Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка устройств для дистанционной беспроводной диагностики организма человека

Докладчик: Потеряхина Анастасия Валерьевна

Должность: научный сотрудник

Цель проекта:
1.1 Новаторская концепция объединения молекулярно-биологических показателей с медицинскими данными мониторинга основных параметров человека сталкивается с проблемой отсутствия портативных и эргономичных медицинских систем, которые бы позволяли контролировать состояние сердечно-сосудистой деятельности, эндокринной и нервной системы. Портативная медицинская электроника призвана обеспечить удобный мониторинг показателей здоровья. Использование эргономичных устройств беспроводной диагностики позволяет снизить дискомфорт, и легко заменять загрязненные расходные элементы, оперативно оповещать лечащего врача о резком ухудшении состояния пациента, предупреждать самого пациента о возможных проблемах и предложение решений по минимизации риска их возникновения прямо на месте. 1.2 Целью проекта является разработка экспериментального образца аппаратно-программного комплекса для дистанционного беспроводного персонифицированного медицинского мониторинга пациентов с заболеваниями, характеризующихся повышенным кровяным давлением.

Основные планируемые результаты проекта:
2.1 В рамках проекта будет создан экспериментальный образец аппаратно-программного комплекса (далее – АПК) для дистанционной беспроводной диагностики социально значимых заболеваний, характеризующихся повышенным кровяным давлением. Эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец АПК.
2.2 Разрабатываемый в ходе выполнения ПНИ экспериментальный образец АПК должен предназначаться для дистанционной беспроводной диагностики состояния кардиореспираторной системы человека в объеме, достаточном для поддержки принятия решений при диагностике и терапии социально значимых заболеваний, характеризующихся повышенным кровяным давлением путем регистрации в неинвазивном режиме комплекса параметров в течение временного интервала не менее 24 часов. Диагностика должна осуществляться в мониторинговом режиме и не требовать ограничения подвижности и выполнения медицинских процедур или специальных упражнений. АПК должен обладать высокой помехоустойчивостью при регистрации сигнала и передаче информации по помехоустойчивому беспроводному каналу. Требования к экспериментальному образцу АПК: линейный размеры с учетом системы крепления, мм - не более 95*50*30; возможность удаленной обработки данных - имеется; время сбора данных, часов - не менее 24; период автономной работы АПК, часов - не менее 120.
2.3 Оценка новизны указанной системы жизнеобеспечения включает две базовых составляющих: a. модуль контроля параметров состояния организма человека, включая сенсоры и датчики регистрации физиологического состояния и интеграции с биохимическими параметрами организма в реальном времени; b. информационные медицинские средства, реагирующие на выход организма человека из референсных значений при патологиях, ранениях и травмах. Системы подобного класса предполагается использовать для предупреждения развития патологических состояний, а также как медицинские средства и средства мониторинга функционального состояния военнослужащего.
2.4 Отдельные компоненты указанной системы медицинского и спортивного назначения создаются в настоящее время в США (Google, IBM, Microsoft и Intel), а также Японии (Rohm, Университет Кобе).
2.5 Ключевым риском создания данной системы станет валидация программно-алгоритмического обеспечения интеграции разнородных данных. Для исключения данного риска одной из задач проекта станет скрининговое медицинское исследование.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
3.1 Системы такого типа предполагается использовать для предупреждения развития патологических состояний, а также как медицинские средства и средства мониторинга функциональных состояний военнослужащих. Примером боевой экипировки второго поколения для военнослужащих Сухопутных войск, ВДВ, Морской пехоты ВМФ и Сил специального назначения стала экипировка «Ратник», подготовка которой к приему на снабжение ведется в настоящее время. На данный момент ФГУП «ЦНИИТОЧМАШ» проводится разработка проекта ОКР на экипировку третьего поколения «Ратник-2», в том числе медико-биологических требований.
3.2 Апробация разрабатываемых систем планируется проводиться на больших выборках пациентов совместно с Эндокринологическим Научным Центром Министерства Здравоохранения РФ и Федеральным медицинским исследовательским центром им. В.А.Алмазова. В рамках работы лаборатории планируется организация опытного производства на базе МФТИ. Серийное производство систем будет организовано на базе ЗАО «Научные приборы» (Санкт-Петербург).
3.3 Предполагается создание информационных средств и носимых устройств сбора и обработки разнородных «больших данных», включая медицинские показатели здоровья, получаемые в режиме реального времени, разово получаемые данные биохимических анализов, исторические данные истории болезни, для выдачи конкретных клинических рекомендаций.
Использование эргономичных решений позволит оперативно оповещать командира о резком ухудшении состояния военнослужащего, предупреждать самого пациента о возможном развитии критических состояний и предлагать алгоритмы минимизации риска их развития прямо на месте. Концепция подобных систем жизнеобеспечения включает две базовых составляющих: a. модуль контроля параметров состояния организма человека, включая сенсоры и датчики регистрации физиологического состояния и интеграции с биохимическими параметрами организма в реальном времени; b. информационные медицинские средства, направленные на анализ состояния выхода организма человека за предел референсных значений показателей при патологиях, ранениях и травмах.
Внедрение разработанного продукта планируется в рамках организационных мер в области создания боевой экипировки и медицинского обеспечения: 1) решений Военно-промышленной комиссии при Правительстве Российской Федерации от 26 марта 2012 г. № ВПК-4р (пункт 3), от 30 января 2013 года № 1 ДСП (раздел II пункт 1) организации работ по носимому вооружению и боевой экипировке военнослужащих; 2) государственной программы РФ «Развитие здравоохранения» (Постановление правительств №1727-р от 04.09.2014 г. Общий объем финансирования программы до 2020 более 33 трлн. руб.).



Текущие результаты проекта:
В настоящее время получены следующие результаты:
4.1 Проведен аналитический обзор литературы.
4.2 Проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96.
4.3 Проведен сравнительный анализ возможных направлений исследований.
4.4 Разработаны варианты возможных решений задач. Проведен выбор и обоснование оптимального варианта.
4.5 Проведен выбор и обоснование методов решения задач, поставленных в ПНИ.
4.6 Обоснован комплекс информативных показателей заболеваний, характеризующихся повышенным кровяным давлением, в интересах дистанционного беспроводного персонифицированного медицинского мониторинга пациентов и представителей групп риска.
4.7 Обоснованы схемотехнические решения по дистанционной беспроводной регистрации выделенного комплекса показателей.
4.8 Обоснованы протоколы взаимодействия компонентов сенсора.
4.9 Обоснованы решения, направленные на обеспечение помехоустойчивого съема информации.