Fotopletismografik dalga analizi teknolojisi ile kan basıncı tahmini sunan giyilebilir aksesuarların invaziv kan basıncı monitorizasyonu ile kıyaslanması ve anestezi pratığinde hemodinamik parametrelerin takibinde non invaziv erken prediktör olarak kullanılabilirliği
Comparison of wearable accessories that offer blood pressure estimation with photoplethysmographic wave analysis technology with invasive blood pressure monitoring and usability as a non-invasive early predictor in monitoring hemodynamic parameters in anesthesia practice
Yazar: GÖKHAN TANFER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ TALAT ERCAN ŞERİFSOY
Maltepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Anestezi ve Reanimasyon = Anesthesiology and Reanimation
Dizin: Fotopletismografi = Photopletismography ; Hipertansiyon = Hypertension ; Hipotansiyon = Hypotension ; Vücut alarm sistemi = Body-worn alarm system

Özet:
Amaç: Giyilebilir aksesuarlarda bulunan gelişmiş biyosensörler ile vital bulgular elde edilebilmekte ve kablosuz olarak iletilebilmektedir. Yakın zamanda fotopletismografi dalgalarının derin analizi ile kan basıncı verisi sunabilen bu cihazlar genelde günlük kullanımda ve hipertansiyon takibi için incelenirken çalışmamızda kurguladığımız potansiyel yazılım değişiklikleri ile bu cihazlara farklı bir yaklaşım ile analiz ederek klinik alanda vital bulguları sürekli takip eden ve kritik değerleri kablosuz olarak uyaran bir takip sistemi tasarladık ve tasarıma uyarlanan performans değerlendirmesi yaptık. Böylece Fotopletismografi Dalga Analizi (PWA)'nin etkinliğini ve güvenilirliğini  klinik alanda kullanım için değerlendirmeyi hedefledik.
Materyal ve metod: Resmi veri tabanı araştırılarak çalışma için uygun ürün olan Samsung Galaxy Watch 4 SM-R870 Samsung Electronics Co., Ltd. temin edildi; hasta güvenliği ve etik konular göz önünde bulundurularak kılavuza uygun şekilde 40 hastadan kan basıncı değerleri eş zamanlı olarak hasta başı monitörle birlikte kayıt altına alındıktan sonra Vital Erken Uyarı Sistemi tasarlandı ve analiz için kritik değerler atandı. Oksijen saturasyonu, kalp atım hızı, EKG, biyoimpedans analizi ve stres seviyesi de kayıt altına alındı. Veriler post-hoc analiz edildi ve korelasyonun yanında tasarlanan VEUS sisteminin potansiyel başarısı incelendi. Ayrıca giyilebilir aksesuarların günlük hayatta ve klinikte kullanımı hakkında yeni sistemler tasarlandı ve potansiyeli hakkında yorumlarda bulunuldu.

Bulgular: Kan basıncı genel olarak orta-yüksek seviyede korelasyon göstermekle beraber  tasarlanan VEUS sisteminin genel başarısı %71.3 olarak hesaplandı. %28.7 olarak gözüken olumsuz durumlarda ise yalancı negatiflik sadece ek izlem olduğun için zararsız bulunurken, yanlış pozitiflik durumunda ise geri bildirimler sayesinde teknolojinin gelişmesinde daha çok veri sunması açısından katkı sağlayabileceği yorumu yapıldı. Diğer parametrelerde bazı sapmalar olsa da istatiksel olarak anlamlı farkının bulunması, ek monitorizasyon olması ve vital parametreler sunması açısından faydalı bulundu.

Sonuç: Oldukça kompakt, ekonomik ve kolay kurulumu olacak şekilde tasarlanan sistemin kritik durumlar için önemli bilgiler sunabilmesi açısından yüksek potansiyeli olduğu kanısına varıldı ve  bu sistemlerin geliştirilmesi için teknoloji firmaları ve sağlık çalışanlarının daha çok iş birliği içinde çalışmalar yapmasının faydalı olacağı düşünüldü.

Abstract:
Objective: Advanced biosensors in wearable accessories can obtain and wirelessly transmit vital signs. While these devices, which can offer blood pressure data through in-depth analysis of Photoplethysmography waves, are generally examined for daily use and hypertension monitoring, we aimed to evaluate their efficacy and reliability for clinical use through a different approach and potential software changes. We designed a tracking system that continuously monitors vital signs and wirelessly alerts critical values.

Materials and Methods: Samsung Galaxy Watch 4 SM-R870 from Samsung Electronics Co., Ltd. was procured for the study through official database research. Keeping patient safety and ethical considerations in mind, blood pressure values from 40 patients were simultaneously recorded along with bedside monitors. A Vital Early Warning System (VEWS) was designed, and critical values were assigned for analysis. Parameters such as oxygen saturation, heart rate, ECG, bioimpedance analysis, and stress levels were also recorded. Data were post-hoc analyzed, and the potential success of the designed VEWS system was studied.

Results: Blood pressure generally showed a medium-high level of correlation, and the overall success of the designed VEWS system was calculated as 71.3%. In the 28.7% of adverse cases, false negatives were considered harmless as they were only for additional monitoring, while false positives could contribute more data for technological advancements. Other parameters, despite some deviations, were found to be beneficial for providing additional monitoring and vital parameters.

Conclusion: The system, designed to be highly compact, economical, and easy to install, was found to have great potential in providing critical information for emergency situations. It was concluded that further development of such systems would benefit from increased collaboration between technology companies and healthcare professionals.