Yoğun bakımda hastanın tansiyonunu saniye saniye takip etmek için kullanılan damar içi kateterlere gelecekte daha az ihtiyaç duyulmasını sağlayabilecek yeni bir teknoloji geliştirildi. Johns Hopkins Üniversitesi araştırmacılarının giyilebilir sensörlerle yapay zekâyı birleştirdiği sistem, 28 yoğun bakım hastasında yapılan ilk çalışmada atardamardan doğrudan alınan tansiyon ölçümlerine yakın sonuçlar verdi.
Computers in Biology and Medicine’da yayımlanan araştırma, özellikle durumu kritik hastalarda tansiyonun sürekli fakat vücuda damar içi kateter yerleştirilmeden izlenebilmesi açısından dikkat çekiyor.
Tansiyon neden yoğun bakımda sürekli izleniyor?
Yoğun bakım hastalarında kan basıncı kısa süre içinde önemli ölçüde değişebiliyor. Tansiyonun aşırı düşmesi beyin ve diğer hayati organlara yeterli kan ulaşmasını engelleyebilirken, aşırı yükselmesi de ciddi sağlık sorunlarıyla ilişkili olabiliyor.
Bu nedenle bazı kritik hastalarda kola takılan klasik tansiyon aleti yeterli görülmüyor. Çünkü manşetli cihazlar belirli aralıklarla ölçüm yapıyor ve iki ölçüm arasında yaşanan ani değişiklikleri kaçırabiliyor.
Sürekli ölçüm gerektiğinde ise günümüzde en güvenilir yöntemlerden biri, doğrudan atardamar içine ince bir kateter yerleştirilmesi.
Bu yöntem oldukça hassas ölçüm sağlıyor ancak girişimsel olması nedeniyle kanama, damar hasarı, pıhtılaşma ve enfeksiyon gibi komplikasyon risklerini beraberinde getirebiliyor. Ayrıca hastanın hareket kabiliyetini de sınırlayabiliyor.
Göğüste ve parmakta iki sensör
Araştırmacıların geliştirdiği MOSAIC adlı sistem bu noktada farklı bir yaklaşım kullanıyor.
Hastanın göğsüne ve parmağına yerleştirilen iki giyilebilir sensör, kalbin elektriksel faaliyetini ve dolaşımla ilişkili optik sinyalleri sürekli kaydediyor.
Sistem, elektrokardiyografi olarak bilinen EKG ile fotopletismografi adı verilen ve dokudaki kan hacmi değişikliklerini ışık yardımıyla algılayan yöntemin verilerini birlikte değerlendiriyor.
Bu sinyaller daha sonra derin öğrenme algoritmasına aktarılıyor.
Yapay zekâ yalnızca ekranda tek bir büyük ve küçük tansiyon değeri üretmek yerine, atardamar basıncının her kalp atımında nasıl değiştiğini gösteren sürekli basınç dalgasını yeniden oluşturmaya çalışıyor.
Bu ayrıntı özellikle yoğun bakım açısından önemli. Çünkü hekimler kritik hastalarda yalnızca tek bir tansiyon değerini değil, kan basıncının zaman içindeki seyrini de yakından izliyor.
28 yoğun bakım hastasında denendi
Araştırmaya Johns Hopkins Hastanesi’nin dört yoğun bakım ünitesinde tedavi gören 28 hasta dahil edildi.
Araştırmacılar hastalardan elde edilen 15 bin 489 adet beş saniyelik EKG ve optik nabız sinyali bölümünü analiz etti.
Yapay zekâ sisteminin oluşturduğu kan basıncı dalgaları, aynı anda hastaların atardamar kateterlerinden elde edilen gerçek ölçümlerle karşılaştırıldı.
Hakemli çalışmanın nihai sonuçlarında sistemin kan basıncı dalgasını tahmin etmedeki ortalama mutlak hatası 6,42 mmHg olarak hesaplandı.
Büyük tansiyon için ortalama hata 6,21 mmHg, küçük tansiyon için ise 3,41 mmHg düzeyinde bulundu.
Araştırmacılar ayrıca modelin ürettiği tahminlerdeki belirsizliği gösterebilecek istatistiksel bir yöntem kullandı. Bu yaklaşımın ileride sağlık çalışanlarına yalnızca tahmini tansiyon değerini değil, sistemin o tahmine ne ölçüde güvenebileceğine ilişkin ek bilgi sağlaması hedefleniyor.
Amaç damar içi kateteri hemen kaldırmak değil
Çalışmanın sonuçları umut verici olsa da teknoloji henüz standart yoğun bakım uygulamasının yerini alabilecek aşamada değil.
Araştırmanın yalnızca 28 hastayla gerçekleştirilmiş olması en önemli sınırlılıklardan biri. Farklı yaş gruplarında, hastalıklarda, cilt özelliklerinde ve dolaşım bozukluklarında sistemin aynı doğrulukla çalışıp çalışmadığının daha büyük hasta gruplarında gösterilmesi gerekiyor.
Giyilebilir tansiyon teknolojilerinde hareket, sensörün yerleşimi, sinyal kalitesi ve hastanın fizyolojik özellikleri ölçümlerin doğruluğunu etkileyebiliyor.
Bu nedenle araştırmacılar sistemi daha geniş bir Johns Hopkins yoğun bakım hasta grubunda doğrulamaya devam ediyor.
Yoğun bakımın dışına da taşınabilir
Teknolojinin daha büyük araştırmalarda doğrulanması halinde potansiyel kullanım alanı yalnızca yoğun bakımla sınırlı olmayabilir.
Araştırmacılar sistemin ileride normal hastane servislerinde de sürekli tansiyon takibi sağlayabileceğini düşünüyor.
Böyle bir kullanım, yoğun bakımdan servise çıkarılan ancak yakından takip edilmesi gereken hastalarda özellikle değerli olabilir. Günümüzde bu hastalarda tansiyon çoğunlukla belirli aralıklarla ölçülüyor.
Daha uzun vadeli hedeflerden biri ise teknolojinin ev ortamına taşınması.
Hipertansiyonda yeni bir takip modeli doğabilir
Araştırmacıların dikkat çektiği en iddialı kullanım alanlarından biri hipertansiyon.
Bugünkü tansiyon ölçümleri çoğunlukla günün belirli anlarından alınan değerleri gösteriyor. Oysa kan basıncı uyku, hareket, stres, egzersiz, beslenme ve günlük faaliyetlerle sürekli değişiyor.
Giyilebilir ve manşetsiz bir sistem yeterli klinik doğruluğa ulaşırsa, gelecekte tansiyonun gün boyunca nasıl değiştiğini çok daha ayrıntılı biçimde izlemek mümkün olabilir.
Araştırma ekibi bu yaklaşımın, diyabet hastalarında sürekli glikoz ölçüm cihazlarının oluşturduğu değişime benzer bir takip modelinin hipertansiyon alanında da ortaya çıkmasına katkı sağlayabileceğini değerlendiriyor.
Ancak bunun gerçekleşebilmesi için teknolojinin daha geniş ve farklı hasta gruplarında sınanması, klinik standartlara göre doğrulanması ve gerçek yaşam koşullarındaki performansının gösterilmesi gerekiyor.
Bu nedenle çalışma, damar içi tansiyon ölçümünün yerini aldığı kanıtlanmış yeni bir yöntemden çok, bu hedefe doğru atılmış dikkat çekici bir ilk klinik adım olarak değerlendiriliyor.
KAYNAKLAR
• Johns Hopkins Üniversitesi
• Johns Hopkins Medicine
• Computers in Biology and Medicine
• Johns Hopkins Hastanesi
• Johns Hopkins Institute for Clinical and Translational Research
• ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri
