Việc theo dõi bệnh nhân từ xa (RPM) đã xuất hiện như một nền tảng của y tế hiện đại, cho phép các bác sĩ y tế theo dõi dữ liệu sức khỏe của bệnh nhân ngoài các thiết lập lâm sàng thông thường. Khi hệ thống chăm sóc sức khỏe kinh niên tăng và chăm sóc sức khỏe tăng và tìm kiếm các biện pháp có hiệu quả, các hệ thống vòng lặp đóng lại để hỗ trợ bệnh nhân kiểm tra từ xa, công nghệ đóng cửa phía sau, các ứng dụng hiện thời, và phía trước.

Hệ thống vòng lặp kín là gì?

Một hệ thống khép kín là một hệ thống kiểm soát tự động mà liên tục đo một tham số sinh lý học, so sánh nó với một phạm vi mục tiêu, điều chỉnh một liệu pháp hoặc thiết bị điều chỉnh mà không cần thiết cho đầu vào. Trong y tế, công nghệ này cũng được biết đến như là một "gấu trúc khoa học" trong việc quản lý tiểu đường, nhưng nguyên tắc của nó áp dụng rộng rãi với bất kỳ điều kiện điều chỉnh thời gian thực sự cải thiện kết quả. Ý tưởng chính là đơn giản: giám sát, hành động, và lặp lại mà không cần thiết bệnh nhân hay y tế để can thiệp trong mỗi chu kỳ.

Hệ thống vòng kín điển hình gồm ba thành phần chính:

  • Bộ phận bảo vệ: Một bộ giám sát liên tục đo mức độ tín hiệu sinh học như là đường huyết, huyết áp hoặc bão hòa oxy.
  • Trình điều khiển: Một thuật toán (thường chạy trên một phần cứng điện thoại thông minh hoặc dành riêng cho phần cứng) để giải thích dữ liệu cảm biến và tính toán những điều chỉnh cần thiết. Những người điều khiển hiện đại ngày càng sử dụng máy học để tự động hóa liệu pháp.
  • Người điều khiển: Thiết bị cung cấp liệu pháp - Ví dụ, bơm insulin, bơm thuốc, hoặc máy thở, phải đáp ứng chính xác và an toàn với lệnh từ bộ điều khiển.

Vòng phản hồi hoạt động như sau: Bộ cảm biến gửi dữ liệu đến bộ điều khiển, dùng mô hình sinh lý của bệnh nhân để xác định điều chỉnh phương pháp điều trị tối ưu. Người điều chỉnh hoạt động áp dụng điều chỉnh này, và bộ cảm biến tiếp tục theo dõi hiệu ứng, tạo một chu kỳ liên tục. Việc tự động hóa này giảm bớt lượng nhận thức về bệnh nhân và người chăm sóc trong khi vẫn kiểm soát chặt chẽ các tham số mục tiêu.

Hệ thống vòng lặp đóng cửa hỗ trợ theo dõi bệnh nhân từ xa

Hệ thống vòng khép tăng cường RPM bằng nhiều cách quan trọng mà chỉ cần kiểm tra truyền thống. Trong khi RPM chuẩn thu thập dữ liệu sau này, hệ thống vòng khép hoạt động trên dữ liệu đó ngay lập tức. Sự đáp ứng thời gian thực này biến khả năng giám sát thụ động thành hoạt động quản lý, điều kiện cần thiết cho điều kiện có thể suy giảm nhanh chóng.

Bộ sưu tập và phân tích dữ liệu thời gian thực liên tục

Không giống như những phép đo chu kỳ (v.g.g., vi trùng đường huyết tay hay còng tay), hệ thống vòng kín cung cấp một luồng dữ liệu liên tục. Điều này cho phép các thuật toán phát hiện xu hướng, dự đoán sự lệch hướng sắp xảy ra, và can thiệp trước khi bệnh nhân trở thành triệu chứng tĩnh mạch. Dữ liệu này cũng được truyền cho các nhà cung cấp y tế qua các nền tảng dịch bệnh, cho các bác sĩ xem xét kỹ thuật đa thức về phản ứng của bệnh nhân trong nhiều ngày hoặc nhiều tuần.

Điều chỉnh phương pháp trị liệu tự động

Tính năng xác định của hệ thống vòng kín là khả năng điều chỉnh tự động. Ví dụ, hệ thống giao insulin kín có thể tăng tỷ lệ insulin bậc ba khi mức độ tăng, hoặc ngưng giao hàng khi mức độ hạ cấp, tất cả đều không có hoạt động hàng ngày. Việc này giảm gánh nặng của việc tự quản lý, mà đặc biệt có giá trị cho bệnh nhân với chế độ phức tạp hoặc những người già hoặc bị suy giảm nhận thức. Trong thiết lập chăm sóc đặc biệt, hệ thống thông gió đóng lại điều chỉnh hệ thống thông gió theo phút, tùy theo thời gian nhất định của CO2 và SpO2 cho các công việc khác.

Kết quả tốt hơn của bệnh viện

Các nghiên cứu lâm sàng cho thấy rằng hệ thống nối các vòng lặp ngoài cùng trong khi giảm các sự kiện mở của cơ thể người. Đối với bệnh nhân tim mạch đóng các thiết bị cấy ghép như máy tạo nhịp tim và bộ giảm tốc độ tự động điều chỉnh hoặc cung cấp cú sốc dựa trên phân tích nhịp tim thực. Trong vòng dưỡng khí, việc điều chỉnh áp suất và thời gian phụ thuộc vào lượng oxy. Đối với các bệnh nhân, các thiết bị vòng lặp đóng, như máy tạo nhịp tim và chất lỏng tự động điều chỉnh hoặc đưa ra cú sốc dựa trên thời gian thực. Trong vòng điều chỉnh vòng lọc, việc điều chỉnh áp suất và nồng độ oxy trong phút để duy trì việc trao đổi khí điều hòa. 2023%/ phút, được xuất bản [L/g/g] Khoa học hoá: khả năng chuyển hóa/ kĩ thuật hoá/ kĩ thuật hoá/ kĩ thuật hoá/ kĩ thuật hoá/ kĩ thuật hoá/ kĩ thuật hoá/ s

An ủi và hòa thuận với bệnh nhân gia tăng

Bằng cách tự động hóa quyết định thường ngày, các bệnh nhân đóng cửa hệ thống miễn phí từ việc giám sát liên tục và can thiệp bằng tay. Điều này đặc biệt có tác động đến các điều kiện như tiểu đường loại 1, nơi bệnh nhân trước đây phải làm hàng tá các phép tính hàng ngày. Hệ thống này cũng giảm số báo động và báo động, đó là một nguồn chính của "sự mệt mỏi mệt mỏi" trong cả bệnh nhân lẫn y sĩ. ít gián đoạn đến giấc ngủ và cuộc sống dẫn đến việc duy trì và chất lượng tốt hơn. Ví dụ, nhiều người dùng của hệ thống điều khiển Tadem-Q cải thiện giấc ngủ vì hệ thống xử lý sự thay đổi độ ngủ bởi vì hệ thống xử lý sự thay đổi độ ngủ

Sự thụ tinh ít dinh dưỡng

Với kiểm soát thời gian thực tốt hơn, bệnh nhân trải nghiệm ít sự kiện cấp tính hơn cần trị liệu khẩn cấp hoặc bệnh viện hóa. một cuộc nghiên cứu siêu vi 2022 cho thấy việc truyền insulin trong vòng kín làm giảm tốc độ giảm thiểu mức độ nhiễm trùng thấp hơn 40% so với việc cảm biến-glo cấp cứu tương tự, hệ thống quản lý máu đã đóng lại cho thấy khả năng giảm các bệnh viện có khả năng có khả năng có sự biến chứng tăng huyết áp. đối với bệnh nhân hô hấp, hệ thống thông gió tự động giảm thiểu nguy cơ gây tê liệt ở mức trung bình 2.3 ngày trong một thử nghiệm đa cấp cứu.

Comment

Bên ngoài các điều chỉnh tức thời, hệ thống vòng đóng có thể tạo ra các bộ dữ liệu phong phú được đưa vào bảng điều khiển RPM. Những dữ liệu này có thể được phân tích để xác định các mẫu, dự đoán các sự kiện trong tương lai và các giao thức trị liệu tối ưu hóa. Lấy thí dụ, thuật toán trong một hệ thống tiểu đường khép kín có thể học được rằng một lượng đường huyết của bệnh nhân có xu hướng tăng nhanh sau một số bữa ăn nhất định và điều chỉnh nhiệt độ nhất định. Trong việc chăm sóc tim, kiểm tra từ xa các thiết bị vòng lặp đóng cho phép phát hiện dấu hiệu của sự ngắt trước khi triệu chứng xuất hiện. Sự chuyển đổi này từ hoạt động có thể được là một giá trị chính của trình điều khiển trong chương trình RPM.

Những ví dụ then chốt về hệ thống vòng lặp đóng cửa trong RPM

Công nghệ vòng lặp đóng đã được triển khai qua nhiều khu vực trị liệu, với việc quản lý tiểu đường là người trưởng thành nhất.

Hệ thống tiểu đường nhân tạo

Hệ thống vòng kín được nhiều người biết đến nhất là máy bơm insulin, máy bơm insulin, thường được gọi là tuyến tụy nhân tạo. Những hệ thống này kết hợp một màn hình kỹ thuật bán dẫn liên tục (CGM), máy bơm insulin, và thuật toán điều khiển để tự động hóa insulin giao hàng. Bộ quản lý thực phẩm và ma túy Hoa Kỳ (FA) đã chấp thuận một số thiết bị, bao gồm cả hệ thống MEMic MiniG và hệ thống điều khiển Tdem Control-IQ. Các thử nghiệm cho thấy rằng những người dùng hệ thống này đạt được mức độ thời gian- trong phạm vi và thấp hơn HB1c với ít đường kính trọng hơn. Một số hệ thống đóng kín hơn, cũng ngăn ngừa sự phát triển của hệ thống máu thấp hơn, 20 đường dẫn đến hệ thống phân phối tự động cơ thể hiện và tăng trưởng, tăng cường của cơ thể dục tăng lên tới mức độ tăng lên tới mức độ tăng lên tới mức độ tăng lên tới mức độ tăng lên 2 trong cơ thể kháng phân tử insulin.

Tìm hiểu thêm về hệ thống sinh sản insulin tự động thiết bị tuyến tụy nhân tạo của FDA .

Thuốc vòng lặp ngưng dùng để kiểm soát huyết áp

Đối với bệnh nhân bị tăng huyết áp và những người đang được chăm sóc đặc biệt, hệ thống truyền thuốc kín đã được kiểm tra. Những hệ thống này kiểm tra liên tục huyết áp của động mạch và điều chỉnh tỷ lệ thuốc gây mê như norepinephrine hoặc Natriprusside. Các nghiên cứu về tế bào đặc biệt đã cho thấy rằng hệ thống vòng kín bảo vệ huyết áp trong phạm vi nhất định hơn là sự hấp dẫn bằng tay, giảm nguy cơ bị giảm huyết áp và tăng cường.

Đóng cửa Trường Công Nghệ Vòng quanh ở Respiatory Care

Hệ thống này đặc biệt hữu ích cho việc thông gió tại nhà với các bệnh nhân bị rối loạn thần kinh, nhịp hô hấp kinh niên, và nồng độ oxy dựa trên các đo thời gian thực của CO2, và nỗ lực của cơ khí máy tính. Những hệ thống này đặc biệt hữu ích cho việc thông gió tại nhà với các bệnh nhân bị rối loạn thần kinh hoặc chứng ngưng thở kinh kinh kinh kinh kinh kinh mãn tính (COPD). Bằng cách tự động hỗ trợ trong lúc ngủ hoặc điều chỉnh để phục hồi phổi, đóng vòng lặp lại cảm giác dễ chịu và giảm nhu cầu hệ thống thông gió. Việc kết hợp các thiết bị này với thiết bị hô hấp RPM cho phép giám sát và chỉ hiệu ứng khi hệ thống kiểm soát trong phạm vi 20- 23 lần thử nghiệm đã đóng lại, so sánh với các vòng lặp lại với các thiết bị gây nghiện thông tin thường.

Thiết bị tim mạch ngừng lặp

Các thiết bị điện tử và máy trợ tim mạch không thể giải quyết được đã sử dụng từ lâu các nguyên tắc vòng lặp khép kín chỉ để cung cấp điều trị khi cần thiết. Các thiết bị hiện đại kết hợp các thuật toán phát hiện loạn nhịp tim, điều chỉnh tốc độ tùy theo mức hoạt động, và cung cấp cú sốc với sự chậm tối thiểu. Việc giám sát từ xa các thiết bị này truyền dữ liệu đến các nhà vật lý điện tử, cho phép phát hiện sớm các pin bị hỏng, chì hoặc thay đổi trọng lực. Việc này đã được hiển thị để giảm thời gian cho các quyết định lâm sàng và ngăn chặn các cuộc thăm bệnh viện không cần thiết. Hệ thống chăm sóc sức khỏe, mà kiểm tra các thiết bị từ xa đã báo cáo lại trong thời gian thử nghiệm 20- 22 phút.

Bị tê liệt và tê liệt

Trong chăm sóc đặc biệt, hệ thống vòng kín đang nổi lên để tự động phát thuốc mê. Những hệ thống này giám sát mức độ gây mê cao (via ắc quy), có nghĩa là áp suất động mạch, và nhịp tim, điều chỉnh proofol hoặc remidenanil tái tạo để duy trì sự giảm thiểu tối ưu thuốc gây mê. Các nghiên cứu lâm sàng ban đầu cho thấy việc đóng vòng gây mê giảm thiểu lượng thuốc bằng đến 30% và tốc độ phục hồi. vì những hệ thống này được chấp thuận trong các thiết lập không phải ở CU, chúng có thể cho phép giám sát từ xa các bệnh nhân phục hồi từ phòng phẫu thuật tại nhà, mở rộng đến hậu giai đoạn hậu cấp.

Những thử thách và sự quan tâm

Dù họ đã hứa, nhưng hệ thống vòng kín vẫn phải đối mặt với nhiều trở ngại cần phải giải quyết để được nhận nuôi RPM phổ biến.

Sự quản lý và an toàn được giám sát

Vì hệ thống vòng khép tự động cung cấp liệu pháp, chúng được phân loại như thiết bị y tế có rủi ro cao. Các cơ quan điều chỉnh như Cục Quản lý Mạng như Bộ điều hành yêu cầu sự chấp thuận sẵn sàng, bao gồm các thử nghiệm lâm sàng thể hiện sự an toàn và hiệu quả. Ngay cả sau khi chấp thuận, giám sát sau khi xem lại là cần thiết để phát hiện thất bại hiếm gặp hay tín hiệu an toàn. Các nhà sản xuất phải định hướng các quy tắc quốc tế, thay đổi trong các yêu cầu hợp lệ và bảo mật mạng. Tại châu Âu, thiết bị thiết bị điều khiển thiết bị thiết bị điều khiển (MDR) áp dụng thêm các yêu cầu thêm cho phần mềm như là dự án y tế-ADDDedevice, bao gồm cả việc quản lý và việc cập nhật tính toán các dự đoán rủi ro.

Bảo mật mạng và sự riêng tư của dữ liệu

Một diễn viên nguy hiểm có khả năng thay đổi thiết lập điều trị bệnh nhân hoặc ngăn chặn dữ liệu của bệnh nhân. Để giảm thiểu các nguy cơ này, hệ thống vòng lặp phải kết hợp mã hóa, xác thực phần mềm thường xuyên. Các bản cập nhật phần mềm đã phát hành hướng dẫn về an ninh mạng, nhưng cảnh báo đe dọa vẫn tiếp tục tiến triển. Các tổ chức chăm sóc sức khỏe triển giải pháp RPM phải đảm bảo nền tảng của họ đáp ứng tiêu chuẩn HPAA và các bệnh nhân hiểu được các rủi ro dữ liệu. Như các bản cập nhật gần đây, như hồi phục lại một số lỗi về insulin do sự thiếu an ninh mạng, nhấn mạnh sự an ninh mạnh trong suốt cuộc sống.

Khả năng giao tiếp và tiêu chuẩn hóa

Nhiều hệ thống vòng kín hoạt động như hệ thống sinh thái riêng, hạn chế chia sẻ dữ liệu giữa các nhà sản xuất khác nhau. Để RPM có thể tăng trưởng hiệu quả, các tiêu chuẩn mở để dữ liệu từ hệ thống tiểu đường kín có thể được hòa nhập vào cùng một bảng điều khiển với dữ liệu từ máy theo dõi tim mạch hoặc nút thắt huyết áp. Những nỗ lực như thiết bị sức khỏe cá nhân 1107373Y và tài nguyên chăm sóc sức khỏe nhanh (HIR) đang tiến bộ, nhưng không có khả năng nhận con nuôi.

Thuật toán Bias và đa năng

Các thuật toán vòng lặp được đào tạo trên một nhóm người có thể không thực hiện tốt như nhau thông qua các nhóm nhân khẩu học khác nhau. Chẳng hạn, một số thuật toán giao tiếp insulin thường có xu hướng thực hiện tốt hơn ở những cá nhân có độ nhạy insulin thấp hơn, khác biệt giữa sắc tộc và cơ thể. Dữ liệu từ các bản đánh giá trước thị trường của Cục Quản lý Thực phẩm Chứng khoán cho thấy hầu hết các thử nghiệm lâm sàng cho các hệ thống khép kín đều có màu trắng, trung niên.

Chi phí và tiền chuộc

Chi phí trước của hệ thống vòng kín - các chi phí kiểm soát, kiểm soát, có thể kiểm tra và phần mềm có thể bị cấm sử dụng. ở Mỹ, bảo hiểm cho hệ thống tuyến tụy nhân tạo đã được cải thiện, nhưng nhiều bệnh nhân vẫn phải đối mặt với các chi phí ngoài giá trị cao. đối với các ứng dụng khác như áp suất máu hoặc hệ thống thông gió, các mô hình bồi thường được thiết lập ít hơn. hệ thống y tế và các nhà cung cấp tiền cần phải tính toán tiết kiệm lâu dài từ việc giảm bệnh viện và biến chứng chống lại các thiết bị. sự sắp xếp dựa trên giá trị, nơi mà các nhà cung cấp chia sẻ trong kết quả được cải thiện, có thể nhận dạng các công nghệ RPM.

Bệnh nhân và bệnh nhân được chấp nhận

Một số bệnh nhân có thể không sẵn sàng tin tưởng vào một hệ thống tự động với liệu pháp duy trì sự sống. Giáo dục và đào tạo là quan trọng để xây dựng sự tự tin. Các bác sĩ bệnh viện cũng cần phải học cách để hiểu dữ liệu được tạo ra bởi hệ thống vòng lặp khép kín và làm thế nào để can thiệp khi thuật toán đạt được giới hạn. Các tổ chức chăm sóc sức khỏe nên cung cấp hỗ trợ liên tục, bao gồm cả việc kiểm tra định kỳ và thiết bị định kỳ định kỳ từ xa. Thiết kế kinh nghiệm người dùng cũng quan trọng: hệ thống có khả năng trực quan và cung cấp thông tin phản hồi rõ ràng để có tỷ lệ theo dõi cao hơn.

Tương lai nhìn ra

Thập kỷ tới sẽ thấy những tiến bộ đáng kể trong công nghệ vòng lặp khép kín, được thúc đẩy bởi sự cải tiến trí tuệ nhân tạo, cảm biến thu nhỏ, và kết nối không dây.

AI và máy học hợp nhất

Thay vì dựa vào các thuật toán cố định, những hệ thống này sẽ học từ dữ liệu lịch sử để dự đoán các cuộc thám hiểm, sự tăng huyết áp, hoặc sự suy giảm hô hấp trong quá trình suy giảm tim. Khả năng dự đoán này sẽ giúp điều chỉnh tính chất sinh lý độc đáo của mỗi bệnh nhân, giảm nguy cơ của các sự kiện cấp tính. Các nhà nghiên cứu cũng đang nghiên cứu nâng cao khả năng nghiên cứu để làm tối ưu hóa các chiến lược trong chế độ đa thuốc. Ví dụ, một hệ thống đóng cửa để quản lý sự suy giảm nhịp tim trong việc suy giảm nhịp tim có thể học cách kích thích cả hai tính cơ và thuốc giảm chức năng của các triệu chứng máu, dựa trên các báo cáo và triệu chứng máu.

Hệ thống vòng lặp đa chiều

Hiện nay, phần lớn hệ thống quản lý một tham số riêng lẻ. Tuy nhiên, những bệnh nhân có nhiều chất kháng sinh như tiểu đường, tăng huyết áp và suy tim có thể hưởng lợi từ một nền tảng khép kín có nhiều phương pháp điều trị. Thí dụ, hệ thống có thể điều chỉnh cả việc truyền insulin và diuretic dựa trên lượng đường huyết, áp suất và trạng thái lưu động. Trong khi vẫn còn thực nghiệm, hệ thống kết hợp như vậy biểu thị mục tiêu cuối cùng của chăm sóc cá nhân, tự trị. Dự án châu Âu [FL: 0] [FL: 0] [FL1] [FL1] đang khám phá một vòng lặp đa chiều đa chiều cho bệnh nhân bị đóng cửa, và huyết áp suất thấp.

Sự trưởng thành và các yếu tố hình thành có thể mang

Những tiến bộ trong bộ điện tử vi điện tử và bộ cảm biến linh hoạt đang thu hẹp thành phần khép kín. Tổ chức Y tế Thế giới đã nhấn mạnh tiềm năng của các thiết bị này để mở rộng khả năng quản lý bệnh kinh niên trong các thiết lập hạn chế tài nguyên. Ví dụ, hệ thống truyền insulin đóng có thể đơn giản hóa sự chăm sóc tiểu đường cho hàng triệu người không có khả năng kiểm tra và nạp máy in.

Hợp nhất với các nền tảng từ thiện và RPM

Khi hệ thống vòng đóng, hệ thống dữ liệu càng lớn, nền tảng truyền thông sẽ kết hợp bảng điều khiển hiển thị hiệu suất hệ thống, theo dõi hệ thống và kết quả. Công cụ thông minh có thể giúp các bệnh nhân lâm sàng ưu tiên hệ thống đang đấu tranh, giảm gánh nặng giám sát trên nhà cung cấp y tế. Cuối cùng, sự kết hợp giữa các liệu pháp tự động và giám sát chuyên gia sẽ tạo một mô hình hiệu quả cao để quản lý các điều kiện phức tạp ở quy mô. Các công ty như [FT: 0] Dirus[FT1] đang xây dựng nền tảng quản lý nội dung mà không có đầu có thể tích hợp dữ liệu RPM phục vụ cho cả hai người và nhà cung cấp thông tin cá nhân.

Sự điều chỉnh và truy cập toàn cầu

Việc điều hòa các quy định về hệ thống vòng kín quốc tế có thể thúc đẩy sự nhận nuôi. Những nỗ lực của các thiết bị điều phối y tế quốc tế (MDRF) nhằm chuẩn hóa các quy trình duyệt các thiết bị dựa trên phần mềm. Vì những thiết bị thu nhập thấp và trung bình có thể tự phát triển khung điều chỉnh, công nghệ vòng lặp có thể trở thành một phần của chương trình quản lý bệnh kinh niên quốc gia. Tổ chức Y tế Thế giới của tổ chức Y tế Thế giới điều chỉnh các tấm ảnh hưởng đến tiềm năng của RPM để giảm sự cân bằng, miễn là thiết bị có giá phải chăng và thích nghi với văn hóa.

Kết luận

Hệ thống vòng kín không chỉ là một khái niệm tạm thời - họ đang tích cực hỗ trợ bệnh nhân từ xa giám sát ngày hôm nay, cải thiện kết quả cho tiểu đường, tim mạch, hô hấp và tăng huyết áp. bằng cách tự động điều chỉnh liệu pháp điều chỉnh điều chỉnh dựa trên dữ liệu cảm biến liên tục, hệ thống này giảm bớt gánh nặng của việc tự quản lý, tăng sự thoải mái của bệnh nhân, và giảm thiểu chăm sóc y tế. thách thức xung quanh chi phí, kiểm soát mạng, và khả năng hô hấp vẫn còn lại, nhưng quỹ đạo: đóng cửa công nghệ sẽ trở thành một phần không thể phân chia của chương trình RPM toàn cầu. Khi các thuật toán trở nên nhiều hơn và thông minh hơn, ranh giới giữa các nhà và chăm sóc nhà nước sẽ tiếp tục sống tốt hơn, và chăm sóc sức khỏe hơn, các bệnh nhân khỏe hơn, và khỏe mạnh hơn.

Để đọc thêm về phong cảnh quy định cho việc tự động chuyển phát insulin, hãy xem tờ ) đa dạng [FLT:] của Tổ Chức Y Tế Thế Giới [FLT:] [FLT:].