Artikkelit
Uuden sukupolven EKG-laitteet
01.10.1988, Suomen Lääkärilehti 43: 3386-3390 (& M. Walamies, J. Hartiala)
(ei kuvausta)
Uuden sukupolven EKG-laitteet
Digitaalitekniikka ja automaattinen tietojenkäsittely ovat nopeasti valtaamassa alaa sydämen sähköisten toimintojen rekisteröinnissä. Suomessa on nykyisin käytössä runsaat sata uuden sukupolven EKG-laitetta, jotka kaikki voivat antaa myös tulosten alustavan tulkinnan. Ensimmäisestä alueellisesta EKG-palvelujärjestelmästä meillä on jo yli 15 vuoden kokemus.
EKG:n satavuotiseen historiaan sisältyy useita kehitysvaiheita. Atk:hon perustuvia järjestelmiä on työstetty noin 25 vuoden ajan. Kuitenkin vasta kuluvan vuosikymmenen nopea edistys tietotekniikan alalla on mahdollistanut kilpailukykyisten laitteistojen tuomisen kaikille terveydenhuollon tasoille.
EKG-signaali rekisteröidään potilaasta uusillakin laitteilla etupäässä analogisena. Se voidaan muuttaa digitaaliseen (A/D) muotoon joko potilaskaapelin alkupäässä sijaitsevassa yksikössä tai itse piirturissa (1). Tämän jälkeen informaatiota voidaan siirtää (teoriassa rajattomasti) ilman häiriövaaraa, tallentaa muistiin ja käsitellä halutulla tavalla. Eroa perinteiseen piirturiin voidaan verrata CD (laser) -soittimen ja "tavallisen" levysoittimen eroon.
Uutta tietojenkäsittelytekniikkaa voidaan hyödyntää paitsi mahdollisimman korkealaatuisen EKG-dokumentin tuottamiseen myös tarkkoihin mittauksiin (johtumisajat, amplitudit jne.) ja tulosten vertailuun viitearvoihin. Useiden syklien yhdistäminen ja keskiarvoistaminen lisää selvästi luotettavuutta. Mittausten toistettavuus laitteen ja asiaan erityisesti paneutuneen kardiologin kesken onkin vähintään yhtä hyvä kuin kahden kardiologin
kesken (2).
Kaikki Suomessakin markkinoitavat laitteet voivat lisäksi antaa tulkintaehdotelman. Tulkinta-algoritmit voivat sijaita itse piirturissa (online) tai keskusyksikössä (off-Iine) - tähän liittyy mahdollisuus ns. sarjavertailuun. Tietokoneistettu EKG on vain EKG-tulkintaa osaavan lääkärin apuväline (ei "konsultti"). Tätä meillä ei vielä kaikkialla ole täysin oivallettu.
Digitaalisten piirturien ominaisuudet
Muutamia harvoja poikkeuksia lukuunottamatta kaikki meillä käytössä olevat runsaat 100 digitaalista EKG-laitetta ovat on-line-tyyppisiä eli itsenäisiä. Näitten ja analogisten piirturien ominaisuuksia on vertailtu taulukossa 1.
Piirturit ovat varsin pienikokoisia (4-20 kg). Tämä takaa pienen tilantarpeen ohella helpon siirrettävyyden toimipisteestä toiseen. Lisävarusteeksi on yleensä saatavana työntökärry, joka helpottaa esimerkiksi EKG-kiertoa osastolla. Akkukäyttöisyys on tällöin verraton etu, jääväthän pistorasian etsiskelyt pois - piuhoja riittää muutenkin. Akun kapasiteetti riittää yön latauksen jälkeen normaalisti kahdeksan tunnin työskentelyyn. Koska paperin siirtomekanismi on lähes ainoa mekaanisesti liikkuva osa, jää virrankulutus vähäiseksi. Työvaiheesta riippuen se on 15-55 W eli keskimäärin TV-vastaanottimen kulutusta pienempi. Laite ei täten juuri kuumene, mikä osaltaan turvaa pitkäikäisyyden. Käytännössä laitteiden maksimi-ikää ei tietenkään vielä tunneta.
Eräillä valmistajilla on malleja, joissa varsinainen rekisteröintiosa voidaan irrottaa emoiaitteesta ja ottaa vaikkapa kotikäynnille mukaan. Tulostus tapahtuu hieman samaan tapaan kuin ambulatorisesta EKG-laitteistosta, myöhemmin muistista. Muistikapasiteetti vaihtelee viidestätoista sataan rekisteröintiin. Nämä voidaan tallettaa levykkeelle, ja siitä saadaan kopioita haluttu määrä. Halpaa peruslaitteistoa voi useimmissa merkeissä myöhemmin täydentää lisävarusteilla samaan tapaan kuin kotimikroja.
Taulukko 1. Itsenäisen digitaalisen EKGpiirturin ominaisuuksia perinteiseen analogiseen piirturiin verrattuna.
Hyviä Huonoja
Pienikokoinen, kevyt
Hyvä piirtojälki Akku/verkkokäyttöinen
Sisältää muistin
Tulostusmuoto valittavissa
Varmakäyttöinen
Taloudellinen
Tiedonsiirtokyky
Varustelumahdollisuudet Hitaampi
Ei piirrä reaaliajassa
Piirtojälki on erinomainen, useimmiten tulostusmuotokin (samanaikaisesti tulostettavien kanavien määrä, sivumäärä ym.) on käyttäjän valittavissa. Taloudellisuus taas perustuu juuri liikkuvien (kuluvien) osien vähyyteen. Tavallisessa analogisessa piirturissa voi laitteen ikääntyessä galvanometrien ja mustepumppujen uusiminen aiheuttaa noin 10 000 markan vuotuiset kustannukset. Nykyisten mallien käyttövarmuus on osoittautunut muutaman vuoden kokemusten perusteella erinomaiseksi, kun eräitä laitteita alkuun vaivanneet (lähinnä tulostimiin liittyneet) lastentaudit ovat poistuneet.
Laite ei piirrä reaaliajassa, vaan muutaman sekunnin viiveellä muistista. Tätä on pidetty haittana, toisaalta äkillisten muutosten seurantaan soveltuukin paremmin EKG-monitori. Laitteet rekisteröivät yleensä 12 kanavalla samanaikaisesti 10 sekunnin jakson, poikkeuksena yksi, joka tallentaa neljä perättäistä 2,5 sekunnin jaksoa kolmella kanavalla. Rytmihäiriöitä voidaan tarkastella tavalliseen tapaan jatkuvan piirron avulla halutulla nopeudella.
Analogisessa EKG:ssä tulostus kestää teoriassa 12 sekuntia, kun vastaava aika digitaalisessa järjestelmässä venyy (osittain analysoinnin vuoksi) selvitystemme mukaan piirtojärjestelmästä riippuen 30-120 sekuntiin. Elektrodit voidaan tosin irrottaa potilaasta heti 10 sekunnin kuluttua ja valmistautua seuraavaan rekisteröintiin, joten käytännössä viive ei ole merkittävä. Lisäksi eräissä muissa työvaiheissa (nauhoituksen tallennus ja merkintä, mittaukset) aikaa säästyy ja virheiden mahdollisuus (eli uusintarekisteröintien tarve) vähenee. Toimintojen automatisoituessa toiset kokevat säätö nappuloiden vähenemisen kielteisenä, toiset myönteisenä. Kovin häiriöistä signaalia kone ei hyväksy. Koulutuksellisesti tulisi laitteen antama kirjallinen vastalause ottaa huomioon.
Nykyinen laitevalikoima
Tällä hetkellä markkinaosuuksista kilpailee varsin tasapäisesti neljä laitevalmistajaa, kaksi eurooppalaista ja kaksi yhdysvaltalaista. Vuoden loppuun mennessä tulee mukaan vielä kaksi japanilaista elektroniikka-alan suuryritystä. Hintataso on, odotetusti, ollut selvässä laskusuunnassa, ja tässäkin analogiset piirturit alkavat jäädä tappiolle, hienomekaniikkahan on aina kallista. Kilpailun kiristyminen ei kuluttajan asemaa luonnollisestikaan heikennä, joskaan varsinaista hintaromahdusta nykyiseltä noin 50 000 markan tasolta ei ole odotettavissa.
Kallein laite ei ole välttämättä paras, huokeimmatkin ovat aivan käyttökelpoisia ja kooltaan johonkin käyttöön sopivampiakin. Käyttötarkoitus ratkaisee valinnan. Kaikki uusimmat mallit voidaan liittää modeemin välityksellä keskussairaalapiirin keskitettyyn palvelujärjestelmään - edellyttäen, että laitekanta sopii yhteen. Hankintojen keskittäminen on perusteltua tästä ja muistakin syistä (3). Kansainvälisen vakioinnin tarve on suuri, ja siihen tulee pyrkiä, jotta EKG-laitteen merkistä riippumatta voidaan käyttää yhteistä tietokantaa.
Tärkein käytännön ero eri järjestelmien välillä on piirtojärjestelmässä. Vaikka kaikilla käytetyillä tulostusmuodoilla (laser on vasta tulossa) saadaan hyvä piirtojälki, selviää muiden ominaisuuksien vertailusta (taulukko 2) helposti syy elektronisen matriisitulostuksen voimakkaaseen yleistymiseen. Tekniikka on tässä viety loppuun asti eikä signaalia tarvitse muuttaa uudelleen analogiseksi piirtoa varten. Hinnaltaan nämä piirturit ovat lisäksi jo nyt monia muita halvempia. Tulostusäänen laatu ja voimakkuus vaikuttavat paitsi käyttäjän mukavuuteen myös yleiseen työrauhaan (auskultaatio) ja esimerkiksi pienten lasten rauhallisuuteen tutkittaessa. Tutkimustemme mukaan äänitaso voi esim. tietyn laitteen lähettyvillä nousta 72-76 dB:n tasolle, mikä vastaa henkilöauton sisämelua moottoritienopeudessa.
Taulukko 2. EKG-laitteiden piirtojärjestelmien vertailua.
Ominaisuus Matriisikirjoitin Mustesuihku Lämpökynä
Nopeus
Ääni
Piirtojälki
Kirjoitusjälki
Luotettavuus
Kestävyys
Taloudellisuus Nopea
Hiljainen
Laadukas
Laadukas
Hyvä
Hyvä
Hyvä
Kohtalainen
Hiljainen
Laadukas
Heikohko
Tyydyttävä
Tyydyttävä
Välttävä Hidas
Äänekäs
Laadukas
Laadukas
Hyvä
Hyvä
Välttävä
Analyysiohjelmistojen suorituskyky
Laitteet antavat siis tulkintaehdotuksen; vaikkapa "inferiorinen infarkti?". Ehdotelmaan tulee suhtautua yhtä kriittisesti kuin muihinkin laboratoriotuloksiin. On oikeastaan varsin yllättävää, että tutkimusten mukaan (4,5) 90 % ehdotelmista on osoittautunut morfologian osalta kardiologien arvioimina relevanteiksi. Vaikka ohjelmistot ovat kehittyneet, eivät ne silti osaa ottaa huomioon potilaan rakennetta, liikunnanharrastusta, lääkitystä tai muita kuin sydänsairauksia jne. Rytmihäiriöiden tulkinta tavallisesta EKG-rekisteröinnistä ei ole aina mahdollista asiantuntijallekaan, joten usein tapahtuva atk-tulkinnan epäonnistuminen on ymmärrettävää.
Lääkärin on edelleen oltava tarkkana, sillä akuutin infarktin tulkinnassakin koneen osuvuus on vain noin 80 %. Väärät negatiiviset löydökset ovat onneksi harvinaisia (2). Toisaalta Ruotsissa tehdyn selvityksen mukaan (6) atk voitti selvästi pääosin yleislääkäreitä ja koulutettavia apulaislääkäreitä edustaneet kollegat. Muille kuin EKG-spesialisteille analyysi sopiikin kannustimeksi EKG-taitojen kehittämiseen. Kontrolloidut tutkimukset ovat suuritöisiä ja uusia ohjelmaversioita tuotetaan jatkuvasti, mikä selittänee sen, ettei eri valmistajien välisiä vertailuja tai kotimaisia tutkimustuloksia tätä kirjoitettaessa ollut käytettävissä.
Kokemuksia alueellisista EKG-järjestelmistä
* TYKS-piirissä
TYKS:n kliinisen fysiologian yksikköön hankittiin Marquette Electronicsin lepo-EKG:n analyysijärjestelmä vuonna 1984. Laitteisto on ainoa tuolloin saatavissa ollut, jossa EKG:n tulkinta tapahtui rekisteröintilaitteessa olevaa mikroprosessoria käyttäen ja tulos on näin välittömästi rekisteröinnin jälkeen käytettävissä tulkintaehdotuksineen ja mittaustuloksineen.
Laitteistoa on nyt laajennettu MUSE-arkistojärjestelmällä sekä toistaiseksi neljällä rekisteröintiyksiköllä. Näistä EKG-data siirretään erikseen kliinisen fysiologian yksikössä olevaan EKG-arkistoon nauha- tai levykasetin avulla. Yhteen kasettiin mahtuu 40-60 EKG:tä. Käytössä olevan laitteiston suorasaantimuistissa on 10 000-30 000 viimeksi tehtyä EKG-tutkimusta. Tätä aikaisempien rekisteröintien käyttö edellyttää vastaavan arkistolevyn vaihtamista levyasemaan.
Järjestelmää pystytettäessä valittiin "hitaan kiiruhtamisen" politiikka. Neljä rekisteröintiyksikköä on sijoitettu niihin pisteisiin, joissa otetaan eniten EKG:itä. Näin saadaan tallennetuksi noin puolet TYKS:n vuotuisesta 36 000 EKG-rekisteröinneistä tietokonelevyille ilman tarkastusluentaa. Lähtökohtana on ollut, että hoitava lääkäri vastaa lopullisesta tulkinnasta ja kliinisen fysiologian yksikkö huolehtii vain järjestelmän ylläpidosta.
Käyttäjät ovat olleet varsin tyytyväisiä järjestelmän toimintaan. Heille on selvitetty, että järjestelmä tuottaa vain tulkintaehdotuksia, diagnoosin tekee aina hoitava lääkäri. Lääkärit ovat omaksuneet tämän hyvin, ja eri yhteyksissä on ilmennyt, että monet kokevat EKG-taitojensa kohentuneen. Tulkintakriteerit on asetettu niin, että "siivilään" jää varsin runsaasti tulkintaehdotuksia, joilla ei ole kliinistä merkitystä.
Nykyisellään järjestelmä on melko työläs käyttää potilaalta yli vuotta aikaisemmin otetun EKG:n sarjavertailuun, koska se edellyttää magneettilevyn vaihtoa. Siksi sarjavertailua ei voida tehdä päivystysaikana. Muistia on päätetty laajentaa laserlevyillä, joihin mahtuu "online" 400 000 EKG-rekisteröintiä ja sijoittaa yksi lukuasema sisätautipäivystykseen. Tällöin tietopankki on ympärivuorokautisessa käytössä. Tämän jälkeen järjestelmään pyritään kytkemään lisää rekisteröintiyksiköitä TYKS:ssä ja muissa alueen laitoksissa. TYKS:n ulkopuolella olevan EKG-laitteen avulla on mahdollista lähettää laitteen muistissa olevat rekisteröinnit tai lukea TYKS:n EKG-arkistoa modeemin välityksellä. EKG-rekisteröintejä voidaan lähettää myös levykkeellä postin välityksellä.
Useat terveyskeskukset ovat jo hankkimassa järjestelmään sopivaa kalustoa. Jatkossa pyritään siihen, että kaikki TYKS-piirissä otetut EKG-rekisteröinnit (kernaasti myös yksityissektorilta) ovat samassa tietopankissa. Tietosuojasta on tällöin asianmukaisesti huolehdittava.
* KYKS-piirissä
KYKS:ssä on jo noin 15 vuoden ajan käytetty SITRA:n ja Kuopion yliopiston voimin rakennettua DATA-EKG-järjestelmää. Ensimmäinen laitesukupolvi uusittiin yhteistyössä Kone-Yhtymän kanssa 1980-luvun alussa. Vuosi sitten Instrumentariumin tytäryhtiö Datex osti Kone 600/620 -tyyppimerkillä markkinoidun tuotteen. Laitteisto on edelleen myynnissä, mutta varsinaista tuotekehitystä ja markkinointia ei tällä hetkellä tehdä.
1970-luvulta järjestelmä otettiin KYKS:n vaikutusalueella melko kattavasti käyttöön, mutta laitteiden vanhentuessa ja uuden laitesukupolven viivästyessä osa käyttäjistä luopui. Tämän alueellisen EKG-järjestelmän etu, erikoislääkärin tekemä atk-tulkinnan tarkastus, aiheutti viiveen tulkintojen saantiin. Tätä pidettiin raskaana ja osin turhanakin. Uusien atk-EKG-laitteiden antamaa välitöntä tulkintaehdotelmaa pidettiin kaikkine virheineenkin hyödyllisempänä kuin luotettavampaa mutta hieman viivästyvää tulkintaa.
Tällä hetkellä tämä alueellinen atk-EKG-rekisterijärjestelmä on käytössä KYKS:n lisäksi mm. KELAn kuntoutustutkimuslaitoksessa. Järjestelmän keskusmuistissa on 200 000 EKG:tä 15 vuoden ajalta ja sarjavertailut ovat mahdollisia nopeasti vanhimmista EKG:istä alkaen.
DATA-EKG-järjestelmä perustuu vektorianalyysiin ja on rakennettu kotimaisin asiantuntijavoimin kansainvälisenä yhteistyönä. Sitä pidetään edelleen maailman parhaana käytössä olevana järjestelmänä. DATA-EKG-ohjelmisto oli aikaansa edellä, mutta hard-ware-tekniikka ei ollut 1970-luvulla ohjelmiston veroinen.
Tällä hetkellä KYKS:n noin 25 000 vuosittaisesta EKG-rekisteröinnistä noin neljännes käy läpi atk-analyysin. Odotusaika rekisteröinnistä tulkintaehdotelman toimittamiseen osastolle on nykyisin noin kuusi tuntia ja tarvittaessa tätäkin lyhyempi. Kuopion yliopiston laskentakeskus huolehtii analyysiohjelmiston ylläpidosta. Minnesota-koodin liittäminen analyysiohjelmistoon on käynnissä. Toimintaa ei enää vuosiin ole kritisoitu; onko syynä hyvä laatu vai käyttäjien turhautuminen?
Käyttäjät tyytyväisiä
Vaikka myös analoginen EKG-tekniikka on kehittynyt ja perinteistä menetelmää käytetään vielä rinnalla on digitaalitekniikka nopeasti valtaamassa alaa. Ainakaan taloudelliset syyt eivät voi olla sen käyttöön oton esteenä. Kokemukset meillä ovat olleet yleensä myönteisiä. Suomen Kliinisen Fysiologian yhdistyksen vuosi sitten suorittaman kyselyn mukaan suurin osa käyttäjistä (18/22) oli hyvin tyytyväisiä laitteisiin. Yleiset ominaisuudet saivat kiitosta, mutta tulkintaehdotelmiin ei oltu yhtä tyytyväisiä.
Kymmenen vuoden tähtäimellä on siirtyminen keskitettyyn palvelujärjestelmään myös EKG-toiminnassa mahdollista. Israelissa on keskittyminen laskettu (7) taloudellisesti kannattavaksi, mikäli alueella suoritetaan vähintään 30 000 EKG-rekisteröintiä vuodessa. Meillä arviot ovat saman suuntaisia ja tähän määrään päästään koko maassa pienimpiä keskussairaalapiirejä myöten (8).
Luettelo laite-edustuksista on saatavissa kirjoittajilta.
Kirjallisuutta
(1) Seitsonen H. EKG-laitteet: Valinta ja käyttö. Kirjassa Equipmient Fennica lääkintälaitteet. Recallmed. Jyväskylä: Gummerus Oy Kirjapaino, 1987;41-64.
(2) Graham IM, Reardon B, Mulchany D, Mulchany R. User evaluation of a commercially available computerized eleetrocardiogram interpretation system. Kirjassa: Computer ECG analysis: Towards standardization. Toim. Willems J, van Bemmel JH, Zywits C. Elsevier Science Publishers, Hollanti, 1986;191-193.
(3) Länsimies E, Walamies M, Hartiala J. EKG-laitteiden uusintatarve Suomessa vuosina 1988-1992. Suom Lääkäril 1988;43:1079-1080.
(4) Swartz MH, Teichholz LE. Marquette 12SL- ECG analysis program: evaluation of physician changes. Kirjassa: Computers in cardiology. IEEE Computer Society. Long Beach, l982;437-438.
(5) Bernard P, Chaitman B, Scholl J-M, Val PG, Chabot M. Comparative diagnostic performance of the Telemed computer ECG program. J Electrocardiology 1983;16:97-103.
(6) Jakobson A, Ohlin P, Pahlm 0. Does a computer-based ECG-recorder interpret eletrocardiograms more efficiently than physicians? Clinical Physiology 1985;5:417-423.
(7) Carel R. Cost-effectiveness analysis of a computerized ECG interpretation system in an ambulatory health care organization. J Medical Systems 1982;6:121-130.
(8) Länsimies E. EKG- ja spirometriatutkimusten tarve ja toteutuminen Itä-Suomen sairaanhoitoalueella 1983. Suom Lääkäril 1985;40:25-29.
Kirjoittajat: Markku Walamies LL,
apulaislääkäri TAYKS,
kliinisen fysiologian yksikkö
Jaakko Hartiala dosentti,
ylilääkäri TYKS,
kliinisen fysiologian yksikkö
Esko Länsimies dosentti,
ylilääkäri KYKS,
kliinisen fysiologian osasto
Digitaalitekniikka ja automaattinen tietojenkäsittely ovat nopeasti valtaamassa alaa sydämen sähköisten toimintojen rekisteröinnissä. Suomessa on nykyisin käytössä runsaat sata uuden sukupolven EKG-laitetta, jotka kaikki voivat antaa myös tulosten alustavan tulkinnan. Ensimmäisestä alueellisesta EKG-palvelujärjestelmästä meillä on jo yli 15 vuoden kokemus.
EKG:n satavuotiseen historiaan sisältyy useita kehitysvaiheita. Atk:hon perustuvia järjestelmiä on työstetty noin 25 vuoden ajan. Kuitenkin vasta kuluvan vuosikymmenen nopea edistys tietotekniikan alalla on mahdollistanut kilpailukykyisten laitteistojen tuomisen kaikille terveydenhuollon tasoille.
EKG-signaali rekisteröidään potilaasta uusillakin laitteilla etupäässä analogisena. Se voidaan muuttaa digitaaliseen (A/D) muotoon joko potilaskaapelin alkupäässä sijaitsevassa yksikössä tai itse piirturissa (1). Tämän jälkeen informaatiota voidaan siirtää (teoriassa rajattomasti) ilman häiriövaaraa, tallentaa muistiin ja käsitellä halutulla tavalla. Eroa perinteiseen piirturiin voidaan verrata CD (laser) -soittimen ja "tavallisen" levysoittimen eroon.
Uutta tietojenkäsittelytekniikkaa voidaan hyödyntää paitsi mahdollisimman korkealaatuisen EKG-dokumentin tuottamiseen myös tarkkoihin mittauksiin (johtumisajat, amplitudit jne.) ja tulosten vertailuun viitearvoihin. Useiden syklien yhdistäminen ja keskiarvoistaminen lisää selvästi luotettavuutta. Mittausten toistettavuus laitteen ja asiaan erityisesti paneutuneen kardiologin kesken onkin vähintään yhtä hyvä kuin kahden kardiologin
kesken (2).
Kaikki Suomessakin markkinoitavat laitteet voivat lisäksi antaa tulkintaehdotelman. Tulkinta-algoritmit voivat sijaita itse piirturissa (online) tai keskusyksikössä (off-Iine) - tähän liittyy mahdollisuus ns. sarjavertailuun. Tietokoneistettu EKG on vain EKG-tulkintaa osaavan lääkärin apuväline (ei "konsultti"). Tätä meillä ei vielä kaikkialla ole täysin oivallettu.
Digitaalisten piirturien ominaisuudet
Muutamia harvoja poikkeuksia lukuunottamatta kaikki meillä käytössä olevat runsaat 100 digitaalista EKG-laitetta ovat on-line-tyyppisiä eli itsenäisiä. Näitten ja analogisten piirturien ominaisuuksia on vertailtu taulukossa 1.
Piirturit ovat varsin pienikokoisia (4-20 kg). Tämä takaa pienen tilantarpeen ohella helpon siirrettävyyden toimipisteestä toiseen. Lisävarusteeksi on yleensä saatavana työntökärry, joka helpottaa esimerkiksi EKG-kiertoa osastolla. Akkukäyttöisyys on tällöin verraton etu, jääväthän pistorasian etsiskelyt pois - piuhoja riittää muutenkin. Akun kapasiteetti riittää yön latauksen jälkeen normaalisti kahdeksan tunnin työskentelyyn. Koska paperin siirtomekanismi on lähes ainoa mekaanisesti liikkuva osa, jää virrankulutus vähäiseksi. Työvaiheesta riippuen se on 15-55 W eli keskimäärin TV-vastaanottimen kulutusta pienempi. Laite ei täten juuri kuumene, mikä osaltaan turvaa pitkäikäisyyden. Käytännössä laitteiden maksimi-ikää ei tietenkään vielä tunneta.
Eräillä valmistajilla on malleja, joissa varsinainen rekisteröintiosa voidaan irrottaa emoiaitteesta ja ottaa vaikkapa kotikäynnille mukaan. Tulostus tapahtuu hieman samaan tapaan kuin ambulatorisesta EKG-laitteistosta, myöhemmin muistista. Muistikapasiteetti vaihtelee viidestätoista sataan rekisteröintiin. Nämä voidaan tallettaa levykkeelle, ja siitä saadaan kopioita haluttu määrä. Halpaa peruslaitteistoa voi useimmissa merkeissä myöhemmin täydentää lisävarusteilla samaan tapaan kuin kotimikroja.
Taulukko 1. Itsenäisen digitaalisen EKGpiirturin ominaisuuksia perinteiseen analogiseen piirturiin verrattuna.
Hyviä Huonoja
Pienikokoinen, kevyt
Hyvä piirtojälki Akku/verkkokäyttöinen
Sisältää muistin
Tulostusmuoto valittavissa
Varmakäyttöinen
Taloudellinen
Tiedonsiirtokyky
Varustelumahdollisuudet Hitaampi
Ei piirrä reaaliajassa
Piirtojälki on erinomainen, useimmiten tulostusmuotokin (samanaikaisesti tulostettavien kanavien määrä, sivumäärä ym.) on käyttäjän valittavissa. Taloudellisuus taas perustuu juuri liikkuvien (kuluvien) osien vähyyteen. Tavallisessa analogisessa piirturissa voi laitteen ikääntyessä galvanometrien ja mustepumppujen uusiminen aiheuttaa noin 10 000 markan vuotuiset kustannukset. Nykyisten mallien käyttövarmuus on osoittautunut muutaman vuoden kokemusten perusteella erinomaiseksi, kun eräitä laitteita alkuun vaivanneet (lähinnä tulostimiin liittyneet) lastentaudit ovat poistuneet.
Laite ei piirrä reaaliajassa, vaan muutaman sekunnin viiveellä muistista. Tätä on pidetty haittana, toisaalta äkillisten muutosten seurantaan soveltuukin paremmin EKG-monitori. Laitteet rekisteröivät yleensä 12 kanavalla samanaikaisesti 10 sekunnin jakson, poikkeuksena yksi, joka tallentaa neljä perättäistä 2,5 sekunnin jaksoa kolmella kanavalla. Rytmihäiriöitä voidaan tarkastella tavalliseen tapaan jatkuvan piirron avulla halutulla nopeudella.
Analogisessa EKG:ssä tulostus kestää teoriassa 12 sekuntia, kun vastaava aika digitaalisessa järjestelmässä venyy (osittain analysoinnin vuoksi) selvitystemme mukaan piirtojärjestelmästä riippuen 30-120 sekuntiin. Elektrodit voidaan tosin irrottaa potilaasta heti 10 sekunnin kuluttua ja valmistautua seuraavaan rekisteröintiin, joten käytännössä viive ei ole merkittävä. Lisäksi eräissä muissa työvaiheissa (nauhoituksen tallennus ja merkintä, mittaukset) aikaa säästyy ja virheiden mahdollisuus (eli uusintarekisteröintien tarve) vähenee. Toimintojen automatisoituessa toiset kokevat säätö nappuloiden vähenemisen kielteisenä, toiset myönteisenä. Kovin häiriöistä signaalia kone ei hyväksy. Koulutuksellisesti tulisi laitteen antama kirjallinen vastalause ottaa huomioon.
Nykyinen laitevalikoima
Tällä hetkellä markkinaosuuksista kilpailee varsin tasapäisesti neljä laitevalmistajaa, kaksi eurooppalaista ja kaksi yhdysvaltalaista. Vuoden loppuun mennessä tulee mukaan vielä kaksi japanilaista elektroniikka-alan suuryritystä. Hintataso on, odotetusti, ollut selvässä laskusuunnassa, ja tässäkin analogiset piirturit alkavat jäädä tappiolle, hienomekaniikkahan on aina kallista. Kilpailun kiristyminen ei kuluttajan asemaa luonnollisestikaan heikennä, joskaan varsinaista hintaromahdusta nykyiseltä noin 50 000 markan tasolta ei ole odotettavissa.
Kallein laite ei ole välttämättä paras, huokeimmatkin ovat aivan käyttökelpoisia ja kooltaan johonkin käyttöön sopivampiakin. Käyttötarkoitus ratkaisee valinnan. Kaikki uusimmat mallit voidaan liittää modeemin välityksellä keskussairaalapiirin keskitettyyn palvelujärjestelmään - edellyttäen, että laitekanta sopii yhteen. Hankintojen keskittäminen on perusteltua tästä ja muistakin syistä (3). Kansainvälisen vakioinnin tarve on suuri, ja siihen tulee pyrkiä, jotta EKG-laitteen merkistä riippumatta voidaan käyttää yhteistä tietokantaa.
Tärkein käytännön ero eri järjestelmien välillä on piirtojärjestelmässä. Vaikka kaikilla käytetyillä tulostusmuodoilla (laser on vasta tulossa) saadaan hyvä piirtojälki, selviää muiden ominaisuuksien vertailusta (taulukko 2) helposti syy elektronisen matriisitulostuksen voimakkaaseen yleistymiseen. Tekniikka on tässä viety loppuun asti eikä signaalia tarvitse muuttaa uudelleen analogiseksi piirtoa varten. Hinnaltaan nämä piirturit ovat lisäksi jo nyt monia muita halvempia. Tulostusäänen laatu ja voimakkuus vaikuttavat paitsi käyttäjän mukavuuteen myös yleiseen työrauhaan (auskultaatio) ja esimerkiksi pienten lasten rauhallisuuteen tutkittaessa. Tutkimustemme mukaan äänitaso voi esim. tietyn laitteen lähettyvillä nousta 72-76 dB:n tasolle, mikä vastaa henkilöauton sisämelua moottoritienopeudessa.
Taulukko 2. EKG-laitteiden piirtojärjestelmien vertailua.
Ominaisuus Matriisikirjoitin Mustesuihku Lämpökynä
Nopeus
Ääni
Piirtojälki
Kirjoitusjälki
Luotettavuus
Kestävyys
Taloudellisuus Nopea
Hiljainen
Laadukas
Laadukas
Hyvä
Hyvä
Hyvä
Kohtalainen
Hiljainen
Laadukas
Heikohko
Tyydyttävä
Tyydyttävä
Välttävä Hidas
Äänekäs
Laadukas
Laadukas
Hyvä
Hyvä
Välttävä
Analyysiohjelmistojen suorituskyky
Laitteet antavat siis tulkintaehdotuksen; vaikkapa "inferiorinen infarkti?". Ehdotelmaan tulee suhtautua yhtä kriittisesti kuin muihinkin laboratoriotuloksiin. On oikeastaan varsin yllättävää, että tutkimusten mukaan (4,5) 90 % ehdotelmista on osoittautunut morfologian osalta kardiologien arvioimina relevanteiksi. Vaikka ohjelmistot ovat kehittyneet, eivät ne silti osaa ottaa huomioon potilaan rakennetta, liikunnanharrastusta, lääkitystä tai muita kuin sydänsairauksia jne. Rytmihäiriöiden tulkinta tavallisesta EKG-rekisteröinnistä ei ole aina mahdollista asiantuntijallekaan, joten usein tapahtuva atk-tulkinnan epäonnistuminen on ymmärrettävää.
Lääkärin on edelleen oltava tarkkana, sillä akuutin infarktin tulkinnassakin koneen osuvuus on vain noin 80 %. Väärät negatiiviset löydökset ovat onneksi harvinaisia (2). Toisaalta Ruotsissa tehdyn selvityksen mukaan (6) atk voitti selvästi pääosin yleislääkäreitä ja koulutettavia apulaislääkäreitä edustaneet kollegat. Muille kuin EKG-spesialisteille analyysi sopiikin kannustimeksi EKG-taitojen kehittämiseen. Kontrolloidut tutkimukset ovat suuritöisiä ja uusia ohjelmaversioita tuotetaan jatkuvasti, mikä selittänee sen, ettei eri valmistajien välisiä vertailuja tai kotimaisia tutkimustuloksia tätä kirjoitettaessa ollut käytettävissä.
Kokemuksia alueellisista EKG-järjestelmistä
* TYKS-piirissä
TYKS:n kliinisen fysiologian yksikköön hankittiin Marquette Electronicsin lepo-EKG:n analyysijärjestelmä vuonna 1984. Laitteisto on ainoa tuolloin saatavissa ollut, jossa EKG:n tulkinta tapahtui rekisteröintilaitteessa olevaa mikroprosessoria käyttäen ja tulos on näin välittömästi rekisteröinnin jälkeen käytettävissä tulkintaehdotuksineen ja mittaustuloksineen.
Laitteistoa on nyt laajennettu MUSE-arkistojärjestelmällä sekä toistaiseksi neljällä rekisteröintiyksiköllä. Näistä EKG-data siirretään erikseen kliinisen fysiologian yksikössä olevaan EKG-arkistoon nauha- tai levykasetin avulla. Yhteen kasettiin mahtuu 40-60 EKG:tä. Käytössä olevan laitteiston suorasaantimuistissa on 10 000-30 000 viimeksi tehtyä EKG-tutkimusta. Tätä aikaisempien rekisteröintien käyttö edellyttää vastaavan arkistolevyn vaihtamista levyasemaan.
Järjestelmää pystytettäessä valittiin "hitaan kiiruhtamisen" politiikka. Neljä rekisteröintiyksikköä on sijoitettu niihin pisteisiin, joissa otetaan eniten EKG:itä. Näin saadaan tallennetuksi noin puolet TYKS:n vuotuisesta 36 000 EKG-rekisteröinneistä tietokonelevyille ilman tarkastusluentaa. Lähtökohtana on ollut, että hoitava lääkäri vastaa lopullisesta tulkinnasta ja kliinisen fysiologian yksikkö huolehtii vain järjestelmän ylläpidosta.
Käyttäjät ovat olleet varsin tyytyväisiä järjestelmän toimintaan. Heille on selvitetty, että järjestelmä tuottaa vain tulkintaehdotuksia, diagnoosin tekee aina hoitava lääkäri. Lääkärit ovat omaksuneet tämän hyvin, ja eri yhteyksissä on ilmennyt, että monet kokevat EKG-taitojensa kohentuneen. Tulkintakriteerit on asetettu niin, että "siivilään" jää varsin runsaasti tulkintaehdotuksia, joilla ei ole kliinistä merkitystä.
Nykyisellään järjestelmä on melko työläs käyttää potilaalta yli vuotta aikaisemmin otetun EKG:n sarjavertailuun, koska se edellyttää magneettilevyn vaihtoa. Siksi sarjavertailua ei voida tehdä päivystysaikana. Muistia on päätetty laajentaa laserlevyillä, joihin mahtuu "online" 400 000 EKG-rekisteröintiä ja sijoittaa yksi lukuasema sisätautipäivystykseen. Tällöin tietopankki on ympärivuorokautisessa käytössä. Tämän jälkeen järjestelmään pyritään kytkemään lisää rekisteröintiyksiköitä TYKS:ssä ja muissa alueen laitoksissa. TYKS:n ulkopuolella olevan EKG-laitteen avulla on mahdollista lähettää laitteen muistissa olevat rekisteröinnit tai lukea TYKS:n EKG-arkistoa modeemin välityksellä. EKG-rekisteröintejä voidaan lähettää myös levykkeellä postin välityksellä.
Useat terveyskeskukset ovat jo hankkimassa järjestelmään sopivaa kalustoa. Jatkossa pyritään siihen, että kaikki TYKS-piirissä otetut EKG-rekisteröinnit (kernaasti myös yksityissektorilta) ovat samassa tietopankissa. Tietosuojasta on tällöin asianmukaisesti huolehdittava.
* KYKS-piirissä
KYKS:ssä on jo noin 15 vuoden ajan käytetty SITRA:n ja Kuopion yliopiston voimin rakennettua DATA-EKG-järjestelmää. Ensimmäinen laitesukupolvi uusittiin yhteistyössä Kone-Yhtymän kanssa 1980-luvun alussa. Vuosi sitten Instrumentariumin tytäryhtiö Datex osti Kone 600/620 -tyyppimerkillä markkinoidun tuotteen. Laitteisto on edelleen myynnissä, mutta varsinaista tuotekehitystä ja markkinointia ei tällä hetkellä tehdä.
1970-luvulta järjestelmä otettiin KYKS:n vaikutusalueella melko kattavasti käyttöön, mutta laitteiden vanhentuessa ja uuden laitesukupolven viivästyessä osa käyttäjistä luopui. Tämän alueellisen EKG-järjestelmän etu, erikoislääkärin tekemä atk-tulkinnan tarkastus, aiheutti viiveen tulkintojen saantiin. Tätä pidettiin raskaana ja osin turhanakin. Uusien atk-EKG-laitteiden antamaa välitöntä tulkintaehdotelmaa pidettiin kaikkine virheineenkin hyödyllisempänä kuin luotettavampaa mutta hieman viivästyvää tulkintaa.
Tällä hetkellä tämä alueellinen atk-EKG-rekisterijärjestelmä on käytössä KYKS:n lisäksi mm. KELAn kuntoutustutkimuslaitoksessa. Järjestelmän keskusmuistissa on 200 000 EKG:tä 15 vuoden ajalta ja sarjavertailut ovat mahdollisia nopeasti vanhimmista EKG:istä alkaen.
DATA-EKG-järjestelmä perustuu vektorianalyysiin ja on rakennettu kotimaisin asiantuntijavoimin kansainvälisenä yhteistyönä. Sitä pidetään edelleen maailman parhaana käytössä olevana järjestelmänä. DATA-EKG-ohjelmisto oli aikaansa edellä, mutta hard-ware-tekniikka ei ollut 1970-luvulla ohjelmiston veroinen.
Tällä hetkellä KYKS:n noin 25 000 vuosittaisesta EKG-rekisteröinnistä noin neljännes käy läpi atk-analyysin. Odotusaika rekisteröinnistä tulkintaehdotelman toimittamiseen osastolle on nykyisin noin kuusi tuntia ja tarvittaessa tätäkin lyhyempi. Kuopion yliopiston laskentakeskus huolehtii analyysiohjelmiston ylläpidosta. Minnesota-koodin liittäminen analyysiohjelmistoon on käynnissä. Toimintaa ei enää vuosiin ole kritisoitu; onko syynä hyvä laatu vai käyttäjien turhautuminen?
Käyttäjät tyytyväisiä
Vaikka myös analoginen EKG-tekniikka on kehittynyt ja perinteistä menetelmää käytetään vielä rinnalla on digitaalitekniikka nopeasti valtaamassa alaa. Ainakaan taloudelliset syyt eivät voi olla sen käyttöön oton esteenä. Kokemukset meillä ovat olleet yleensä myönteisiä. Suomen Kliinisen Fysiologian yhdistyksen vuosi sitten suorittaman kyselyn mukaan suurin osa käyttäjistä (18/22) oli hyvin tyytyväisiä laitteisiin. Yleiset ominaisuudet saivat kiitosta, mutta tulkintaehdotelmiin ei oltu yhtä tyytyväisiä.
Kymmenen vuoden tähtäimellä on siirtyminen keskitettyyn palvelujärjestelmään myös EKG-toiminnassa mahdollista. Israelissa on keskittyminen laskettu (7) taloudellisesti kannattavaksi, mikäli alueella suoritetaan vähintään 30 000 EKG-rekisteröintiä vuodessa. Meillä arviot ovat saman suuntaisia ja tähän määrään päästään koko maassa pienimpiä keskussairaalapiirejä myöten (8).
Luettelo laite-edustuksista on saatavissa kirjoittajilta.
Kirjallisuutta
(1) Seitsonen H. EKG-laitteet: Valinta ja käyttö. Kirjassa Equipmient Fennica lääkintälaitteet. Recallmed. Jyväskylä: Gummerus Oy Kirjapaino, 1987;41-64.
(2) Graham IM, Reardon B, Mulchany D, Mulchany R. User evaluation of a commercially available computerized eleetrocardiogram interpretation system. Kirjassa: Computer ECG analysis: Towards standardization. Toim. Willems J, van Bemmel JH, Zywits C. Elsevier Science Publishers, Hollanti, 1986;191-193.
(3) Länsimies E, Walamies M, Hartiala J. EKG-laitteiden uusintatarve Suomessa vuosina 1988-1992. Suom Lääkäril 1988;43:1079-1080.
(4) Swartz MH, Teichholz LE. Marquette 12SL- ECG analysis program: evaluation of physician changes. Kirjassa: Computers in cardiology. IEEE Computer Society. Long Beach, l982;437-438.
(5) Bernard P, Chaitman B, Scholl J-M, Val PG, Chabot M. Comparative diagnostic performance of the Telemed computer ECG program. J Electrocardiology 1983;16:97-103.
(6) Jakobson A, Ohlin P, Pahlm 0. Does a computer-based ECG-recorder interpret eletrocardiograms more efficiently than physicians? Clinical Physiology 1985;5:417-423.
(7) Carel R. Cost-effectiveness analysis of a computerized ECG interpretation system in an ambulatory health care organization. J Medical Systems 1982;6:121-130.
(8) Länsimies E. EKG- ja spirometriatutkimusten tarve ja toteutuminen Itä-Suomen sairaanhoitoalueella 1983. Suom Lääkäril 1985;40:25-29.
Kirjoittajat: Markku Walamies LL,
apulaislääkäri TAYKS,
kliinisen fysiologian yksikkö
Jaakko Hartiala dosentti,
ylilääkäri TYKS,
kliinisen fysiologian yksikkö
Esko Länsimies dosentti,
ylilääkäri KYKS,
kliinisen fysiologian osasto