[go: up one dir, main page]

RU2251965C2 - Data analysis system in the field of telemedicine - Google Patents

Data analysis system in the field of telemedicine Download PDF

Info

Publication number
RU2251965C2
RU2251965C2 RU2003102345/14A RU2003102345A RU2251965C2 RU 2251965 C2 RU2251965 C2 RU 2251965C2 RU 2003102345/14 A RU2003102345/14 A RU 2003102345/14A RU 2003102345 A RU2003102345 A RU 2003102345A RU 2251965 C2 RU2251965 C2 RU 2251965C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
output
reference point
lower frequency
input
Prior art date
Application number
RU2003102345/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003102345A (en
Inventor
А.В. Богданов (RU)
А.В. Богданов
А.В. Бухановский (RU)
А.В. Бухановский
А.В. Вальденберг (RU)
А.В. Вальденберг
рев А.Б. Дегт (RU)
А.Б. Дегтярев
Ю.И. Нечаев (RU)
Ю.И. Нечаев
Original Assignee
Богданов Александр Владимирович
Бухановский Александр Валерьевич
Вальденберг Алексей Владимирович
Дегтярев Александр Борисович
Нечаев Юрий Иванович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Богданов Александр Владимирович, Бухановский Александр Валерьевич, Вальденберг Алексей Владимирович, Дегтярев Александр Борисович, Нечаев Юрий Иванович filed Critical Богданов Александр Владимирович
Priority to RU2003102345/14A priority Critical patent/RU2251965C2/en
Publication of RU2003102345A publication Critical patent/RU2003102345A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2251965C2 publication Critical patent/RU2251965C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Medical Treatment And Welfare Office Work (AREA)

Abstract

FIELD: medical engineering.
SUBSTANCE: selected reference point in every cardiac cycle on TP-segment. Values of neighboring N=2n+1 reference points also belonging to TP-segment are recorded, n=1,2,…, beginning from the first reference point. Other reference points are set to zero. The central reference point value is left without changes in a group of 2n+1 member. Reference point values of each of n pairs of reference points symmetrically arranged relative to the central reference point are scaled relative to condition Uj=U0Kj, where U0 is the central reference point amplitude, Uj is amplitude of j-th reference point pair, j=1,2,…,n is the number of each reference point pair relative to the central reference point, Kj is the scaling coefficients determined from received signal suppression condition of the first n spectral zones in spectrum. The so formed electrocardiogram signal reference point groups sequence is let pass through lower frequency filter with isoline drift signal being obtained being produced on output. The signal is amplified and subtracted from the initial electrocardiogram signal that is preliminarily delayed for lower frequency filter delay time. Device has the first lower frequency filter, discretization unit and unit for selecting anchor reference points connected in series, as well as subtraction unit, unit for saving N reference points, scaling unit, the second lower frequency filter, amplifier and delay unit. Output of the unit for selecting anchor reference points is connected to the first input of memory unit the second input of which is connected to discretization unit output. Each of N memory unit outputs is connected to one of N inputs of scaling units. Scaling unit output is connected to the second lower frequency filter input which output is connected to amplifier input. Amplifier output is connected to the first input of subtraction unit, the second output of subtraction unit is connected to delay unit output. Its input is connected to output of the first lower frequency filter. Subtraction unit output is the device output.
EFFECT: reliable removal of isoline drift.
2 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к сфере медицины и может быть использовано при автоматизированном контроле состояния здоровья удаленных пациентов в области кардиологии с помощью информационных технологий телемедицины. Его использование обеспечивает достижение технического результата в виде повышения эффективности диагностики и лечения пациентов за счет расширения функциональных возможностей и класса решаемых задач.The invention relates to medicine and can be used for automated monitoring of the health status of remote patients in the field of cardiology using telemedicine information technology. Its use ensures the achievement of a technical result in the form of increasing the efficiency of diagnosis and treatment of patients by expanding the functionality and class of tasks.

Информационно-аналитическая система в области телемедицины является сложной многофункциональной корпоративной системой, сочетающей в себе как информационную компоненту, обеспечивающую организацию доступа к большим базам данных и знаний, так и вычислительную компоненту, реализующую процедуры логического вывода, усвоения и мониторинга информации.The information and analytical system in the field of telemedicine is a complex multifunctional corporate system that combines both an information component that provides access to large databases of knowledge and a computing component that implements the procedures for inference, assimilation and monitoring of information.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности лечебно-профилактических мероприятий в области кардиологии за счет автоматизации процедур анализа состояния пациента на базе специального программного обеспечения, использующего формализованный опыт и знания высококвалифицированных специалистов и связывающего в единый комплекс все элементы системы. Сеть телекоммуникаций обеспечивает связь между удаленными пользователями, носителями и средствами обработки медицинской информации.The objective of the invention is to increase the effectiveness of therapeutic and preventive measures in the field of cardiology by automating the procedures for analyzing the patient’s condition on the basis of special software that uses formalized experience and knowledge of highly qualified specialists and combines all the elements of the system into a single complex. A telecommunications network provides communication between remote users, carriers and medical information processing facilities.

Известны системы телемедицины, описанные в книге: Григорьев А.И., Орлов О.И., Логинов В.Л., Дроздов Д.В., Исаев А.В., Ревякин Ю.Г, Суханов А.А. Клиническая телемедицина. - М.: Фирма “Слово”, 2001. В частности, на с.18-20 дается характерстика мобильного телемедицинского комплекса, разработанного для использования на борту космического корабля “Спейс Шатл” и космических станций и представляющего собой набор программ и инструментальных средств для получения, оцифровки и передачи медицинских данных в виде аудио- и видеосигналов. Другая телемедицинская система (с.79-88) включает компьютер с сетевым интерфейсом и периферийным оборудованием для осуществления мероприятий по обеспечению жизнедеятельности, сохранению здоровья и работоспособности человека в условиях космических полетов. Однако эти системы основаны на использовании сравнительно дорогой космической связи и решают узкоспециализированные задачи обработки данных. Кроме того, в них отсутствуют компоненты, обеспечивающие принятие решения в условиях неполной медицинской информации.The telemedicine systems described in the book are known: Grigoryev A.I., Orlov O.I., Loginov V.L., Drozdov D.V., Isaev A.V., Revyakin Yu.G., Sukhanov A.A. Clinical telemedicine. - M .: Firma Slovo, 2001. In particular, on pages 18-20, the characteristics of a mobile telemedicine complex, developed for use on board the Space Shuttle and space stations and representing a set of programs and tools for receiving , digitizing and transmitting medical data in the form of audio and video signals. Another telemedicine system (p. 79-88) includes a computer with a network interface and peripheral equipment for the implementation of measures to ensure vital functions, preserving human health and working capacity in space flight conditions. However, these systems are based on the use of relatively expensive space communications and solve highly specialized data processing tasks. In addition, they lack components that ensure decision-making in conditions of incomplete medical information.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является аппаратно-программная станция телемедицины “Ambulance-071YS”, представляющая собой автоматизированное средство консультативной медицины, предназначенное для передачи клинической информации с антарктической станции “Восток” на Большую землю (см. раздел книги “Телемедицина”. СПб.: СпецЛит. 2001. с.43-45. Авторы А.К.Блажис и В.А.Дюк). Недостатками вышеуказанной системы является отсутствие специализированной базы знаний, обеспечивающей функционирование и адаптацию системы в условиях неполноты и неопределенности исходной информации, а также блока самообучения, ориентированного на восприятие новых теоретико-экспериментальных данных в рассматриваемой предметной области и блока связи с ведущими научно-исследовательскими, лечебно-профилактическими и диагностическими организациями и клиническими центрами в области кардиологии.The closest in technical essence to the proposed invention is the hardware-software station for telemedicine “Ambulance-071YS”, which is an automated tool for consultative medicine designed to transfer clinical information from the Antarctic station “Vostok” to the mainland (see the section of the book “Telemedicine”. St. Petersburg: SpetsLit. 2001. p. 43-45. Authors A.K.Bladis and V.A. Dyuk). The disadvantages of the above system are the lack of a specialized knowledge base that ensures the functioning and adaptation of the system in conditions of incompleteness and uncertainty of the initial information, as well as a self-study unit focused on the perception of new theoretical and experimental data in the subject area and a communication unit with leading research, medical and preventive and diagnostic organizations and clinical centers in the field of cardiology.

На фиг.1 изображена структурная схема системы. На фиг.2 изображена структурная схема средств адаптации. На фиг.3 изображена структурная схема блока оперативных консультаций.Figure 1 shows the structural diagram of the system. Figure 2 shows the structural diagram of the means of adaptation. Figure 3 shows the structural diagram of the operational consultation unit.

На фиг.4 изображена структурная схема интеллектуального интерфейса. На фиг.5 изображена блок-схема функционирования системы. Информационно-аналитическая система в области телемедицины (фиг.1) включает рабочее место удаленного пользователя 1, блок программного управления 2, блок адаптации 3, блок оперативных консультаций 4, блок коммутации 5, кардиометр 6, рекордер ЭЭГ 7, тестер Акабане 8, датчик температуры и кровяного давления 9, холстеровская система датчиков 10, цифровая фотокамера 11, интеллектуальный интерфейс 12, блок документирования 13.Figure 4 shows the structural diagram of the intelligent interface. Figure 5 shows a block diagram of the functioning of the system. Information and analytical system in the field of telemedicine (Fig. 1) includes a workstation for a remote user 1, program control unit 2, adaptation unit 3, operational consultation unit 4, switching unit 5, cardiometer 6, EEG recorder 7, Akabane tester 8, temperature sensor and blood pressure 9, the Holster sensor system 10, a digital camera 11, an intelligent interface 12, a documentation unit 13.

Устройство представляет собой проблемно-ориентированный комплекс на базе многопроцессорного кластера и удаленных персональных компьютеров для создания, передачи, обработки, хранения и отображения медицинской информации в вычислительной среде с помощью интеллектуального интерфейса и диалогового режима, включающий технологию экспертных систем, средства математического моделирования, статистического анализа, а также процедуры, поддерживающие в режиме диалога автоматизированные циклы диагностики и лечения, применяемые при решении задач кардиологии на базе информационных технологий телемедицины.The device is a problem-oriented complex based on a multiprocessor cluster and remote personal computers for creating, transmitting, processing, storing and displaying medical information in a computing environment using an intelligent interface and interactive mode, including expert systems technology, mathematical modeling tools, statistical analysis, as well as procedures that support in the dialogue mode the automated cycles of diagnosis and treatment used to solve Cardiology based on telemedicine information technology.

Информационно-аналитическая система в области телемедицины функционирует на основе архитектуры “Клиент - сервер” и свободно распространяемом программном обеспечении под управлением операционной системы Linux. Для параллельной системы управления базами данных (СУБД) использована система PostgreSQL, поддерживающая все конструкции SQL, включая определенные пользователем вложенные запросы и функции, что обеспечивает мощный механизм хранения и управления данными. Перечисленные особенности системы позволяют реализовать управление сложной моделью данных, необходимой для функционирования экспертной системы.The information and analytical system in the field of telemedicine operates on the basis of the “Client - server” architecture and freely distributed software running the Linux operating system. For a parallel database management system (DBMS), the PostgreSQL system was used, which supports all SQL constructs, including user-defined nested queries and functions, which provides a powerful mechanism for storing and managing data. The listed system features allow you to implement management of a complex data model necessary for the functioning of an expert system.

Рабочее место пользователя (автоматизированное рабочее место - АРМ лечащего врача) 1 функционирует на базе персонального компьютера и обеспечивает взаимодействие врача с пациентом с использованием медицинских приборов и аппаратуры 6-11, в том числе кардиометра, путем записи и первичного анализа электрокардиограммы (ЭКГ). Рабочее место пользователя 1 связано с блоком интеллектуального интерфейса 12. Ввод данных о пациенте состоит в заполнении формализованных бланков, которые для каждого типа данных автоматически генерируются и хранятся в XML-формате. Результаты обследования кэшируются на компьютере рабочего места пользователя (клиента) и при необходимости могут отображаться на экране монитора без обращения к серверу. Аппаратные средства 6-11 обеспечивают проведение оперативного контроля и передачу результатов клинических исследований в блок программного управления 2 (ядро кардиологического комплекса), включая текстовые описания, медицинские изображения и показания медицинских приборов и аппаратуры. С этой целью используются механизмы ведения электронной истории болезни и анкетирования данных обследования.The user's workstation (workstation - workstation of the attending physician) 1 operates on the basis of a personal computer and ensures the interaction of the doctor with the patient using medical devices and equipment 6-11, including a cardiometer, by recording and initial analysis of the electrocardiogram (ECG). The user's workstation 1 is connected to the intelligent interface unit 12. Entering patient data consists in filling out formalized forms, which for each data type are automatically generated and stored in XML format. The survey results are cached on the computer of the user's workplace (client) and, if necessary, can be displayed on the monitor screen without contacting the server. Hardware 6-11 provides operational monitoring and transfer of clinical research results to the program control unit 2 (the core of the cardiology complex), including text descriptions, medical images and indications of medical devices and equipment. To this end, mechanisms are used to maintain an electronic medical history and questionnaire survey data.

Рабочее место пользователя 1 реализуется на языке Java, для запуска кода которого использована виртуальная машина (JVM - Java Virtual Machine), характерная для многих современных операционных систем. При функционировании блока 1 (АРМ врача) выполняются задачи, связанные с работой приборов и аппаратуры 6-11, особенно кардиометра (клиентская часть системы), а также через сетевой протокол - с серверной частью, которая обеспечивает: идентификацию врача и определение прав доступа к истории болезни пациентов; автоматический прием ЭКГ-данных с кардиометра, расшифровку и отображение их на экране монитора лечащего врача; динамическое формирование анкет для опроса пациентов (паспортная часть, история жизни, обследование) и отображение их на экране для заполнения или изменения; создание локальной копии учетной карточки пациента и синхронизация ее с данными, хранящимися на сервере; обеспечение двусторонней связи со специалистом-консультантом; запрос серверу для установления диагноза и выработки рекомендаций по введенным данным обследования или ЭКГ; поиск информации по базам данных и знаний (включая накопленный опыт специалистов-консультантов и медицинскую литературу); отображение необходимой справочной информации в удобном для восприятия виде; прием от сервера (блок 2) медицинской информации о результатах диагноза и выработанных практических рекомендациях; отображение информации на экранах специалиста-консультанта 2 и рабочего места пользователя 1. В экстремальных ситуациях, связанных с особо сложными, жизнеугрожающими случаями заболевания, а также при затруднениях по формированию практических рекомендаций по результатам диагноза в блоке программного управления 2 блоком оперативных консультаций 4 по запросу блока программного управления 2 осуществляется проведение консультаций со специалистами-консультантами ведущих научно-исследовательских, лечебно-профилактических и диагностических учреждений и клинических центров. Полученные результаты обрабатываются в блоке управления 2, отображаются на экранах специалиста-консультанта 2 и рабочего места пользователя 1 и передаются в блок документирования 13.User 1’s workstation is implemented in Java, the code of which is used by a virtual machine (JVM - Java Virtual Machine), which is typical for many modern operating systems. During the operation of block 1 (doctor’s workstation), tasks related to the operation of devices and equipment 6-11, especially the cardiometer (client part of the system), and also through the network protocol, with the server part, which ensures: identification of the doctor and determination of access rights to history, are performed patient diseases; automatic reception of ECG data from a cardiometer, decoding and displaying them on the screen of a doctor’s monitor; dynamic generation of questionnaires for interviewing patients (passport, life history, examination) and displaying them on the screen to fill out or change; creating a local copy of the patient’s account card and synchronizing it with the data stored on the server; providing two-way communication with a specialist consultant; a request to the server to establish a diagnosis and make recommendations on the entered survey data or ECG; search for information on databases and knowledge (including the accumulated experience of specialist consultants and medical literature); display of necessary background information in a convenient form for perception; receiving from the server (block 2) medical information about the results of the diagnosis and the developed practical recommendations; displaying information on the screens of specialist consultant 2 and user’s workplace 1. In extreme situations associated with particularly complex, life-threatening cases of the disease, as well as difficulties in generating practical recommendations based on the diagnosis results in the program control unit 2 of the operational consultation unit 4 at the request of the unit program management 2 is carried out consultations with specialist consultants of leading research, treatment and prevention and diagnostic their institutions and clinical centers. The results are processed in the control unit 2, displayed on the screens of the specialist consultant 2 and the workplace of user 1 and transferred to the documenting unit 13.

Аппаратное обеспечение рабочего места пользователя 1 (клиента): класс процессора - не менее Pentium II; количество оперативной памяти на узле - не менее 64 МБ; дисковое пространство - не менее 10 МБ; обеспечение сетевого соединения с сервером по протоколу TCP/IP.Hardware for user 1 (client) workstation: processor class - at least Pentium II; the amount of RAM on the node - at least 64 MB; disk space - at least 10 MB; network connection with the server via TCP / IP.

Блок управления специалиста-консультанта 2 представляет собой информационно-аналитический центр, реализуемый на базе многопроцессорного кластера. Блок 2 обеспечивает контроль и оценку состояния пациента и содержит экспертную систему. Блок 2 соединен с блоком оперативных консультаций 4, блоком адаптации 2 и блоком интеллектуального интерфейса 12. Выходные данные блока управления специалиста-консультанта 2 представляют собой результаты оценки состояния пациента и соответствующие лечебно-профилактические рекомендации.The control unit of the specialist consultant 2 is an information and analytical center, implemented on the basis of a multiprocessor cluster. Block 2 provides monitoring and assessment of the patient's condition and contains an expert system. Block 2 is connected to the block of operational consultations 4, the adaptation block 2 and the block of the intelligent interface 12. The output of the control unit of the specialist consultant 2 are the results of the assessment of the patient's condition and the corresponding treatment and preventive recommendations.

Блок адаптации 3 (фиг.2) обеспечивает реализацию основных принципов функционирования системы, связанных с самонастройкой и самообучением в условиях неопределенности и неполноты исходной информации. Блок адаптации 3 с помощью прямых и обратных связей взаимодействует с блоками управления специалиста-консультанта 2 и оперативных консультаций 4. В состав средств адаптации входят два блока. Первый блок 14 осуществляет уточнение данных диагноза, формируемого в блоках программного управления 2 и оперативных консультаций 4, на основе методов анализа и распознавания сложных ситуаций и процедур, обеспечивающих пополнение базы знаний в том случае, когда вывод по стандартным правилам не приводит к информативному результату. Второй блок 15 реализует формирование модели специалиста и ее адаптацию под конкретного пользователя на основе новых данных, накапливаемых при функционировании блоков управления 2 и оперативных консультаций 4.The adaptation unit 3 (figure 2) provides for the implementation of the basic principles of the functioning of the system associated with self-tuning and self-training in conditions of uncertainty and incompleteness of the initial information. The adaptation unit 3 using direct and feedback interacts with the control units of the specialist consultant 2 and operational consultations 4. The adaptation tools include two blocks. The first block 14 refines the diagnosis data generated in the blocks of program control 2 and operational consultations 4, based on the methods of analysis and recognition of complex situations and procedures that provide replenishment of the knowledge base in the case when the conclusion according to standard rules does not lead to an informative result. The second block 15 implements the formation of a specialist model and its adaptation for a specific user on the basis of new data accumulated during the operation of control units 2 and operational consultations 4.

Модель специалиста (лечащего врача) 15 функционирует на базе блока управления 2. Модель специалиста 15 включает четыре модуля: первый модуль 16 содержит индивидуальные особенности специалиста и текущее состояние его знаний и умений; второй модуль 17 определяет требования к начальному и заключительному состоянию модели специалиста; третий модуль 18 - типичные ошибки и когнитивные механизмы и четвертый модуль 19 - психофизиологические особенности взаимодействия лечащего врача с пациентом, которые формируются в процессе выполнения консультаций и используются при организации и корректировке процесса консультаций.The model of the specialist (attending physician) 15 operates on the basis of the control unit 2. The model of the specialist 15 includes four modules: the first module 16 contains the individual characteristics of the specialist and the current state of his knowledge and skills; the second module 17 determines the requirements for the initial and final state of the specialist model; the third module 18 - typical errors and cognitive mechanisms and the fourth module 19 - psychophysiological characteristics of the interaction between the attending physician and the patient, which are formed during the consultation process and are used to organize and adjust the consultation process.

Блок оперативных консультаций 4 (фиг.3) обеспечивает дополнительные консультации в экстремальных ситуациях, связанных с особо сложными жизнеугрожающими случаями заболевания на базе новых данных, полученных ведущими научно-исследовательскими, лечебно-профилактическими и диагностическими учреждениями и клиническими центрами в процессе проведения теоретико-экспериментальных исследований в области кардиологии. Блок оперативных консультаций 4 взаимосвязан с блоком программного управления 2 и состоит из трех основных модулей: первый модуль 20 обеспечивает проведение телемедицинских консультаций (отложенных или в режиме он-лайн); второй модуль 21 предназначен для создания, настройки и верификации экспертных правил по информации, полученной как из внешних источников, а также для формирования и настройки анкет для опроса пациентов (паспортная часть, история жизни, обследование и т.д.); третий модуль 22 осуществляет функции контроля и оценки индивидуальных действий врачей для их сертификации, другими функциями этого модуля являются мониторинг общей ситуации в области (регионе) и управление правами доступа: подбор пользователей, разграничение доступа к данным.The block of operational consultations 4 (Fig. 3) provides additional consultations in extreme situations associated with particularly complex life-threatening cases of the disease on the basis of new data obtained by leading research, medical and diagnostic institutions and clinical centers in the process of conducting theoretical and experimental studies in the field of cardiology. The block of operational consultations 4 is interconnected with the block of program control 2 and consists of three main modules: the first module 20 provides telemedicine consultations (deferred or on-line); the second module 21 is designed to create, configure and verify expert rules based on information received both from external sources, as well as to generate and configure questionnaires for interviewing patients (passport section, life history, examination, etc.); the third module 22 performs the functions of monitoring and evaluating the individual actions of doctors for their certification, other functions of this module are monitoring the general situation in the region (region) and managing access rights: selecting users, delimiting access to data.

Аппаратное обеспечение блока оперативных консультаций 4: класс процессора - не менее Pentium II; количество оперативной памяти на узле - не менее 64 МБ; дисковое пространство - не менее 10 МБ; обеспечение сетевого соединения с блоком программного управления (сервером) и средствами адаптации по протоколу TCP/ IP.Hardware for operational consultation unit 4: processor class - at least Pentium II; the amount of RAM on the node - at least 64 MB; disk space - at least 10 MB; network connection with the program control unit (server) and adaptation tools via TCP / IP protocol.

Блок коммутации 5 содержит мультиплексор, обеспечивающий взаимосвязь рабочего места пользователя 1 с приборами и аппаратурой контроля состояния пациента: кардиометром 6, рекордером ЭЭГ 7, тестером Акабане 8, датчиком температуры и кровяного давления 9, Холстеровской системой датчиков 10, цифровой фотокамерой 11.The switching unit 5 contains a multiplexer, which ensures the interconnection of the user's workplace 1 with devices and equipment for monitoring the patient’s condition: a cardiometer 6, an EEG recorder 7, an Akabane tester 8, a temperature and blood pressure sensor 9, a Holster sensor system 10, and a digital camera 11.

Блок интеллектуального интерфейса 12 (фиг.4) работает на базе блока управления 2 и осуществляет функцию объединения знаний по поддержанию взаимодействия с помощью прямых и обратных связей с рабочим местом пользователя 1 и блоком управления 2. Принципы функционирования блока интеллектуального интерфейса 12 обеспечивают формализацию понятий в области кардиологии и реализуются в четырех основных модулях: синтаксический анализатор 23, выполняющий процедуры морфологического и синтаксического анализа и реализующий синтаксический граф для предложений входного текста; семантический анализатор 24, использующий результаты синтаксического анализа для построения графа, формализующего информационное содержание входного текста; процессор понятийного словаря 25, представляющий собой библиотеку функций, обеспечивающих вычисление характеристик представленных в словаре понятий и полного набора отношений между ними, а также фиксированного набора ассоциативных отношений вида “часть - целое”, “симптом - диагноз”; процессор справочника баз данных 26, характеризующих модель предметной области (кардиологии), определяющей функционирование мониторов лечащего врача 1 и специалиста-консультанта 2.The intelligent interface unit 12 (Fig. 4) operates on the basis of the control unit 2 and performs the function of combining knowledge of maintaining interaction through direct and feedback connections with the user's workplace 1 and the control unit 2. The principles of operation of the intelligent interface unit 12 provide formalization of concepts in the field of cardiology and are implemented in four main modules: a parser 23 that performs the procedures of morphological and syntactic analysis and implements a syntactic graph for pre input suggestions; semantic analyzer 24, using the results of parsing to build a graph that formalizes the information content of the input text; a conceptual dictionary processor 25, which is a library of functions providing the calculation of the characteristics of the concepts presented in the dictionary and a complete set of relations between them, as well as a fixed set of associative relations of the form “part - whole”, “symptom - diagnosis”; processor database guide 26, characterizing the model of the subject area (cardiology), which determines the functioning of the monitors of the attending physician 1 and specialist consultant 2.

Блок документирования 13 связан с рабочим местом пользователя 1 и обеспечивает автоматизированное формирование электронных ведомостей и журналов пациентов, содержащих общие сведения о результатах контроля, и соответствующих протоколов для каждого пациента.The documenting unit 13 is connected with the workstation of user 1 and provides the automated generation of electronic patient records and patient logs containing general information about the results of control and the corresponding protocols for each patient.

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.5), на котором изображена блок-схема, реализующая последовательность операций при функционировании системы:The invention is illustrated in the drawing (figure 5), which shows a block diagram that implements the sequence of operations during the operation of the system:

с помощью файла run.bat в блоке 1 лечащий врач осуществляет запуск программы;using the run.bat file in block 1, the attending physician starts the program;

на экране монитора появляется окно с запросом фамилии врача и пароля;a window appears on the monitor screen asking for the name of the doctor and password;

осуществляется идентификация пользователя: набирается пароль с целью проверки выбранного языка и регистра;user identification is carried out: a password is typed in order to check the selected language and register;

если сочетание “фамилия врача - пароль” неверно, выводится сообщение о нарушении пароля;if the combination “doctor’s surname - password” is incorrect, a password violation message is displayed;

если идентификация пользователя прошла успешно, открывается основное окно программы;if the user identification was successful, the main program window opens;

осуществляется поиск учетной карточки по фамилии пациента из имеющегося списка;Search for an account card by the patient’s surname from the available list;

если пациент обследовался ранее, находится карточка с данными его обследования;if the patient was examined earlier, there is a card with the data of his examination;

если данных нет, то заводится новая карточка пациента;if there is no data, a new patient card is started;

после выбора учетной карточки или приема карточки с сервера врач может выполнить следующие действия:after choosing an account card or receiving a card from the server, the doctor can perform the following actions:

проведение диагностических операций с использованием кардиометра и других приборов и аппаратуры;conducting diagnostic operations using a cardiometer and other instruments and equipment;

использование сетевого протокола для работы с серверной частью системы, которая обеспечивается последовательностью операций:using the network protocol to work with the server part of the system, which is ensured by the sequence of operations:

автоматический прием ЭКГ-данных с кардиометра, других приборов и аппаратуры, их расшифровка и отображение на экране монитора врача;automatic reception of ECG data from a cardiometer, other instruments and equipment, their interpretation and display on the doctor’s monitor screen;

динамическое формирование анкет для опроса пациентов (паспортная часть, история жизни, обследование);dynamic formation of questionnaires for interviewing patients (passport part, life history, examination);

отображение данных в блоке 1 на экране лечащего врача для заполнения или изменения;display of data in block 1 on the screen of the attending physician to fill out or change;

создание в блоке 1 локальной копии учетной карточки пациента и синхронизация ее с данными, хранящимися в блоке 2;creating in block 1 a local copy of the patient’s account card and synchronizing it with the data stored in block 2;

установление двусторонней связи между блоками 1 и 2, обеспечивающей взаимодействие лечащего врача со специалистом-консультантом;the establishment of two-way communication between blocks 1 and 2, ensuring the interaction of the attending physician with a specialist consultant;

запрос серверу (блок управления 2) для установления диагноза и выработки рекомендаций по введенным данным обследования;a request to the server (control unit 2) to establish a diagnosis and make recommendations on the entered survey data;

поиск информации, осуществляемый блоком управления 2 (включая накопленный опыт специалистов-консультантов и медицинскую литературу);information search carried out by control unit 2 (including the accumulated experience of specialist consultants and medical literature);

отображение на экране специалиста-консультанта (блок 2) необходимой информации в удобном для восприятия виде;display on the screen of a specialist consultant (block 2) of the necessary information in a convenient form for perception;

логический вывод, осуществляемый в блоке 2 и предусматривающий процедуру параллельной обработки информации на основе:the logical conclusion carried out in block 2 and providing for the procedure for parallel processing of information based on:

вывода по правилам (rule-based) - с использованием четких и нечетких моделей;inference by rules (rule-based) - using clear and fuzzy models;

моделей вывода по прецеденту (case-based) - с помощью прямого и обратного поиска;case-based inference models - using forward and reverse search;

обработка результатов логического вывода с помощью с учетом определенности и достоверности используемой информации;processing the results of inference using, taking into account the certainty and reliability of the information used;

в особо сложных, жизнеугрожающих случаях заболевания, а также при затруднениях по формированию практических рекомендаций по результатам диагноза в блоке управления 2 осуществляются следующие действия:in particularly complex, life-threatening cases of the disease, as well as in difficulties with the formation of practical recommendations based on the results of the diagnosis, the following actions are carried out in control unit 2:

в блоке управления 2 на основании информации от рабочего места пользователя 1 производится запрос в блок оперативных консультаций 4;in the control unit 2, based on information from the workplace of user 1, a request is made to the operational consultation unit 4;

в блоке оперативных консультаций 4 устанавливается уточненный диагноз и вырабатываются практические рекомендации на основе данных, полученных от специалистов-консультантов ведущих научно-исследовательских, лечебно-профилактических и диагностических учреждений и клинических центров;in the block of operational consultations 4, an updated diagnosis is established and practical recommendations are developed on the basis of data received from specialist consultants from leading research, treatment and diagnostic institutions and clinical centers;

прием на рабочее место специалиста-консультанта блока управления 2 от блока оперативных консультаций 4 медицинской информации о результатах диагноза и выработанных практических рекомендациях;the admission to the workplace of a specialist consultant of the control unit 2 from the operational consultation unit 4 of medical information about the results of the diagnosis and practical recommendations;

передача блоку адаптации 3 от блока управления 2 информации от блока оперативных консультаций 4;transmitting to the adaptation unit 3 from the control unit 2 information from the operational consultation unit 4;

уточнение в блоке адаптации 3 данных диагноза и рекомендаций, формируемых в блоке программного управления 2 с учетом оперативных консультаций 4;clarification in the adaptation unit 3 of the diagnosis data and recommendations generated in the program control unit 2 taking into account operational consultations 4;

анализ совокупности информации, полученной в блоках 2 и 4, выработка уточненного диагноза и соответствующих практических рекомендаций;analysis of the totality of information obtained in blocks 2 and 4, development of an updated diagnosis and relevant practical recommendations;

прием на рабочее место пользователя 1 от блока 2 медицинской информации о результатах диагноза и выработанных практических рекомендациях;reception of the user’s workplace 1 from block 2 of medical information about the results of the diagnosis and practical recommendations;

отображение информации на экранах специалиста-консультанта 2 и рабочего места пользователя 1;displaying information on the screens of specialist consultant 2 and the user's workplace 1;

передача от рабочего места пользователя 1 информации в блок документирования 13 для автоматизированного формирования электронной ведомости и журнала пациента, содержащих общие сведения о результатах контроля и соответствующих протоколов экспертизы.transfer of information from user’s workstation 1 to the documenting unit 13 for the automated generation of an electronic sheet and patient log containing general information about the results of control and relevant examination protocols.

Адаптация диагностической программы под конкретного пользователя (лечащий врач) осуществляется на основе модели специалиста 15, размещенной в блоке средств адаптации 3. Формирование модели специалиста 15 на основе тестирования знаний и умений лечащего врача, а также определения его индивидуальных особенностей, по результатам которого выполняется процедура идентификации, используемая в блоке 3 на фиг.2.Adaptation of the diagnostic program for a specific user (attending physician) is carried out on the basis of the specialist model 15, located in the adaptation tool block 3. The formation of the specialist model 15 is based on testing the knowledge and skills of the attending physician, as well as determining his individual characteristics, based on which the identification procedure is performed used in block 3 in figure 2.

Инфомационно-аналитическая система в области телемедицины работает следующим образом. Включается компьютер лечащего врача. Входными сигналами для начала работы являются команды управления, подаваемые с пульта удаленного пользователя 1. Под воздействием этих команд в блоке мультиплексора 5 осуществляется последовательность операций по опросу датчиков приборов и аппаратуры 6-11 и формированию исходной информации о состоянии пациента, которая передается в блок управления 2 специалисту-консультанту для последующей обработки и анализа, при выполнении которого в экстремальных ситуациях используется связь с блоком оперативных консультаций 4, данные от которого совместно с результатами предварительной оценки ситуации в блоке программного управления 2 обрабатываются в блоке средств адаптации 3 и в структурированном виде поступают в блок 2 для реализации процедуры окончательного заключения, при этом блок интеллектуального интерфейса 12 осуществляет функцию объединения знаний по поддержанию взаимодействия рабочего места удаленного пользователя 1 с блоком управления 2.Infomational-analytical system in the field of telemedicine works as follows. The computer of the attending physician turns on. The input signals for starting work are the control commands issued from the remote user 1. Under the influence of these commands in the unit of the multiplexer 5, a sequence of operations is carried out to interrogate the sensors of devices and equipment 6-11 and generate initial information about the patient's condition, which is transmitted to the control unit 2 specialist consultant for further processing and analysis, during which, in extreme situations, communication with the block of operational consultations 4 is used, the data from which Together with the results of a preliminary assessment of the situation in the program control unit 2, they are processed in the adaptation means block 3 and in a structured form are transferred to block 2 for the implementation of the final conclusion procedure, while the intelligent interface unit 12 performs the function of combining knowledge to maintain the interaction of the workstation of the remote user 1 s control unit 2.

Организация вычислительных операций в процессе функционирования системы предусматривают обработку информации в режиме реального времени. Конкретная реализация системы осуществляется на базе многопроцессорного кластера, обеспечивающего оперативную обработку текущей информации с помощью средств и методов, содержащихся в блоках управления и адаптации, и связанного посредством сети Интернет, представляющей собой универсальную независимую и доступную среду для построения телемедицинского сервиса, с персональными компьютерами удаленных пользователей и организаций, осуществляющих оперативные консультации в экстремальных ситуациях. Документирование результатов работы системы производится с помощью принтера, соединенного с рабочим местом удаленного пользователя.The organization of computing operations during the operation of the system involves the processing of information in real time. A specific implementation of the system is carried out on the basis of a multiprocessor cluster, which provides operational processing of current information using the tools and methods contained in the control and adaptation units and connected via the Internet, which is a universal independent and accessible environment for building a telemedicine service, with personal computers of remote users and organizations providing operational advice in extreme situations. Documentation of the results of the system is performed using a printer connected to the workstation of a remote user.

Информационное обеспечение системы организовано с помощью комплекса программных средств и массивов информации, содержащейся в блоках 1-4 и сгруппированных в специальных базах данных, управляемых с помощью экспертной системы, входящей в блок программного управления 2, с учетом задач информационного обмена. При организации телекоммуникации предусматриваются организационные и технические средства защиты, предотвращающие насанкционированный доступ к данным пациента в течение срока хранения и передачи информации, а также обеспечивается целостность данных для последующих медицинских решений.Information support of the system is organized using a set of software tools and arrays of information contained in blocks 1-4 and grouped in special databases managed by an expert system included in the program control unit 2, taking into account the tasks of information exchange. When organizing telecommunications, organizational and technical means of protection are provided that prevent unauthorized access to patient data during the period of storage and transmission of information, and also ensures data integrity for subsequent medical decisions.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность сформировать на базе многопроцессорного кластера и персональных ЭВМ гибкое информационное пространство, включающее методы математического моделирования, настраиваемые адаптивные автоматизированные циклы диагностики с учетом особенностей обследуемого пациента и новых знаний, полученных в процессе функционирования системы.As a result of using the present invention, it becomes possible to form a flexible information space based on a multiprocessor cluster and personal computers, including mathematical modeling methods, customizable adaptive automated diagnostic cycles, taking into account the characteristics of the patient being examined and new knowledge obtained during the functioning of the system.

Claims (1)

Информационно-аналитическая система для телемедицины, содержащая рабочие места удаленных пользователей, соединенные каналами связи с блоком управления специалиста-консультанта и мультиплексором, обеспечивающем связь с аппаратурой контроля состояния пациента, и блоком документирования результатов диагноза, отличающаяся тем, что система содержит блок адаптации для самонастройки и самообучения, блок оперативных консультаций и блок интеллектуального интерфейса, причем блок управления специалиста-консультанта содержит экспертную систему, рабочее место соединено с блоком интеллектуального интерфейса, а блок специалиста-консультанта соединен с блоком оперативных консультаций, блоком адаптации и блоком интеллектуального интерфейса.An information-analytical system for telemedicine containing workstations for remote users connected by communication channels to the control unit of a specialist consultant and a multiplexer that provides communication with patient monitoring equipment and a unit for documenting diagnosis results, characterized in that the system contains an adaptation unit for self-tuning and self-training, operational consultation unit and intelligent interface unit, and the control unit of the specialist consultant contains expert system subject workstation connected to an intelligent interface unit, and a specialist unit, adviser unit connected to operational advice adaptation unit and the intelligent interface unit.
RU2003102345/14A 2003-01-29 2003-01-29 Data analysis system in the field of telemedicine RU2251965C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003102345/14A RU2251965C2 (en) 2003-01-29 2003-01-29 Data analysis system in the field of telemedicine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003102345/14A RU2251965C2 (en) 2003-01-29 2003-01-29 Data analysis system in the field of telemedicine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003102345A RU2003102345A (en) 2004-07-27
RU2251965C2 true RU2251965C2 (en) 2005-05-20

Family

ID=35820773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003102345/14A RU2251965C2 (en) 2003-01-29 2003-01-29 Data analysis system in the field of telemedicine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2251965C2 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2318201C1 (en) * 2006-09-26 2008-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский инженерно-физический институт (государственный университет) Method for microscopic examination of a specimen
RU2330265C1 (en) * 2007-05-14 2008-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский инженерно-физический институт (государственный университет) Method for automated microscopic examination of specimens
RU2423151C1 (en) * 2009-11-10 2011-07-10 Российская Федерация выступает в лице Федерального агентства по науке и инновациям (Роснаука) Method of fluid drug infusion and related device for implementation thereof
RU2476931C1 (en) * 2011-12-07 2013-02-27 Шамиль Бесланович Хамбазаров Apparatus for remote medical consultations and control of patient's health information
RU2494458C2 (en) * 2007-12-20 2013-09-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Method and device to support decision-making based on instances
RU2565506C2 (en) * 2009-10-06 2015-10-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Autonomous linkage of patient information records stored at different entities
RU189998U1 (en) * 2019-04-19 2019-06-14 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА" Home Telemedicine Hub
RU2693160C1 (en) * 2018-05-23 2019-07-01 Общество с ограниченной ответственностью "Интеллектуальные программные системы" Telemedicine system for remote health examination and a method for assessing the risk of having a disease
RU193551U1 (en) * 2019-07-08 2019-11-01 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА" Hub for telemedicine inspection of railway workers
RU196685U1 (en) * 2020-01-16 2020-03-11 Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" Hub for remote monitoring of the health status of workers of brigades of rolling stock
RU2729713C1 (en) * 2019-12-16 2020-08-11 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА" Measuring terminal for remote monitoring of railway transport workers
RU2739126C1 (en) * 2020-03-11 2020-12-21 Александр Николаевич Бондарик Radio channel system for remote monitoring of health and working activity of employees of industrial and transport enterprises

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5810747A (en) * 1996-08-21 1998-09-22 Interactive Remote Site Technology, Inc. Remote site medical intervention system
US6278999B1 (en) * 1998-06-12 2001-08-21 Terry R. Knapp Information management system for personal health digitizers
US6482156B2 (en) * 1996-07-12 2002-11-19 First Opinion Corporation Computerized medical diagnostic and treatment advice system including network access

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6482156B2 (en) * 1996-07-12 2002-11-19 First Opinion Corporation Computerized medical diagnostic and treatment advice system including network access
US5810747A (en) * 1996-08-21 1998-09-22 Interactive Remote Site Technology, Inc. Remote site medical intervention system
US6278999B1 (en) * 1998-06-12 2001-08-21 Terry R. Knapp Information management system for personal health digitizers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЛАЖИС А.К. и др. Телемедицина. Спб.: "СпецЛит", 2001, с.43-45. *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2318201C1 (en) * 2006-09-26 2008-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский инженерно-физический институт (государственный университет) Method for microscopic examination of a specimen
RU2330265C1 (en) * 2007-05-14 2008-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский инженерно-физический институт (государственный университет) Method for automated microscopic examination of specimens
US9792414B2 (en) 2007-12-20 2017-10-17 Koninklijke Philips N.V. Method and device for case-based decision support
RU2494458C2 (en) * 2007-12-20 2013-09-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Method and device to support decision-making based on instances
RU2565506C2 (en) * 2009-10-06 2015-10-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Autonomous linkage of patient information records stored at different entities
RU2423151C1 (en) * 2009-11-10 2011-07-10 Российская Федерация выступает в лице Федерального агентства по науке и инновациям (Роснаука) Method of fluid drug infusion and related device for implementation thereof
RU2476931C1 (en) * 2011-12-07 2013-02-27 Шамиль Бесланович Хамбазаров Apparatus for remote medical consultations and control of patient's health information
RU2693160C1 (en) * 2018-05-23 2019-07-01 Общество с ограниченной ответственностью "Интеллектуальные программные системы" Telemedicine system for remote health examination and a method for assessing the risk of having a disease
RU189998U1 (en) * 2019-04-19 2019-06-14 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА" Home Telemedicine Hub
RU193551U1 (en) * 2019-07-08 2019-11-01 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА" Hub for telemedicine inspection of railway workers
RU2729713C1 (en) * 2019-12-16 2020-08-11 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА" Measuring terminal for remote monitoring of railway transport workers
RU196685U1 (en) * 2020-01-16 2020-03-11 Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" Hub for remote monitoring of the health status of workers of brigades of rolling stock
RU2739126C1 (en) * 2020-03-11 2020-12-21 Александр Николаевич Бондарик Radio channel system for remote monitoring of health and working activity of employees of industrial and transport enterprises

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Behera et al. The emerging role of cognitive computing in healthcare: a systematic literature review
US6641532B2 (en) Computerized medical diagnostic system utilizing list-based processing
Henry et al. Nursing classification systems: necessary but not sufficient for representing “what nurses do” for inclusion in computer-based patient record systems
CN100416583C (en) Automatic diagnosis system and method
US20180211726A1 (en) Patient Communication Priority By Compliance Dates, Risk Scores, and Organizational Goals
US9268827B2 (en) System and method for collecting data from data sources and using data collection tools
US20130311201A1 (en) Medical record generation and processing
US11587682B2 (en) Method and system to integrate data, analyze and develop improved care plan for a patient at home
RU2251965C2 (en) Data analysis system in the field of telemedicine
KR20050008923A (en) Method For Standardization Of Computerization Of Medical Information
HK1053178A1 (en) Computerized medical diagnostic system utilizing list-based processing
Palagin et al. Hybrid e-rehabilitation services: SMART-system for remote support of rehabilitation activities and services
CN117112729B (en) Medical resource docking method and system based on artificial intelligence
US20240395369A1 (en) System and method for automating medical history documentation using artificial intelligence
Buldakova et al. Multi-agent architecture for medical diagnostic systems
Modaresnezhad et al. A rule-based semantic approach for data integration, standardization and dimensionality reduction utilizing the UMLS: application to predicting bariatric surgery outcomes
Prados-Suárez et al. Improving electronic health records retrieval using contexts
WO2021236520A1 (en) Method and system for detection of waste, fraud, and abuse in information access using cognitive artificial intelligence
Keenan et al. The HANDS project: studying and refining the automated collection of a cross-setting clinical data set
US12020816B2 (en) Machine learning augmented system for medical episode identification and reporting
CN118711831A (en) Ankylosing spondylitis data analysis method and device based on remote dual terminals
CN117954067A (en) A medical triage system based on multimodal large language model
CN116525144A (en) 24H doctor inquiry system based on online diagnosis and treatment warehouse
EP1280091A2 (en) Computerized medical diagnostic system utilizing list-based processing
Palagin et al. Hybrid E-rehabilitation: Smart-System for Remote Support of Rehabilitation Activities and Services

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090130

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20110220

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130130