Современные технологии в медицине сна

Передовые технологии ПСГ-систем
Характеристики современной ПСГ-системы:
• Компактный и прочный дизайн, небольшой вес, простота в использовании;
• Отцифровка аналогового сигналя «на месте» для свободной от интерфейса регистрации;
• Простое подключение к любому ПК по локальной сети или с помощью беспроводной связи WiFi или Bluetooth;
• Мультифункциональные возможности: использование для регистрации ПСГ и ЭЭГ;
• Наличие до 50 каналов регистрации;
• Встроенный пульсоксиметр для регистрации SaO2 и ЧСС;
• Простое подсоединение электродов и датчиков с диаграммами головы и тела;
• Встроенные импедансметр и калибровка усилителей;
• Простое прикрепление у постели пациента или на специальной тележке.

Усовершенствованная обработка ПСГ-сигналов
С прогрессом компьютерной индустрии появилась возможность усовершенствования определения различных событий сна и их классификации. Для распознавания паттернов сон/бодрствование в ПСГ используются различные комплекты контекстных параметров: спектральные параметры, AR-коэффициенты, параметры волны (амплитуда, наклон, продолжительность, острота и т. д.), статистические характеристики, такие как средняя величина, варианта, коэффициент ассиметрии и эксцесса, параметры нелинейного динамического анализа (например, экспонента Ляпунова, степень корреляции), волновые трансформации, кепстральный анализ и статистика высоких рангов. Традиционное преобразование Фурье (ПФ) затруднительно для анализа нестационарных серий или при комбинации кратковременных и длительных событий. Волновая трасформация (WT) дает хорошее локальное представление о сигнале с позиций времени и частоты. Волновая трансформация применима для ЭЭГ-сигнала, не постоянного по своей природе, имеет вариабельную по времени частоту и содержит нормальные единичные события, такие как К-комплексы и веретёна сна, и патологические события, такие как спайк-волны и остроконечные волны.
Искусственная Нейронная Сеть (ИНС) и неявная логика часто используются в определении событий сна и системах классификации. ИНС – превосходный способ внесении знаний экспертов об ЭЭГ в математическую структуру с минимальнми допущениями о статистике сигналов и шума. ИНС обладает несколькими особенностями, на которые возлагают надежды для решения классификационных проблем при автоматическом анализе ЭЭГ/ПСГ. В отличие от традиционных, статистических классификаторов, «нейронным» классификаторам не требуется никаких априорных гипотез о распределении данных, потому что они строят свою собственную модель, сформированную в фазе тренировки при изучении примеров тренировочной группы. Свойства генерализации, толерантности к изменениям паттерна и ступенчатый вывод информации имитирует работы электроэнцефалографистов при интерпретации ПСГ.

Видеомониторирование сна с помощью видеоПСГ
Одновременное видеомониторирование пациента во время регистрации ПСГ становится всё более популярным. Это позволяет врачу тщательно коррелировать ПСГ с активностью пациента и может способствовать более точной диагностике. Использование видеоПСГ может значительно повысить точность диагностики у детей и взрослых. ВидеоПСГ может не только помочь отличить связанные со сном эпилептические припадки от других парасомний, но также прояснить причину специфических артефактов, неожиданных пробуждений, неясных респираторных событий и странного моторного поведения, встречающегося при ПСГ. Например, при диагностике синдрома беспокойных ног сомнолог анализирует видео- и ПСГ-регистрацию аномальных движений ног. Было сообщено, что видео- и ПСГ-мониторирование являются полезными при изучении необычного поведения во время сна у пациентов без эпилепсии в анамнезе.

Преимущества видеоПСГ:
• Отпала необходимость в смене, нумерации, маркировке и хранении видеокассет; исчезли проблемы с их поиском и порчей записи;
• Меньше поломок оборудования, нет «зажевывания» пленок;
• Легче доступ к видео записи.

Функциональное нейроотображение состояний сна и бодрствования
Технологии функционального отображения мозга, такие как функциональная МРТ, однофотонная эмиссионная компьютерная томография (SPECT), позитронная эмиссионная томография (PET) - дают возможность нового и уникального анализа для изучении сна и бодрствования. Вероятно, эти технологии улучшат определение как нормальных, так и патологических процессов периода сна/бодрствования. Использование техник отображения мозга поможет определить функциональную нейроанатомию REM-сна, NREM-сна и проникнуть в суть таких проблем, как нарколепсия, расстройства поведения во время REM-сна и синдром неугомонных ног. Такие исследования позволят проникнуть в патофизиологию таких расстройств.

Техники компьютерной интеграции могут усилить различные структурные и функциональные методологии и преодолеть их ограничения. Кроме того, эти технологии могут быть автоматизированы и использоваться врачами в повседневной практике.

Линия продукции Grass для клинической ПСГ
Под торговой маркой Grass представлена всеобъемлющая линия клинических систем. Ниже представлены некоторые наиболее популярные модели:

СometR PSG – полная ПСГ-система от Grass Technologies, разработанная, чтобы удовлетворить требования практикующих врачей, госпиталей и медицинских центров. Готовый к использованию Сomet укомплектовывается персональным компьютером последнего поколения. Модуль для DC-сигналов имеет 8 каналов для подключения таких дополнительных приборов, как капнограф и датчики давления. Широкий выбор различных мобильных тележек для размещения системы, а также типа и размеров монитора, позволят приспособить систему для индивидуальных потребностей, соблюдая желаемый дизайн.

Сomet PSG portable – портативная ПСГ-система, укомплектованная ноутбуком последнего поколения. Может быть добавлен широкий выбор аксессуаров. Также доступна специальная тележка для размещения прибора.
Обе эти мощные, простые в эксплуатации ПСГ-системы оснащены 50-канальной системой усилителей AS40 высокого разрешения, персональным модулем подсоединения электродов, разработанным специально для ПСГ, компьютерной программой Twin для регистрации и просмотра сна. Эти гибкие системы легко дополнить до полноценных ЭЭГ систем. Доступна опция мощного цифрового видео для законченной регистрации клинических данных.

SleepTrekTM Sleep Screener – 9-канальный прибор для скрининга сна, представляющий собой маленький, легкий регистратор физиологических данных, специально разработанный, чтобы помочь врачам в диагностике расстройств дыхания во время сна. SleepTrek был создан для использования на дому для скринирования пациентов с возможными расстройством сна. В случае выявления апноэ сна пациент может быть доставлен в госпиталь или лабораторию сна для полного диагностического мониторирования на таких системах, как Сomet PSG Grass.

SleepTrek регистрирует сатурацию кислорода, частоту пульса, воздушный поток дыхания (фильтрованный и не фильтрованный сигнал), грудное и брюшное дыхательное усилие, периодические движения конечностей и позицию тела. Он способен регистрировать данные пациента более 12 часов, используя внутренние батареи и мультимедийную карту. Также доступен дополнительный канал для регистрации данных от другого оборудования, например, давления от прибора постоянного положительного давления в дыхательных путях.
До внедрения SleepTrek большинство расстройств сна традиционно диагностировались в госпиталях или клиниках сна. В прошлом из-за высокой стоимости ночного госпитального исследования многие расстройства сна оставались не диагностированными. В настоящее время SleepTrek может быть использован на дому без контроля, а потом возвращен в госпиталь для быстрого просмотра технологом. Эта процедура существенно снижает стоимость диагностики потенциально серьезных расстройств сна на раннем этапе. Это позволяет эффективно пролечить пациентов и улучшить качество их жизни.

TWin – мощная компьютерная программа для ПСГ на базе Windows
Разработанная Grass Technologies компьютерная программа TWin предлагает очень гибкую конфигурацию, чтобы удовлетворить потребностям лабораторий сна. Эта мультифункциональная, основанная на Windows программа позволяет регистрировать и анализировать обычную ЭЭГ, ПСГ, а также осуществлять долгосрочное мониторирование при эпилепсии. TWin – это универсальная компьютерная программа, используемая в клинических системах Grass.
TWin PSG – это компьютерная программа, которая объединяет все возможные опцию. Многие годы приверженности проблемам диагностики расстройств сна позволили Grass Technologies разработать платформу компьютерной программы, которая проста в использовании и вместе с тем достаточно пластична для дальнейшего расширения.
Простота установки: упрощенный инсталляционный пакет TWin использует заранее определенный перечень аннотаций, событий, вводимых посредством клавиатуры, ПСГ-событий и монтажей, что позволяет быстро установить ПСГ-систему на компьютер.
Профили пользователя: Profile Manager позволяет конфигурировать профиль для каждого технолога или доктора, использующего систему. Их монтажи, цвет каналов, конфигурация при регистрации, установки при просмотре и другие предпочтения сохраняются и загружаются в любое время.
Монтажи: интуитивный Редактор Монтажей позволяет создать практически не лимитируемое количество монтажей в режиме offline или реального времени. Выбор референта А1 и А2 для устранения артефактов, усредненный референт, типы специфических каналов, цвет регистрируемых каналов – это некоторые выбираемые характеристики внутри Редактора Монтажа.
Регистрация: модуль регистрации открывается мгновенно, достаточно «кликнуть» на иконке TWin «начать регистрацию». Легко осуществляется проверка импеданса, калибровки и настройки монтажа. Введение определенных пользователем событий и комментариев производится одним ударом по клавиатуре. Гарантируется точная цифровая запись ПСГ высокого качества. Компьютерный анализ событий и построение трендов могут быть выполнены в реальном времени.
Просмотр данных: интуитивная база данных TWin позволяет легко взять для просмотра результаты исследования пациента. Просматривать запись можно, используя клавиатуру или ключи управления на экране. Специальные программные инструменты для проведения измерений вместе с возможностью Zoom позволяют пользователю точно проанализировать специфические волны. Карта Потенциалов и Спектральный Анализ включены в пакет TWin для более глубокого просмотра данных.
Обсчет сна: стадии и обсчеты регистрируются эффективно и точно. Может быть использован заранее запрограммированный перечень стадий и расчетных показателей или созданы новые события, отвечающие вашим специфичным требованиям. Компьютерный анализ возможен для дыхания, движений ног, храпа, бруксизма, десатураций и стадий сна. Доступны также автоматическая корреляция реакций ЭЭГ-активации, оценка ЭКГ и позиции тела, тренды DC-каналов. Наконец, использование Модуля Сопоставления Обсчетов Сна позволяет оценить сопоставимость анализа стадий сна внутри лаборатории.
Отчеты: использование Помощника создания отчетов по сну (Sleep Report Wizard) позволяет создать всеобъемлющий отчет. TWin экспортирует просчитанную статистику по сну, гипнограмму, графики и тренды в дружественный шаблон Microsoft Word. Пользователь может создать свои отчеты, отвечающие специфическим требованиям его лаборатории.
Менеджер Архива: Менеджер Архива позволяет легко архивировать исследования на различные носители информации, такие как CD или DVD.

Просмотр TWin LookTM:
• Просмотр данных пациента на любом компьютере;
• Дружественный легко используемый интерфейс;
• Система идеальна для обмена данными между коллегами.

TWinLOOK – это программный пакет только для просмотра данных, который предлагает дружественный интерфейс, позволяющий врачам и технологам быстро и легко просмотреть данные исследования пациента. Возможно изменение монтажей, чувствительности и цвета каналов при быстром просмотре данных пациента и синхронизированных цифровых видео- и аудио-сигналов.
Любое созданное на базе Twin исследование вместе с синхронизированными цифровыми видео-/аудиоданными может быть перенесено на записывающий CD или DVD. Такой диск может быть просмотрен на любом персональном компьютере с установленным Windows 2000/XP. Врачи и госпитали могут послать данные, записанные в их лаборатории, в другие центры для просмотра, что облегчает обмен данными с направившими врачами, коллегами, сослуживцами и/или дает возможность обсудить и проконсультировать запись.
Экспорт/импорт EDF данных: TWin позволяет экспортировать/импортировать файлы в .EDF (European Data Format), который широко используется в сомнологической среде.
База данных: программа TWin имеет мощный интегрированный менеджер базы данных с критериями поиска и опроса, который отслеживает информацию как о пациенте и исследовании, так и о статистиках отчета. Критерии опроса позволяют создавать отчеты, оказывающие демографические данные и результаты диагностики. База данных крайне пластична и может быть легко адаптирована под конечного пользователя.

Автоматический анализ стадий сна
Детектор событий сна фирмы Grass распознаёт широкий диапазон аномалий и патологических паттернов на полисомнограмме. Детекторы событий сна сохраняют время и облегчают работу врачам-специалистам. И несмотря на то, что клиницистам по-прежнему необходимо просматривать полную запись, программа выделит и отметит участки, имеющие определённый интерес. Детекторы событий сна осуществляют работу в реальном времени в ходе регистрации ПСГ, а также в режиме offline. Автоматический анализ сна проводится для следующего типа событий сна:

• Респираторные события (обструктивное, центральное и смешанное апноэ и гипопноэ);
• SaO2 десатурация;
• Движения ног (изолированные и периодические движения ног);
• Храп;
• Бруксизм.

Grass Technologies также предлагает Полностью Автоматическую Систему Фаз Сна (Fully-Automated Sleep Stager – FASS™), которая представляет дополнительный модуль для программы TWin PSG. Программа FASS автоматически идентифицирует стадии сна в соответствии со стандартами Rechtschaffen и Kales, извлекая информацию из различных параметров (ЭЭГ, ЭОГ, подбородочная ЭМГ). Во время ночного исследования электрические волны мозга и другие физиологические сигналы регистрируются на полисомнографической системе, например, Comet Grass Technologies. Обычно регистрация производится в течение 8 часов сна и сохраняется на жёстком диске компьютера. Ночное исследование эквивалентно нескольким сотням распечатанных стандартных эпох. После этого технологу сна необходимо в деталях просмотреть эти записи, оценить качество сна пациента, что позволит врачу поставить окончательный диагноз. Процесс просмотра записей пациента с расстройством сна может занять до двух-трёх часов. С помощью FASS часть этого процесса анализа автоматизирована, что существенно экономит время работы технолога. Посредством FASS, анализ стадий сна можно закончить менее чем через одну минуту, что существенно экономит ресурсы лаборатории сна. Это очевидное преимущества для центра расстройств сна в их постоянном стремлении сократить затраты.

FASS производит полный анализ стадий сна, который может быть просмотрен, модифицирован и экспортирован для стандартного отчёта. Результаты анализа могут быть сопоставлены с ручным подсчётом стадий сна, используя программу Сравнений Стадий, входящей в TWin.

Grass Technologies также предлагает мощные аналитические инструменты для качественного анализа ПСГ и ЭЭГ:
1) Спектральный Анализ;
2) Картирование Потенциалов и Спектральных Диапазонов;
3) Тренды главных ЭЭГ ритмов;
4) Экспорт проанализированных результатов непосредственно в MS Word или Excel.

Panorama™ – Цифровая Видео/Аудио Программа для PSG
Эта новая программа использует новейшую систему сжатия видеоизображения компании Grass Technologies на базе MPEG-4. Panorama позволяет пользователю сохранить видео с разрешением 640 x 480 пикселей, при этом такие файлы будут занимать в два раза меньше места на жёстком диске, чем занимает видео с разрешением 320 x 240. По существу, результатом этого является улучшение качества изображения в 4 раза при экономии половины свободного места на жёстком диске.

Новые улучшенные характеристики включают в себя:
• Видеокомпрессия MPEG-4 Grass с разрешением видеоизображения 640 x 480 для формата NTSC (768 x 576 для формата PAL) – высокое разрешение изображения с очень низкой скоростью передачи данных;
• Возможность развернуть изображение на весь экран во время сбора и просмотра данных;
• Полноэкранное цифровое видео с возможность наложения регистрируемых волн на видеоизображение;
• Виртуальное панорамирование и масштабирование во время сбора и просмотра данных;
• Цифровой контроль за яркостью, контрастом и насыщенностью цвета;
• Запись с разных камер в один файл;
• Вторичная директория для записи AVI файлов.

Запись с разных камер является ещё одной главной особенностью этой системы. При записи с разных камер одновременно пациент всегда будет находиться в поле видимости, что дает дополнительную уверенность о сохранении необходимой информации. Функции наложения волн на видеоизображение, изменение размера видеоизображения, возможности виртуального панорамирования и масштабирования применимы при настройке различных камер, при этом скорость сохранения видео остается чрезвычайно низкой. Grass Technologies использует новейшие алгоритмы сжатия цифрового видео, которые оптимизированы для бесперебойного функционирования сети. Grass Technologies использует самонастраивающуюся, вариабельную скорость передачи данных, которая зависит от количества движения в зоне видимости камеры без снижения качества изображения. Grass Technologies превосходит своих конкурентов по разрешению изображения и размерам конечного файла.

Используемая компанией Grass Technologies техника видео захвата позволяет получить чрезвычайно маленький размер видео- аудиофайлов. Такие файлы требуют меньше места на жёстком диске для хранения, и передача таких файлов происходит гораздо быстрее.

Другие мощные диагностические системы от Grass Technologies
Амбулаторная ЭЭГ AURA24™ обеспечивает 24-часовую амбулаторную регистрацию ЭЭГ с использованием 28 каналов и сохранением данных на внутренней CompactFlash карте. Прибор даёт максимальный комфорт пациенту без существенных неудобств, сопутствующих амбулаторные исследования. 28-канальная система усилителей с одним комплектом аккумуляторов способна проводить регистрацию данных в течение 24 часов, сохраняя их на CompactFlash карте.
Типичным применением данной системы является скринирование пациентов с подозрением на наличие эпилепсии до их поступления в госпиталь для всестороннего и дорогостоящего длительного мониторирования эпилепсий. Пациент амбулаторно посещает офис врача, где ему на голову накладывают ЭЭГ электроды и подключают к прибору. После этого пациент возвращается домой на 24 часа, занимается своей обычной деятельностью, и при этом AURA24 постоянно регистрирует ЭЭГ.
После завершения регистрации данных программа TWin позволяет легко перенести сохранённые данные с прибора, используя устройство для чтения CompactFlash карт, подключенных к USB. До просмотра данных технологом они могут быть проанализированы программой SzAC Grass Technologies, которая автоматически отмечает любую возможную эпи/спайк-активность на ЭЭГ.
Созданная как для амбулаторного, так и для стационарного применения (подобно Холтеровскому мониторированию ЭКГ), AURA24 компактна, прочна и имеет небольшой вес.
Beehive® серии – системы для длительного мониторирования эпилепсии с регистрацией от 32 до 128 каналов. Отличительными признаками системы являются ультра-маленькие усилители, прикрепляемые к пациенту, синхронизованное цифровое видео и аудио и мощная программа TWin с эксклюзивным SzAC детектором спайк-активности и припадков.