Technologie medyczne wykorzystywane w oddziałach anestezjologii i intensywnej terapii

Rosnące standardy leczenia sprawiają, że obiekty szpitalne stają się coraz bardziej nasycone wysokospecjalistycznymi technologiami. Z dużym ich nagromadzeniem spotykamy się zwłaszcza w oddziałach anestezjologii i intensywnej terapii.

Mówiąc o roli technologii medycznych w oddziałach anestezjologii i intensywnej terapii, należałoby wyjaśnić samo pojęcie „technologia medyczna”. W szerokim znaczeniu tego słowa to rodzaj wiedzy związanej z realizacją różnego rodzaju zadań pozwalających osiągnąć zamierzony cel. Oczywiście w tym przypadku cele zostają wyznaczone w obszarach systemu opieki zdrowotnej. Zawężając to pojęcie, w skład technologii medycznych wchodzą: wiedza, umiejętności, procedury, a nawet rozwiązania organizacyjne. To grupa środków niematerialnych. Druga grupa (właściwie najważniejsza) to grupa środków materialnych, a więc leków i urządzeń związanych bezpośrednio lub pośrednio z procedurami diagnostycznymi (w tym prewencja), terapeutycznymi i rehabilitacyjnymi.

Rozwój technologii medycznych jest ściśle związany z pojawieniem się i wykorzystaniem mikroprocesorów, czyli układów cyfrowych. Mikroprocesor to układ cyfrowy wykonany jako pojedynczy układ scalony zdolny do wykonywania operacji cyfrowych według dostarczonego ciągu instrukcji. Mówiąc prościej, mikroprocesor jest to układ zdolny wykonywać operacje arytmetyczno-logiczne w sposób programowany. W układach cyfrowych mikroprocesor (nazwany tak ze względu na małe rozmiary) jest podstawowym elementem składowym: kalkulatora, smartfona, tabletu, laptopa oraz urządzeń złożonych z wyżej wymienionych. Pierwszy mikroprocesor został wynaleziony w 1969 roku. Według obecnych kryteriów był to układ bardzo prymitywny, zapoczątkował jednak rozwój dziedziny związanej z układami elektronicznymi. Postęp w tej dziedzinie był wręcz niewiarygodny. Co więcej, postęp ten ma charakter wykładniczy. Szybkość zmian w dziedzinie komputeryzacji zaskoczyła wszystkich, a najbardziej samych twórców. Wprowadzenie komputerów przenośnych wywołało niezliczoną ilość nowych zastosowań, w tym także w medycynie.

Tomograf komputerowy

Pierwszy przykład technologii medycznej stanowi tomograf komputerowy, w którym wykorzystana jest synteza komputerowa obrazu oraz analiza sygnałów. Obecnie jest to podstawowe narzędzie diagnostyczne wykorzystywane u chorych leczonych na wszystkich oddziałach szpitalnych, niezależnie od tego, czy jest używany do diagnostyki, czy terapii. Daje stosunkowo szczegółowy obraz wnętrza człowieka, a raczej chorego, szczególnie chorego w stanie ciężkim, u którego inne metody diagnostyczne nie mogą być zastosowane. Komputery uległy znaczącej miniaturyzacji i są wbudowywane w liczne urządzenia mające zastosowanie w diagnostyce. W postaci mikrochipów mogą być wykorzystywane w diagnostyce np. przewodu pokarmowego.

Respirator

Podstawową procedurą realizowaną w oddziałach intensywnej terapii jest wentylacja mechaniczna. Utrzymuje ona dostateczną wentylację pęcherzykową na poziomie odpowiednim do stopnia wymiany gazowej. Oczywiście istnieje nieskończenie wiele możliwości interakcji między respiratorem a pacjentem, niezależnie od tego, czy płuca są zdrowe, czy uszkodzone. Wprowadzenie do budowy respiratorów mikroprocesorów doprowadziło do lawinowego wzrostu liczby trybów wentylacji, co znacznie rozszerzyło możliwości wyboru wentylacji dostosowanej do konkretnego pacjenta i stanu jego płuc. Na mikroprocesorach oparta jest również możliwość monitorowania warunków fizjologicznych, co pozwala śledzić zmiany w patologii płucnej lub każdej innej wymagającej użycia respiratora. Stworzyła ona również możliwość prześledzenia rozkładu wentylacji płuc, a także ich mechaniki, co doprowadziło do optymalizacji samego procesu.

Innym narzędziem wykorzystywanym między innymi w OIT jest elektryczna tomografia impedancyjna. Urządzenie umożliwia obrazowanie regionalnej wentylacji, co pozwala na ustawienie optymalnego PEEP-u (dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe). Elektryczną tomografię impedancyjną (EIT), a ostatecznie jej pomiary, można wykorzystać do określonych ustawień respiratora. Współczesne respiratory dzięki zaawansowaniu technologii mają możliwość dostosowania wentylacji mechanicznej do stanu klinicznego pacjenta. I nie jest to ostatnie słowo inżynierów. Aby bardziej zrozumieć naturę patologii, wysiłki badawcze poświęcono ulepszaniu technologii oceny zmiennych fizjologicznych przy łóżku pacjenta i włączeniu do respiratorów ulepszonych możliwości monitorowania. Dostępność pomiarów określonych zmiennych fizjologicznych umożliwia włączenie algorytmów automatycznego dostosowania do wentylacji pacjenta. Wbudowanie modułu tomografii impedancyjnej do respiratora umożliwia obrazowanie w czasie rzeczywistym i wizualną kontrolę wentylacji przy łóżku pacjenta.

Uzyskany obraz, otrzymany dzięki zintegrowanemu modułowi, pozwala na łatwiejszą interpretację i pełne wykorzystanie w praktyce klinicznej, a nawet uniknięcie niekorzystnych skutków samej wentylacji mechanicznej. A to wszystko właśnie dzięki mikroprocesorom. Monitory hemodynamiczne umożliwiają ocenę nie tylko parametrów układu krążenia – dzięki wbudowanym komputerom mamy możliwość przeliczania ich na wartości indeksowane.

Pompa infuzyjna

Pomiary oporu naczyniowego i dynamicznych parametrów obciążenia wstępnego serca optymalizują terapię nie tylko płynami, ale również lekami.

Za pomocą specjalnie skonstruowanych urządzeń można kontrolować podaż płynów dożylnych w odmierzonych, bezpiecznych i regularnych dawkach, zachowując stały, określony odstęp czasowy. Dawka leku jest dostosowana do potrzeb pacjenta, a przez to bezpieczniejsza. Pompy infuzyjne w zależności od celu, jakiemu mają służyć, są wykorzystywane do kontrolowanego podawania leków i płynów. Te małe systemy komputerowe pozwalają na pełną kontrolę infuzji podawanych leków. Liczba urządzeń służących do miareczkowanej podaży leków i płynów u pacjentów oddziałów intensywnej terapii jest bardzo często tak duża, że pomimo uporządkowania ich w tzw. stacjach dokujących coraz częściej konieczne staje się zainwestowanie w systemy zarządzania infuzją, które w sposób planowy pozwalają na kontrolowanie systemu pomp infuzyjnych,

Niezwykle pomocne w nadzorze nad często kilkudziesięcioma pompami, które pracują jednocześnie, są nowoczesne systemy zarządzania infuzją. Idea tych systemów polega na tym, że za pośrednictwem wewnętrznej sieci szpitalnej można na dowolnym bądź dedykowanym komputerze przeglądać wszystkie informacje o aktualnie prowadzonych infuzjach. Ponadto umożliwia to dostęp do historii infuzji już zakończonych, a także zbieranie informacji i danych do stworzenia dobowego bilansu płynów. Rozbudowa modułów pozwala na identyfikację miejsca alarmu, a także czasu do zakończenia infuzji. Kombinacja dwóch pomp w stacji dokującej w taki sposób, że w momencie zakończenia infuzji w pompie nr 1 automatycznie podejmuje ją pompa nr 2, niweluje gwałtowne spadki ciśnienia tętniczego (gdy pacjent otrzymuje aminy presyjne). Kombinacja pomp objętościowych i strzykawkowych, po wprowadzeniu do systemu aktualnej wartości glikemii, pomaga ustalać przepływ insuliny zależnie od zadanej podaży mieszanin żywieniowych z dużą dokładnością. Wymienione technologie mają zastosowanie u pacjentów w stanach ciężkich leczonych w oddziałach intensywnej terapii.

Czytaj też: Rola technologii medycznych w Oddziale Anestezjologii i Intensywnej Terapii