Идеи для конкурса MobileDevice.ru: ORSiO p745 - ядро холтер-устройства
*холтер - физиограф/физиоскоп
Как известно, широкий класс заболеваний, особенно сердечных, легочных и расстройств мозговой деятельности за короткий промежуток времени диагностируются с трудом. Для их регистрации необходим длительный период наблюдения за больным, желательно в обычной для него обстановке, а затем анализ накопленных данных с целью диагностировать отклонение от нормы. Для этих целей применяются так называемые холтеры - носимые приборы, регистрирующие снимаемую с пациента информацию о различных видах деятельности внутренних органов и систем. Снятые данные записываются во внутреннюю память прибора, а затем визуализируются и обрабатываются, как человеком-специалистом, так и программно, для получения достоверных результатов.
При этом возникают следующие проблемы, как общего, так и частного плана:
1) Сложность разработки подобных устройств.
Из-за уникальности задач, ставящихся перед подобной техникой, каждое новое изделие приходится, по сути, проектировать заново. Кроме непроизводительных затрат на разработку (что очень заметно сказывается на цене устройства), это приводит еще и к появлению множества несовместимых между собой стандартов данных, записей, кодирования медицинской информации и т.д.
2) Объем памяти и вычислительная мощность носимого устройства, как правило, не позволяет проводить глубокую обработку на месте с целью вычленить шумы, отбросить лишнюю информацию. даже 24 часа непрерывного наблюдения зачастую оказываются непосильной задачей для устройства, основанного на простейших логических схемах или простом контроллере
3) Иногда необходимо в реальном времени наблюдать за пациентом, носящим холтер, например, попросив, его сделать то или иное физ. упражнение; такая возможность очень упростит и облегчит диагностику.
4) Необходима обратная связь с пациентом - чтобы передать ему указания, например. Или сам пациент может попросить о помощи - в случае резкого приступа болезни.
Существует достаточно много предложений сделать из коммуникатора "жесткий прибор", например, кардиограф. Однако так указанные проблемы не решаются или решаются частично.
Для успешного и полного решения всех вышеописанных проблем предлагается сделать следующее:
Строить холтер на базе 3х модулей по предлагаемой ниже схеме:
1) Модуль: система датчиков, снимающая аналоговые сигналы, оцифировывающая и передающая их по известному протоколу (CAN, I2C, MODBUS) на универсальный модуль сопряжения.
2) Модуль: универсальный модуль (slave) сопряжения системы диагностических датчиков с коммуникатором - это может быть проводное или беспроводное соединение (назовем его УМС). В его функции входит только сбор оцифированной информации с объекта исследования и передача ее в заранее установленном режиме по оговоренному протоколу (Bluetooh, WiFi, IrDA)на сопряженный master - "вычислительный комбайн".
Подобные модули существуют, правда, пока только для сопряжения с PC. Ознакомиться с ними можно на сайте ООО "Медиком", например.
3) В качестве "вычислительного комбайна" ядра (ВЯ) холтера использовать коммуникатор ORSiO p745. В его функции входит:
- использование проводных или беспроводных интерфейсов для связи с УМС и сбора данных
- первичная обработка данных. Благодаря DSP от Texas Instruments, которым оснащен ORSiO p745, возможно проводить достаточно сложную многоэтапную обработку данных в реальном времени. При этом можно определять моменты достижения параметрами некоторых критических значений;
- сохранение данных во внутренней non-volatile памяти.
- отправка данных через GSM/GPRS модем на компьютер врача и прием указаний с него, в том числе событий особой, критической, важности о состоянии пациента (в случае полевого наблюдения) либо через bluetooth/WiFi в случае наблюдения на территории больницы.
- синхронизация данных с компьютером наблюдающего врача; получение указаний и извещение о них пациента;
- напоминания о приеме лекарств и т.д.
- самодиагностика;
- ну и, наконец, просто телефонная связь с пациентом.
Все эти функции основываются на возможностях, предоставляемых ORSiO p745.
Помимо решения проблем 1 - 4, предложенная идея имеет следующие неоспоримые плюсы:
1) и самое основное: - в зависимости от типа использованного модуля 1 мы получим кардиограф, энцефалограф - любой прибор; достаточно только сменить аналоговую часть, что при предложенной архитектуре безболезненно для системы в целом.
2) Разработчик каждого модуля может сконцентрироваться на своей и только своей задаче.
3) Взаимодействие идет по стандартизованным протоколам обмена информацией.
4) Использование Windows Mobile 6 в ORSiO делает возможным использование .NET CompactFramework, а, как проф. разработчик встраиваемых решений, утверждаю, что это - огромная библиотека готовых архитектурных решений, простота и даже комфорт разработки и отладки - разработчик ПО может сконцентрироваться на проблеме мат.обработки данных.
5) Изготовление подобных модулей является достаточно простой задачей
6) (несколько отдельно) Если использовать внешний модуль GPS через bluetooth от Siemens AG, например, то можно не только снимать данные с пациента дистанционно в практически любой точке города, но и а) привязывать показания в пространстве, выясняя, например, как уклон дороги влияет на сердечную деятельность 2) позволяет найти пациента, если тот задействовал сигнал тревоги из-за плохого самочувствия.
Подытожив, мы получаем перспективное многофункциональное устройство (именно из-за многофункциональности оно было названо физиограф). Достаточно сменить модуль съема аналоговой информации, и система переквалифицируется в "другого доктора"
Теперь необходимо определить, чем мы платим за полученные плюсы:
НЕОБХОДИМЫЕ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА:
ОБЯЗАТЕЛЬНО:
1) Коммуникатор ORSiO p745
2) Модуль сопряжения (как устройство пока не существует, но разработка не является сложной задачей)
3) Система съема физ.данных пациента (изделия фирм Siemens AG, Omron, ООО Медиком и т.д.)
4) ПО анализа физиологических данных, портированное в Windows Mobile
ДОПОЛНИТЕЛЬНО:
4) Компьютер наблюдающего врача + ПО ( + оператор на дежурстве)
5) GPS приемник с bluetooth интерфейсом (для трекинга пациента)
Хочется отметить новизну, заключающуюся в использовании модульной структуры, благодаря чему мы получаем гибкое, перспективное, конкурентоспособное решение в сфере интеллектуального медицинского оборудования.
Автор идеи: Юрий Веретельников
Как известно, широкий класс заболеваний, особенно сердечных, легочных и расстройств мозговой деятельности за короткий промежуток времени диагностируются с трудом. Для их регистрации необходим длительный период наблюдения за больным, желательно в обычной для него обстановке, а затем анализ накопленных данных с целью диагностировать отклонение от нормы. Для этих целей применяются так называемые холтеры - носимые приборы, регистрирующие снимаемую с пациента информацию о различных видах деятельности внутренних органов и систем. Снятые данные записываются во внутреннюю память прибора, а затем визуализируются и обрабатываются, как человеком-специалистом, так и программно, для получения достоверных результатов.
При этом возникают следующие проблемы, как общего, так и частного плана:
1) Сложность разработки подобных устройств.
Из-за уникальности задач, ставящихся перед подобной техникой, каждое новое изделие приходится, по сути, проектировать заново. Кроме непроизводительных затрат на разработку (что очень заметно сказывается на цене устройства), это приводит еще и к появлению множества несовместимых между собой стандартов данных, записей, кодирования медицинской информации и т.д.
2) Объем памяти и вычислительная мощность носимого устройства, как правило, не позволяет проводить глубокую обработку на месте с целью вычленить шумы, отбросить лишнюю информацию. даже 24 часа непрерывного наблюдения зачастую оказываются непосильной задачей для устройства, основанного на простейших логических схемах или простом контроллере
3) Иногда необходимо в реальном времени наблюдать за пациентом, носящим холтер, например, попросив, его сделать то или иное физ. упражнение; такая возможность очень упростит и облегчит диагностику.
4) Необходима обратная связь с пациентом - чтобы передать ему указания, например. Или сам пациент может попросить о помощи - в случае резкого приступа болезни.
Существует достаточно много предложений сделать из коммуникатора "жесткий прибор", например, кардиограф. Однако так указанные проблемы не решаются или решаются частично.
Для успешного и полного решения всех вышеописанных проблем предлагается сделать следующее:
Строить холтер на базе 3х модулей по предлагаемой ниже схеме:
1) Модуль: система датчиков, снимающая аналоговые сигналы, оцифировывающая и передающая их по известному протоколу (CAN, I2C, MODBUS) на универсальный модуль сопряжения.
2) Модуль: универсальный модуль (slave) сопряжения системы диагностических датчиков с коммуникатором - это может быть проводное или беспроводное соединение (назовем его УМС). В его функции входит только сбор оцифированной информации с объекта исследования и передача ее в заранее установленном режиме по оговоренному протоколу (Bluetooh, WiFi, IrDA)на сопряженный master - "вычислительный комбайн".
Подобные модули существуют, правда, пока только для сопряжения с PC. Ознакомиться с ними можно на сайте ООО "Медиком", например.
3) В качестве "вычислительного комбайна" ядра (ВЯ) холтера использовать коммуникатор ORSiO p745. В его функции входит:
- использование проводных или беспроводных интерфейсов для связи с УМС и сбора данных
- первичная обработка данных. Благодаря DSP от Texas Instruments, которым оснащен ORSiO p745, возможно проводить достаточно сложную многоэтапную обработку данных в реальном времени. При этом можно определять моменты достижения параметрами некоторых критических значений;
- сохранение данных во внутренней non-volatile памяти.
- отправка данных через GSM/GPRS модем на компьютер врача и прием указаний с него, в том числе событий особой, критической, важности о состоянии пациента (в случае полевого наблюдения) либо через bluetooth/WiFi в случае наблюдения на территории больницы.
- синхронизация данных с компьютером наблюдающего врача; получение указаний и извещение о них пациента;
- напоминания о приеме лекарств и т.д.
- самодиагностика;
- ну и, наконец, просто телефонная связь с пациентом.
Все эти функции основываются на возможностях, предоставляемых ORSiO p745.
Помимо решения проблем 1 - 4, предложенная идея имеет следующие неоспоримые плюсы:
1) и самое основное: - в зависимости от типа использованного модуля 1 мы получим кардиограф, энцефалограф - любой прибор; достаточно только сменить аналоговую часть, что при предложенной архитектуре безболезненно для системы в целом.
2) Разработчик каждого модуля может сконцентрироваться на своей и только своей задаче.
3) Взаимодействие идет по стандартизованным протоколам обмена информацией.
4) Использование Windows Mobile 6 в ORSiO делает возможным использование .NET CompactFramework, а, как проф. разработчик встраиваемых решений, утверждаю, что это - огромная библиотека готовых архитектурных решений, простота и даже комфорт разработки и отладки - разработчик ПО может сконцентрироваться на проблеме мат.обработки данных.
5) Изготовление подобных модулей является достаточно простой задачей
6) (несколько отдельно) Если использовать внешний модуль GPS через bluetooth от Siemens AG, например, то можно не только снимать данные с пациента дистанционно в практически любой точке города, но и а) привязывать показания в пространстве, выясняя, например, как уклон дороги влияет на сердечную деятельность 2) позволяет найти пациента, если тот задействовал сигнал тревоги из-за плохого самочувствия.
Подытожив, мы получаем перспективное многофункциональное устройство (именно из-за многофункциональности оно было названо физиограф). Достаточно сменить модуль съема аналоговой информации, и система переквалифицируется в "другого доктора"
Теперь необходимо определить, чем мы платим за полученные плюсы:
НЕОБХОДИМЫЕ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА:
ОБЯЗАТЕЛЬНО:
1) Коммуникатор ORSiO p745
2) Модуль сопряжения (как устройство пока не существует, но разработка не является сложной задачей)
3) Система съема физ.данных пациента (изделия фирм Siemens AG, Omron, ООО Медиком и т.д.)
4) ПО анализа физиологических данных, портированное в Windows Mobile
ДОПОЛНИТЕЛЬНО:
4) Компьютер наблюдающего врача + ПО ( + оператор на дежурстве)
5) GPS приемник с bluetooth интерфейсом (для трекинга пациента)
Хочется отметить новизну, заключающуюся в использовании модульной структуры, благодаря чему мы получаем гибкое, перспективное, конкурентоспособное решение в сфере интеллектуального медицинского оборудования.
Автор идеи: Юрий Веретельников
Ещё новости по теме:
18:20