Диплом. Пит 2014 256информационные технологии в медицине
 Скачать 392.1 Kb.
|
|
Международная научно-техническая конференция «Перспективные информационные технологии» ПИТ 2014 256 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МЕДИЦИНЕ О.В. Абросимова, А.Ю. Тычков, А.В. Кузьмин РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА РЕГИСТРАЦИИ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ (ФГБОУ ВПО Пензенский государственный университет) В связи со стремительным развитием электроники и микропроцессорной техники большинство технические средств и процессы, протекающих в них стали автоматизированными, затронувшее многие технологические сферы развития общества, в частности область медицинского приборостроения. По данным Всемирной организации здравоохранения, сердечно- сосудистые заболевания являются основной причиной смерти во всем мире. Поэтому оказание современной и эффективной помощи пациенту часто зависит от профессиональной оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы, важнейшими параметрами которой являются пульс и уровень артериального давления. Обработка сигналов типа пульсовые колебания лежит в основе принципа действия современных устройств измерения артериального давления - тонометров. Тонометры представляют собой устройства, совокупно состоящие из датчика давления, микроконтроллера и механизма регулирования давления в манжете, включающий в себя миниатюрный электронасос, пару клапанов и помпу. Помимо базовой элементной комплектации для современных автоматических тонометров разрабатывают и далее внедряют принципиально новый функционал, при котором происходит усовершенствование процесса управления устройством, удовлетворяющего спрос на те или иные возможности устройства. Так, например, создают дополнительные связи для работы с внешними периферийными устройства и соединения с персональным компьютером и/или мобильным устройством, оснащают блоком питания (сетевым адаптером), используют опцию речевого гида и прочее. Все альтернативные варианты изменения элементной базы тонометра направлены на совершенствование алгоритма измерения артериального давления и пульса (частоты сердечных сокращений), включающего в себя полную обработку сигнала и его анализ. Процесс измерения артериального давления заключается в поэтапном снятии показаний прибора в зависимости от уровня кровяного давления в аорте, создаваемого манжетой в определенный момент времени. Результатом измерения артериального давления является показатели систолического (верхнего), снимаемого в момент возникновения первичных звуковых явлений, при этом давление в аорте в систоле выше давления в International Scientific Conference “Advanced Information Technologies and Scientific Computing” PIT 2014 257 манжете, и диастолического (нижнего), снимаемого в момент ослабления и окончательного исчезновения звуковых явлений в аорте, давлений. Числовые значения показателей уровня давления определяются посредством автоматизированной математической обработки, описанной с применением наиболее удобного языка программирования. На сегодняшний день большой популярностью пользуется среда визуально-графического программирования LabVIEW фирмы National Instruments. Достоинством данной среды является наглядное представление схемного решения устройства в виде разработанного виртуального прибора любой сложности, отражающего как внутреннюю схемную топологию в иконочном виде, так и внешнюю панель отображения результатов преобразования. На рисунке 1 приведена схема разработанного устройства измерения артериального давления. Рис. 1. Схема устройства Схемотехническая реализация устройства представляет собой набор виртуальных устройств состоящих из следующих элементов: − Блок выбора и загрузки сигнала. Источником сигнала схемы являются три файла данных, в которых записан сигнала артериального давления (нормальный, гипертония, гипотония), в процессе работы с помощью блока выбора (Select Signal Type) можно делать переключения между ними. − Фильтр нижних частот. Осуществляет очистку сигнала от помех, которые могут повлиять на точность измерений. − Блок обработки сигнала. Этот блок позволяет выделить информативные параметры сигнала: систолическое, диастолическое давление, среднее артериальное давление, выводит график пульсовой волны на лицевую панель. Разработанный виртуальный макет позволяет изучать свойства пульсовых Международная научно-техническая конференция «Перспективные информационные технологии» ПИТ 2014 258 сигналов, исследовать особенности обработки данных с помощью виртуальных аналогов реальных аппаратных устройств, а также спроектировать собственное измерения артериального давления и выбрать подходящую элементную базу для его реализации. Результаты работы могут быть использованы при подготовке специалистов медико-технического профиля и в качестве базы для практических работ студентов. М.В. Андреев, Д.Б. Гордеев, Д.М. Мартышкин, П.В. Ситников, О.Л. Сурнин, С.В. Федотов ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ОНТОЛОГИЙ И БАЗ ЗНАНИЙ В СФЕРЕ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ (ООО «Открытый код») Введение В настоящее время в мире угрожающими темпами нарастает частота за- болеваний, причинно связанных с нарушением питания, жирового и углеводно- го обмена, таких как артериальная гипертония, атеросклероз, ишемическая бо- лезнь сердца, сахарный диабет 2 типа. Об актуальности проблемы говорит то обстоятельство, что сейчас с осложнениями этих заболеваний связаны причины смерти 56% от числа всех умерших людей. Значительно возросли прямые и косвенные материальные потери, связанные с лечением данных заболеваний и их осложнений, а также с временной или стойкой утратой трудоспособности. Данную ситуацию можно существенно исправить благодаря ранней диаг- ностике рисков развития заболеваний, связанных с обменом веществ, и прове- дения комплекса мер по уменьшению этих рисков. Однако существующие в медицине на данный момент подходы оказываются либо недостаточно точны- ми, либо не дают людям индивидуализированных и адаптированных программ коррекции питания и образа жизни, достаточно простых и удобных в использо- вании, направленных на уменьшение рисков развития заболеваний. Современный уровень развития информационных технологий позволяет решать данную проблему на системном уровне, обеспечивая возможность про- гнозирования вероятности появления тех или иных заболеваний, а также опре- деления индивидуализированного алгоритма действий, призванных снизить эту вероятность, улучшить состояние здоровья и качество жизни человека. К числу таких технологий относятся онтологии и базы знаний. Особенности применения онтологий в сфере здравоохранения Для решения указанных проблем разрабатывается специализированная информационная система (система поддержки принятия решений) для индиви- дуального прогнозирования и коррекции риска развития основных социально- значимых заболеваний, вызванных метаболическими нарушениями, в основу которой заложены онтологии клинических рекомендаций и компьютерные |