Суточное мониторирование ЭКГ с возможностью сигнала тревоги — различия между версиями
Sdy (обсуждение | вклад) (Новая страница: «ИПЛИТ РАН, Шатура рук. отд. Воронин И.В. ===Актуальность=== На сегодняшний день проблема уд...») |
Sdy (обсуждение | вклад) |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
ИПЛИТ РАН, Шатура | ИПЛИТ РАН, Шатура | ||
| − | + | руководитель отдела информационных технологий Воронин И.В. | |
| − | + | ==Актуальность== | |
На сегодняшний день проблема удаленного мониторинга состояния пациентов является актуальной в связи с возрастающим количеством людей, подверженных сердечно-сосудистым заболеваниям, и ограниченным количеством персонала больниц, поликлиник. Система, позволяющая удаленно собирать показания ЭКГ, анализировать их и в автоматическом режиме сообщать врачу, позволяет автоматизировать процесс контроля за пациентами и, в случае организации системы передачи данных с помощью глобальных сетей (например, Internet или GSM), позволяет сократить очереди и уменьшить нагрузку на персонал в поликлиниках и больницах, а пациентам - проводить удаленную диагностику без посещения лечебных учреждений. | На сегодняшний день проблема удаленного мониторинга состояния пациентов является актуальной в связи с возрастающим количеством людей, подверженных сердечно-сосудистым заболеваниям, и ограниченным количеством персонала больниц, поликлиник. Система, позволяющая удаленно собирать показания ЭКГ, анализировать их и в автоматическом режиме сообщать врачу, позволяет автоматизировать процесс контроля за пациентами и, в случае организации системы передачи данных с помощью глобальных сетей (например, Internet или GSM), позволяет сократить очереди и уменьшить нагрузку на персонал в поликлиниках и больницах, а пациентам - проводить удаленную диагностику без посещения лечебных учреждений. | ||
| − | + | ==Цель== | |
В рамках данного проекта предполагается разработать макет системы сбора данных ЭКГ на основе беспроводных распределенных сенсорных сетях (РСС) с возможностью передачи сигнала тревоги при получении "граничных" значений. | В рамках данного проекта предполагается разработать макет системы сбора данных ЭКГ на основе беспроводных распределенных сенсорных сетях (РСС) с возможностью передачи сигнала тревоги при получении "граничных" значений. | ||
| − | + | ==Что предполагается сделать== | |
В рамках данного проекта предлагается разработать платформу для построения системы мониторинга с использованием датчика ЭКГ. Платформа должна иметь возможность взаимодействовать с глобальной сотовой сетью и передавать данные по каналам связи GSM на удаленный сервер. Система должна иметь возможность накапливать данные, полученные с датчика ЭКГ, для последующей обработки в лечебном учреждении и в случае получения "граничных" (критических) значений передавать сигнал тревоги на удаленный сервер в лечебное учреждение. Предполагается разработка методики построения систем сбора данных о состоянии пациентов с использованием гетерогенной сети. | В рамках данного проекта предлагается разработать платформу для построения системы мониторинга с использованием датчика ЭКГ. Платформа должна иметь возможность взаимодействовать с глобальной сотовой сетью и передавать данные по каналам связи GSM на удаленный сервер. Система должна иметь возможность накапливать данные, полученные с датчика ЭКГ, для последующей обработки в лечебном учреждении и в случае получения "граничных" (критических) значений передавать сигнал тревоги на удаленный сервер в лечебное учреждение. Предполагается разработка методики построения систем сбора данных о состоянии пациентов с использованием гетерогенной сети. | ||
| Строка 17: | Строка 17: | ||
Научной новизной данной системы является разработка методики построения системы мониторинга ЭКГ с возможностью сигнала тревоги на основе технологии беспроводных сенсорных сетей с использованием гетерогенных сетей. | Научной новизной данной системы является разработка методики построения системы мониторинга ЭКГ с возможностью сигнала тревоги на основе технологии беспроводных сенсорных сетей с использованием гетерогенных сетей. | ||
| − | + | ==Имеющийся научный задел== | |
| − | В этом направлении коллектив проекта имеет некоторые приоритетные результаты, полученные ранее. Так, например, уже сейчас выработаны формулировки требований к отдельным компонентам РСС. На территории экспериментальной площадки научным коллективом развернута беспроводная сеть сбора и передачи данных для задач экологического мониторинга с возможностью передачи информации по линии оптической связи ВОЛС на центральный сервер. | + | В этом направлении коллектив проекта имеет некоторые приоритетные результаты, полученные ранее. Так, например, уже сейчас выработаны формулировки требований к отдельным компонентам РСС. На территории экспериментальной площадки научным коллективом развернута беспроводная сеть сбора и передачи данных для задач экологического мониторинга с возможностью передачи информации по линии оптической связи ВОЛС на центральный сервер. |
| + | |||
| + | ==Описание комплекса программно-аппаратных средств для дистанционного мониторинга ЭКГ== | ||
| + | |||
| + | 1. Комплекс программно-аппаратных средств дистанционного мониторинга ЭКГ с использованием телекоммуникационных сетей имеет возможность взаимодействовать с глобальной сотовой сетью и передает данные на удаленный сервер по каналам связи XBee и, как альтернатива, GSM. Система имеет возможность накапливать данные, собранные и переданные с установленного на пациенте датчика ЭКГ, для последующей обработки в лечебном учреждении, а в случае получения «граничных» (критических) значений подает сигнал тревоги на сервере в лечебном учреждении. | ||
| + | |||
| + | 2. В комплексе программно-аппаратных средств разработана методика автономного построения систем сбора данных о состоянии пациентов с использованием гетерогенной сети в любом лечебном учреждении. | ||
| + | |||
| + | 3. В комплексе программно-аппаратных средств (ПАК) используются: | ||
| + | *сенсорные узлы ИПЛИТ РАН (рис. 1); | ||
| + | *регистратор ЭКГ для мониторирования (рис. 2); | ||
| + | *схема взаимодействия узлов и элементов ПАК (рис. 3). | ||
| + | |||
| + | [[Файл:Сенсорный узел.jpg|thumb|right|Рис. 1. Сенсорный узел]] | ||
| + | |||
| + | 4. Комплекс аппаратно-программных средств имеет возможность взаимодействовать с глобальной сетью и передавать данные по каналам связи ZiBee на удаленный сервер. | ||
| + | |||
| + | 5. Участниками процесса дистанционного мониторинга ЭКГ с использованием телекоммуникационных сетей являются: лечащий врач (рабочее место с доступом к серверу), медсестра (рабочее место), пациент (подвергается суточному мониторированию), дежурный врач (рабочее место), сервер больницы (осуществляется хранение всей собранной информации, на нем происходит первичный анализ, обработка собранных данных и подготавливаются результаты наблюдений для принятия решений лечащим врачом). | ||
| + | |||
| + | 6. Схема взаимодействия между участниками представлена в виде диаграммы бизнес-процессов на рис. 4. | ||
| + | *Лечащий врач принимает решение и назначает пациенту суточное мониторирование (например, после стрессовой нагрузки). | ||
| + | *Медсестра, получив задание от врача, находит пациента и прикрепляет к нему мобильный регистратор для замера ЭКГ. После этого вносит информацию о пациенте в сервер и запускает программу в режиме наблюдения. | ||
| + | *Пациент информируется о местах, допустимых для его местонахождения. Это места, где установлено оборудование, позволяющее принять сигнал с беспроводного устройства регистратора ЭКГ и способное передавать эту информацию на сервер хранения для последующей обработки. Одновременно с этим пациент может фиксировать свои ощущения и наблюдения за собственным здоровьем в отдельном журнале. | ||
| + | *Сервер — постоянно принимает и обрабатывает поступающие данные ЭКГ от пациентов (каждые 5-10 минут), в случае наступления у пациента патологического события отправляет тревожный сигнал медсестре и дежурному врачу. | ||
| + | *Дежурный врач, приняв сигнал тревоги, принимает решение, как поступить с пациентом. | ||
| + | Когда наблюдение над пациентом заканчивается, лечащий врач смотрит агрегированные результаты проведенных ЭКГ, обрабатывает их, встречается с пациентом, выслушивает его жалобы и принимает решение о назначении лечения. | ||
| + | |||
| + | 7. Достоинством ПАК для мониторинга ЭКГ является его возможность анализировать полученные данные и в автоматическом режиме сообщать врачу по требованию результаты мониторирования, что автоматизирует процесс контроля за пациентами. При использовании для передачи данных глобальных сетей (например, Internet) данная система позволит сократить очереди и уменьшить нагрузку на персонал в лечебных учреждениях, а пациентам — проводить удаленную диагностику без обязательного посещения лечебных учреждений. | ||
| + | |||
| + | 8. Характеристики: | ||
| + | |||
| + | Данный прибор обладает связью с ПК по беспроводной технологии ZigВee. | ||
| + | |||
| + | Может параллельно и непрерывно регистрировать от трех до двенадцати отдельных каналов в зависимости от установленного режима. | ||
| + | |||
| + | Осуществляет продолжительность записи от 1 до 7 суток. | ||
| + | |||
| + | Частота детализации: 250; 500 или 1000 сигналов в секунду. | ||
| + | |||
| + | Разрешение: 14; 15 бит. | ||
| + | |||
| + | Чувствительность (LSB): 2,5 мкВ/бит; 5,0 мкВ/бит. | ||
| + | |||
[[Категория:WSN]] | [[Категория:WSN]] | ||
Версия 10:23, 25 июня 2012
ИПЛИТ РАН, Шатура
руководитель отдела информационных технологий Воронин И.В.
Содержание
Актуальность
На сегодняшний день проблема удаленного мониторинга состояния пациентов является актуальной в связи с возрастающим количеством людей, подверженных сердечно-сосудистым заболеваниям, и ограниченным количеством персонала больниц, поликлиник. Система, позволяющая удаленно собирать показания ЭКГ, анализировать их и в автоматическом режиме сообщать врачу, позволяет автоматизировать процесс контроля за пациентами и, в случае организации системы передачи данных с помощью глобальных сетей (например, Internet или GSM), позволяет сократить очереди и уменьшить нагрузку на персонал в поликлиниках и больницах, а пациентам - проводить удаленную диагностику без посещения лечебных учреждений.
Цель
В рамках данного проекта предполагается разработать макет системы сбора данных ЭКГ на основе беспроводных распределенных сенсорных сетях (РСС) с возможностью передачи сигнала тревоги при получении "граничных" значений.
Что предполагается сделать
В рамках данного проекта предлагается разработать платформу для построения системы мониторинга с использованием датчика ЭКГ. Платформа должна иметь возможность взаимодействовать с глобальной сотовой сетью и передавать данные по каналам связи GSM на удаленный сервер. Система должна иметь возможность накапливать данные, полученные с датчика ЭКГ, для последующей обработки в лечебном учреждении и в случае получения "граничных" (критических) значений передавать сигнал тревоги на удаленный сервер в лечебное учреждение. Предполагается разработка методики построения систем сбора данных о состоянии пациентов с использованием гетерогенной сети.
Научной новизной данной системы является разработка методики построения системы мониторинга ЭКГ с возможностью сигнала тревоги на основе технологии беспроводных сенсорных сетей с использованием гетерогенных сетей.
Имеющийся научный задел
В этом направлении коллектив проекта имеет некоторые приоритетные результаты, полученные ранее. Так, например, уже сейчас выработаны формулировки требований к отдельным компонентам РСС. На территории экспериментальной площадки научным коллективом развернута беспроводная сеть сбора и передачи данных для задач экологического мониторинга с возможностью передачи информации по линии оптической связи ВОЛС на центральный сервер.
Описание комплекса программно-аппаратных средств для дистанционного мониторинга ЭКГ
1. Комплекс программно-аппаратных средств дистанционного мониторинга ЭКГ с использованием телекоммуникационных сетей имеет возможность взаимодействовать с глобальной сотовой сетью и передает данные на удаленный сервер по каналам связи XBee и, как альтернатива, GSM. Система имеет возможность накапливать данные, собранные и переданные с установленного на пациенте датчика ЭКГ, для последующей обработки в лечебном учреждении, а в случае получения «граничных» (критических) значений подает сигнал тревоги на сервере в лечебном учреждении.
2. В комплексе программно-аппаратных средств разработана методика автономного построения систем сбора данных о состоянии пациентов с использованием гетерогенной сети в любом лечебном учреждении.
3. В комплексе программно-аппаратных средств (ПАК) используются:
- сенсорные узлы ИПЛИТ РАН (рис. 1);
- регистратор ЭКГ для мониторирования (рис. 2);
- схема взаимодействия узлов и элементов ПАК (рис. 3).
4. Комплекс аппаратно-программных средств имеет возможность взаимодействовать с глобальной сетью и передавать данные по каналам связи ZiBee на удаленный сервер.
5. Участниками процесса дистанционного мониторинга ЭКГ с использованием телекоммуникационных сетей являются: лечащий врач (рабочее место с доступом к серверу), медсестра (рабочее место), пациент (подвергается суточному мониторированию), дежурный врач (рабочее место), сервер больницы (осуществляется хранение всей собранной информации, на нем происходит первичный анализ, обработка собранных данных и подготавливаются результаты наблюдений для принятия решений лечащим врачом).
6. Схема взаимодействия между участниками представлена в виде диаграммы бизнес-процессов на рис. 4.
- Лечащий врач принимает решение и назначает пациенту суточное мониторирование (например, после стрессовой нагрузки).
- Медсестра, получив задание от врача, находит пациента и прикрепляет к нему мобильный регистратор для замера ЭКГ. После этого вносит информацию о пациенте в сервер и запускает программу в режиме наблюдения.
- Пациент информируется о местах, допустимых для его местонахождения. Это места, где установлено оборудование, позволяющее принять сигнал с беспроводного устройства регистратора ЭКГ и способное передавать эту информацию на сервер хранения для последующей обработки. Одновременно с этим пациент может фиксировать свои ощущения и наблюдения за собственным здоровьем в отдельном журнале.
- Сервер — постоянно принимает и обрабатывает поступающие данные ЭКГ от пациентов (каждые 5-10 минут), в случае наступления у пациента патологического события отправляет тревожный сигнал медсестре и дежурному врачу.
- Дежурный врач, приняв сигнал тревоги, принимает решение, как поступить с пациентом.
Когда наблюдение над пациентом заканчивается, лечащий врач смотрит агрегированные результаты проведенных ЭКГ, обрабатывает их, встречается с пациентом, выслушивает его жалобы и принимает решение о назначении лечения.
7. Достоинством ПАК для мониторинга ЭКГ является его возможность анализировать полученные данные и в автоматическом режиме сообщать врачу по требованию результаты мониторирования, что автоматизирует процесс контроля за пациентами. При использовании для передачи данных глобальных сетей (например, Internet) данная система позволит сократить очереди и уменьшить нагрузку на персонал в лечебных учреждениях, а пациентам — проводить удаленную диагностику без обязательного посещения лечебных учреждений.
8. Характеристики:
Данный прибор обладает связью с ПК по беспроводной технологии ZigВee.
Может параллельно и непрерывно регистрировать от трех до двенадцати отдельных каналов в зависимости от установленного режима.
Осуществляет продолжительность записи от 1 до 7 суток.
Частота детализации: 250; 500 или 1000 сигналов в секунду.
Разрешение: 14; 15 бит.
Чувствительность (LSB): 2,5 мкВ/бит; 5,0 мкВ/бит.
