت دریچه ها متمرکز شد.

مانیتورینگ جنین به روش اصلاح شده
ازروی شکم مادر مانیتورطولانی مدت FECGدریافت سیگنالهای
سیگنالهای دریافتی آغشته به نویز خط پایه – انقباضات عضلات شکم مادر – سیگنالهای قلب مادر است ؛ که برای رفع آ نها و دریافت سیگنال صحیح این اقدامات صورت می گیرد.
1- پیش پردازش و فیلترینگ مناسب
2- متوسط گیری همزمان
3- روش اتو کرولیشن
Enhancement4- ارتقاء کیفیت

مراحل ثبت و نحوه پردازش داده ها
شکل :
جایگاه صحیح الکترودها روی شکم مادر
فرکانس نمونه گیری 400 هرتز است و دریافت سیگنالها از طریق قرار دادن 12الکترود بر روی شکم مادر , صورت می پذیرد.

پیش پردازش

سیگنالهای دریافتی از شکم مادر به منظور بر طرف کردن خط پایه و اثر انقباضات رحمی , ابتدا ,پیش پردازش می شوند .
پیش پردازش:
اعمال تبدیلهایی بر سیگنال , به منظور تسهیل استخراج پارامترهای معنا دار
هدف پیش پردازش : کاهش نویز سیگنال و کاهش حجم داده ها .

متوسط گیری همزمان

مادر به وسیله روش متوسط گیری همزمان ECG حذف
( از طریق جمع تعدادی سیگنال و گرفتن میانگین آنها)

متوسط گیری همزمان ساده ترین روش برای افزایش سیگنال به
نویز است . ابتدا لحظه شروع موجها مشخص و سپس متوسط گیری همزمان صورت می گیرد .

شکل سیگنالهای دریافتی پس از حذف نویزها

MECG 2- بعد از حذف

1- بعد از اعمال پیش پردازش
بر سیگنال دریافتی

سیگنالهای پیش پردازش شده با فیلتر میان گذر در باند 15-40 هرتز فیلتر می شوند ( قلب جنین کاملا در این باند در دسترس است )

پس از حذف اثر قلب مادر و نویز خط پایه, سیگنال شکمی اساسا شامل
جنین و نویز تصادفی است . ECG

کرولیشن
اتوکرولیشن (خود همبستگی ) : ایجاد شیفتهای زمانی و
بدست آوردن شباهت متوسط یک سیگنال به خودش.
در نتیجه شبیه ترین سیگنال به سیگنال واقعی قابل اخذ است .

حاصل عمل اتو کرولیشن سیگنالهای پریودیک نیز متناوب است اما در اثراتوکرولیشن , نویز همچنانکه
افزایش می یابد , کاهش پیدا می کند .(LAG)

حذف نویز

با آنالیز عمل اتو کرولیشن و واریانس آنها , 2 کانال حامل
قوی ترین سیگنالهای قلب جنین شناسایی می شوند.
بین 2 کانال کراس کرولیشن کوتاه مدت صورت می گیرد .
اینتروال مطلوب برای آنالیز واریانس 2/0 تا 2/2 ثانیه است .

نویزها کرولیت نمی شوند در نتیجه اطلاعاتی که از قلب جنین
می آید , افزایش پیدا می کند

کانال حامل اطلاعات مفید پس از کرولیشن

محاسبه نرخ ضربان قلب

مشخص می شوند. R پیک ها با نقاط تیز

فنومن محاسبه دائمی ضربان قلب بر اساس فاصله
است. R-R

سرعت ضربان قلب جنین به صورت لحظه ای بعد از کراس کرولیشن

مانیتورینگ جنین از راه دور به روش فنوکاردیوگرافی طولانی مدت
مانیتور کردن و ارزیابی جنین برای دراز مدت , به نحو مطلوبی از طریق سیستمهای پزشکی از راه دور انجام پذیر است.
استخراج داده ها در طولانی مدت و با هزینه کمتر بوسیله پردازش سیگنال آکوستیک ( صوتی ) آشفته دریافتی از شکم مادر که 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.

محاسن فنوکاردیوگرافی
فنوکاردیوگرافی ( ضبط صدای قلب) یک ابزار مناسب برای ارزیابی وضعیت سلامت جنین 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 .

مقایسه فنوکاردیوگرافی و داپلر
البته متخصصان زنان و مامایی 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 .
تحقیق بر روی روش فنو کاردیوگرافی برای سنجش طولانی مدت قلب جنین بر پایه این حقیقت معروف آغاز شده بود که :" داده های حقیقی و حتمی تنها با اندازه گیری و سنجش طولانی مدت دریافت می شوند ". و می دانیم که روش سونوگرافی اساسا برای این هدف ساخته نشده است .

متدها
در بعضی بازه های زمانی ( پریودهای زمانی ) , سیگنالهای صوتی ( آکوستیک ) ثبت شده از شکم مادر بسیار آشفته می شود . 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 .

کرولیشن در فنوکاردیوگرافی

اتو کرولیشن توانایی تعیین و تخمین زمان شروع پریود سیستولیک و دیاستولیک حتی در آشفتگی های بسیار بالا را دارد . با شناسایی این صدا ها ، زمان ضربه تا ضربه و 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 .

اطلاعات تنفسی
باتجزیه و تحلیل رکوردها و دادهای ثبت شده ، 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 .

روش
درتحقیق اخیر، یک روش کاربردی برای ارزیابی و مانیتور جنین
به مدت طولانی در منزل , ایجاد شده است و یک سیستم پزشکی از راه دور را بر اساس فنوکاردیوگرافی انفعالی و فشرده شده شکل می دهد . فشرده بودن بدین معنی است که قسمتهایی ازعملیات 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 . به این صورت تمام اطلاعات مورد نیاز فشرده شده و به بیمارستان انتقال می یابند .

دیاگرام مراحل کار

انتقال داده ها
داده های خروجی از این فرایند ( در زمان واقعی ) موقتا در حافظه لوکال ( محلی) جمع آوری شده و قبل از انتقال به مرکز کامپیوتر فشرده سازی می شوند . انتقال داده ها در فرم فشرده به مرکز کامپیوتر بیمارستان صورت می گیرد که حدود 15 % از کل داده های جمع آوری شده را تشکیل می دهد . در مرکز کامپیوتر یک متخصص زنان و مامایی ، بر نمایش منحنی ضربان قلب جنین و تغییر پذیری و حرکات تنفسی ثبت شده نظارت دارد.

پیشنهاد
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 مانیتور سیگنالهای آکوستیک دریافتی , به صورت صحیح برای وضعیتهای پر خطر 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 جنین را فراهم می سازد .