КОМПЛЕКС АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОБСЛЕДУЕМОГО

Т. В. Березина, Н. К. Карташев, Е. В. Дмитренко
Санкт-Петербургский филиал ФГУП «ЭПМ» ФМБА России – СКТБ Биофизприбор

Ключевые слова: медицинская аппаратура, мобильные телемедицинские комплексы, комплексы для диспансеризации и профилактических осмотров

 

В настоящее время все более актуальными становятся вопросы внедрения в практическую медицину мобильных телемедицинских комплексов. Это связано, в частности, с дефицитом медицинских кадров в первичном звене здравоохранения и отсутствием нужного медицинского оборудования в медучреждениях районного уровня, что приводит к необходимости выездов на места бригад высококвалифицированных специалистов, либо к направлению пациентов в отдаленные медицинские центры. В ряде случаев выезд в районы специализированных бригад может быть заменён консультативной помощью населению с использованием возможностей дистанционной диагностики.

Немаловажной является возможность использования таких комплексов для диспансеризации и профилактических осмотров населения различных возрастных, профессиональных и социальных групп.

Оснащение подобными комплексами врачей первичного звена здравоохранения (врачей общей практики, семейных и участковых врачей), а также бригад скорой помощи позволяет радикально повысить техническую вооружённость последних и, тем самым, расширить рамки оказываемой ими медицинской помощи.

В рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» был разработан мобильный аппаратно-программный комплекс медицинской аппаратуры (КАП-ОФС), предназначенный для получения оперативной информации о функциональном состоянии пациентов, находящихся вне госпитальных условий, и позволяющий организовать информационный обмен с удаленным консультантом диагностического центра.

В состав комплекса входят три автоматизированных рабочих места (АРМ): АРМ инструментальных обследований (АРМ-ИО), АРМ лаборатории (АРМ-ЛАБ) и АРМ врача (АРМ-ВР).

АРМ-ИО обеспечивает:

• измерение артериального давления (АД);
• измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС);
• измерение аксиллярной температуры тела (ТТ);
• регистрацию электрокардиограммы (ЭКГ) в 12 стандартных (ЭКГI, ЭКГII, ЭКГIII, ЭКГ аVR, ЭКГ аVL, ЭКГ aVF, ЭКГ VI - ЭКГ V6) и ортогональных (ЭКГ Vx, ЭКГ Vy, ЭКГ Vz) отведениях;
• автоматическую обработку ЭКГ, формирование синдромального заключения;
• регистрацию и обработку кардиоритмограммы (КРГ);
• измерение параметров, вычисление показателей функции внешнего дыхания (ФВД) и формирование заключения;
• регистрацию и обработку реографических сигналов по следующим методикам: реовазография (РВГ), реоэнцефалография (РЭГ), тетраполярная грудная реография по Кубичеку (ТГР), интегральная реография по Тищенко (ИРГТ);
• передачу полученной информации по локальной вычислительной сети (ЛВС) в АРМ-ВР.

АРМ-ЛАБ обеспечивает:

• проведение общего анализа цельной крови с выдачей заключения по 18 параметрам и трем гистограммам;
• проведение анализа содержания глюкозы в цельной крови;
• проведение общего анализа мочи по 11 параметрам;
• просмотр результатов анализов;
• передачу полученных результатов анализов в АРМ-ВР по ЛВС.

АРМ-ВР обеспечивает:

• ввод анкетных данных обследуемого, их просмотр и редактирование;
• хранение (архивирование) информации о проведенных обследованиях;
• предоставление врачу информации, полученной при проведении обследований;
• возможность поиска ранее проведенных обследований по заданным критериям;
• возможность ввода информации с использованием сканера, цифрового фотоаппарата, а также ручного ввода текста с клавиатуры;
• возможность ввода назначений, рекомендаций, заключений в произвольной форме;
• распечатку результатов обследований, заключений и назначений.

Обмен информацией между АРМ-ИО, АРМ-ЛАБ и АРМ-ВР осуществляется в автоматическом режиме с использованием программно-технических средств беспроводной (Wi-Fi) или проводной сети.

КАП-ОФС обеспечивает возможность подключения к средствам дистанционной передачи данных для организации удаленного доступа в локальную сеть комплекса и обмена информацией одновременно с одним удаленным виртуальным рабочим местом консультанта (АРМ-К).

КАП-ОФС обеспечивает возможность организации потока обследуемых, при этом время обследования одного человека составляет порядка 30 мин.

Питание осуществляется от сети переменного тока частотой (50 ± 0,5) Гц с напряжением сети (220 ± 22) В.

Мощность, потребляемая комплексом при номинальном напряжении сети, не более:

• АРМ-ИО – 100 ВА;
• АРМ-ЛАБ – 140 ВА;
• АРМ-ВР – 350 ВА.

КАП-ОФС предназначен для эксплуатации в нормальных климатических условиях, изготавливается в климатическом исполнении УХЛ 4.2 по ГОСТ 15150-69.

Работу с комплексом должна осуществлять бригада в составе врача, специалиста по вычислительной технике (не ниже системного администратора), лаборанта и медсестры функциональной диагностики.

АРМ-ИО и АРМ-ЛАБ включают в себя ряд периферийных устройств, обеспечивающих съем физиологической информации и её преобразование в цифровой вид с использованием программного обеспечения этих периферийных устройств. Для комплектования каждого АРМ используются устройства отечественного и иностранного производства, сертифицированные в РФ.

В состав АРМ-ИО входят:

• комплекс аппаратно-программный для исследования ЭКГ, РЕО и ФВД «Валента+» производства НПП «Нео», предназначенный для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой, респираторной и нейро-регуляторной систем организма человека;
• монитор носимый суточного автоматического измерения артериального давления и частоты пульса МнСДП-2 «BPLab» производства ООО «Петр Телегин», предназначенный для автоматического неинвазивного измерения артериального давления осциллометрическим методом и частоты пульса (в комплексе КАП-ОФС используется с доработанным разработчиком ПО как измеритель АД);
• термометр электронный медицинский OMRON Eco Temp II, предназначенный для измерения (а не прогнозирования) фактической температуры тела ректальным, оральным или аксиллярным способом в диапазоне от 32 до 42 °С;
• блок электрофизиологической информации (БЭФИ) ГБ.941378.002 — собственная разработка — предназначенный для оценки врачом состояния сердечно-сосудистой системы и системы терморегуляции пациента.

В состав АРМ-ЛАБ входят:

• автоматический гематологический анализатор «Mythic 18», производства фирмы «Orphee», Швейцария, предназначенный для проведения клинического анализа цельной крови, взятой с антикоагулянтом ЭДТА К3, по 18 параметрам и трем гистограммам (объем исследуемой пробы крови — 9,8 мкл, производительность — 60 измерений в час);
• смеситель медицинский ротационный (ротамикс) RM1L, производства фирмы ELMI, Латвия, предназначенный для перемешивания образцов крови при работе с гематологическим анализатором «Mythic 18»;
• анализатор глюкозы «HemoCue Glucose 201+», производства фирмы HemoCue, Швеция, предназначенный для определения общего количества глюкозы в цельной крови, для работы которого используются микрокюветы одноразового использования, содержащие сухой реактив (диапазон измерений от 0 до 22,2 ммоль/л (от 0 до 400 мг/дцл), может быть расширен до 44,4 ммоль/л (800 мг/дцл), компенсация мутности, материал образца — 5 мкл капиллярной крови, время измерения от 40 до 240 с в зависимости от концентрации глюкозы).
• анализатор мочи «DocUReader», производства фирмы 77 ELEКTRONIКA, Венгрия, предназначенный для проведения общего анализа мочи фотометрическим методом, используется с тест-полосками LabUStrip U11Plus (11 параметров) для определения в моче билирубина, уробилиногена, кетонов (ацетоуксусной кислоты), аскорбиновой кислоты, глюкозы, белка (альбумин), крови, рН, нитритов, лейкоцитов и удельной плотности, производительность приблизительно 40 полосок в час.

АРМ-ВР укомплектован следующими устройствами:

• сканер ScanMaker 9800XL+, производства фирмы Microtek International Inc., — цветной сканер планшетного типа формата А3 (305 х 431,5 мм) с дополнительным слайд-модулем, имеющим большую площадь сканирования (305 x 406 мм);
• принтер НР LaserJet Р1005, производства фирмы Hewlett-Packard Company, — лазерный принтер для черно-белой печати на бумагу (для лазерной печати, обычную, фото, грубую, веленевую), прозрачную пленку или картон максимального формата А4;
• цифровая камера FUJIFILM FinePix F50fd производства фирмы FUJITSU Corporation, предназначенная для проведения фотосъёмки и просмотра отснятых снимков.

Системообразующим элементом каждого АРМ является ноутбук «Агат» производства ООО «Технические системы». Модель, имеет повышенную механическую прочность (выдерживает вибрации амплитудой до 2g), обеспечивает частичную защиту от влаги и пыли, защиту от радиочастотных электромагнитных полей (до 30 вольт/метр, 4 ГГц), постоянного магнитного поля (до 1000 А/м), магнитного поля промышленной частоты (до 80 А/м), кондуктивных помех нормального (10 мВ) и общего (10 В) видов (до 4000 Гц) и других внешних воздействующих факторов. Имеет полноценный последовательный порт RS232. Также имеет три порта USB 2.0.

ЛВС комплекса построена на базе беспроводного высокоскоростного маршрутизатора Asus RT-N15 с интегрированными сервисами. Для организации Wi-Fi связи между АРМ комплекса используется входящая в состав маршрутизатора точка доступа стандарта IEEE 802.11 b/g/n. При необходимости организации проводной связи используется четырехпортовый коммутатор, также входящий в состав маршрутизатора, который обеспечивает связь рабочих мест комплекса по стандарту 10/100/1000 BASE-T (Fast Ethernet/GigabitEthernet). Маршрутизатор обеспечивает выход в сеть Internet при помощи службы NAT, разграничение доступа к Internet и защиту от атак извне обеспечивает межсетевой экран (брандмауэр).

Программа КАП-ОФС обеспечивает взаимодействие составных частей комплекса и выполняет следующие функции:

– организация информационного обмена с каждой из составных частей комплекса для получения, хранения и отображения результатов исследований;

– предоставление графического интерфейса пользователя для: 

• проведения новых обследований,
• просмотра и (или) распечатки результатов ранее проведенных обследований,
• отбора обследований, удовлетворяющих заданному критерию,
• удаления обследований;

– экспортирование обследований для создания резервных копий, либо передачи данных удаленному консультанту.

Все рабочие места комплекса (АРМ-ВР, АРМ-ИО и АРМ-ЛАБ), а также рабочее место удаленного консультанта (АРМ-К) комплектуются одинаковым набором программ. Различия имеются только в конфигурационных файлах программных компонентов комплекса, а также в настройках ОС. В них, в частности, определяется набор функций ПО, доступных оператору данного рабочего места. Такой подход к оборудованию рабочих мест комплекса дает следующие преимущества: оператору при смене своей роли в рамках комплекса нет необходимости переучиваться, так как пользовательский интерфейс всех рабочих мест одинаков; в случае выхода из строя одного из ПК, входящих в комплекс, его функции сможет взять на себя другой без необходимости установки или переустановки ПО. В общем случае комплекс может функционировать на одном ПК с сохранением всех функций. Такое рабочее место называется универсальным (АРМ-У). Остальные АРМ отличаются от универсального рабочего места только недоступностью функций, использование которых не входит в обязанности оператора соответствующего АРМ.

Основной логической единицей хранения и представления информации в рамках ПО комплекса является обследование — совокупность всех исследований, проведенных для одного пациента за один сеанс. Каждое обследование имеет уникальный шифр, образованный из даты проведения обследования и порядкового номера обследования в этот день. Оператор в главном окне программы КАП-ОФС работает со списком обследований. Каждая строка списка соответствует одному обследованию.

В список помещаются те обследования, которые удовлетворяют критериям отбора. Отбор обследований можно производить по дате проведения, ФИО обследуемого, его идентификационному номеру, а также по типу обследования: текущее или архивное. Присвоение обследованию атрибута «архивное» означает, что работа с данным обследованием закончена. Данные обследования становятся недоступными для изменения. Также архивное обследование невозможно удалить средствами ПО комплекса. Предполагается, что в конце рабочего дня все начатые в этот день обследования закончены, и врач должен перенести их в архив.

Реализованный способ хранения и представления данных не исключает возможности использовать комплекс для «ведения» отдельно взятого пациента. Отобрав обследования по идентификатору обследуемого, можно легко получить доступ к результатам всех исследований, когда-либо проведенных для данного человека с использованием комплекса.

Процедура обследования состоит из следующих этапов:

1. регистрация обследуемого в системе (закладка АНКЕТА окна обследования);
2. сдача анализов (закладки: КРОВЬ, МОЧА, САХАР);
3. проведение инструментальных исследований (закладки: АД/ЧСС, ЭКГ, БЭФИ, ФВД, КРГ, РВГ, РЭГ, ТГР, ИРГТ);
4. ввод дополнительной текстовой и графической информации (закладка ИЗОБРАЖЕНИЯ);
5. осмотр и беседа с врачом комплекса; врач комплекса может прибегать к помощи удаленного консультанта (закладка МНЕНИЕ КОНСУЛЬТАНТА);
6. написание назначений и рекомендаций (закладка ЗАКЛЮЧЕНИЕ ВРАЧА).

К обследованию можно приложить цифровые изображения (фотографии обследуемого, рентгеновские снимки и т. п.), полученные на цифровом фотоаппарате и сканере.

Информация, полученная в результате проведения обследований, может быть передана удаленному консультанту как в режиме on-line, так и в отложенном режиме. Для этого может быть задействована одна из следующих схем.

Доступные способы передачи и представления информации удаленному консультанту определяются на этапе настройки комплекса и могут зависеть от состава и состояния коммуникаций на месте применения комплекса.