СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗДОРОВЬЯ И ОКАЗАНИЯ ТЕЛЕМЕДИЦИНСКИХ УСЛУГ

Полезная модель относится к области медицины, в частности к системам медицинской диагностики. Полезная модель может быть использована для оценки, контроля, и мониторинга состояния здоровья человека, для динамического мобильного мониторинга и контроля физиологического и патологического состояния организма.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Облачный сервис - модель обеспечения повсеместного и удобного сетевого доступа по требованию к общему пулу (англ. pool) конфигурируемых вычислительных ресурсов (например, сетям передачи данных, серверам, устройствам хранения данных, приложениям и сервисам - как вместе, так и по отдельности), которые могут быть оперативно предоставлены и освобождены с минимальными эксплуатационными затратами и/или обращениями к провайдеру.
Благодаря объединению ресурсов и непостоянному характеру потребления со стороны потребителей, облачные вычисления позволяют экономить на масштабах, используя меньшие аппаратные ресурсы, чем требовались бы при выделенных аппаратных мощностях для каждого потребителя, а за счет автоматизации процедур модификации выделения ресурсов существенно снижаются затраты на абонентское обслуживание.
С точки зрения потребителя, эти характеристики позволяют получить услуги с высоким уровнем доступности и низкими рисками неработоспособности, обеспечить быстрое масштабирование вычислительной системы благодаря эластичности без необходимости создания, обслуживания и модернизации собственной аппаратной инфраструктуры.
Удобство и универсальность доступа обеспечивается широкой доступностью услуг и поддержкой различного класса терминальных устройств (персональных компьютеров, мобильных телефонов, интернет-планшетов).
Облачное хранилище - архив цифровых данных, подключенный к облачному сервису. Диагностическая модель - математический алгоритм диагностики острых и хронических заболеваний и патологических состояний человека (пользователя), основанный на вычислении вероятности диагноза, на основании полученных в результате мониторинга данных об отклонениях физиологических параметров, результатах краткого диалога системы и пользователя посредством специально разработанных электронных опросников уточняющих клинические симптомы. Это заранее обученный и самообучающийся уникальный математический алгоритм на основе искусственных нейронных сетей или других статистических и математических алгоритмов расчета вероятности диагноза на основе заранее определенных значений частоты встречаемости заболеваний в популяции, частоты встречаемости симптомов и синдромов внутри структуры болезни, а также других конституционально-эпидемиологических параметров.
Неотложные состояния - совокупность симптомов (клинических признаков), требующих оказания неотложной первой медицинской помощи, либо госпитализации пострадавшего или пациента и часто являющиеся непосредственной причиной угрозы жизни.
Прогноз - предсказание тех или иных событий или явлений в будущем с определенной степенью вероятности. В медицине: прогнозирование течения заболевания, прогнозирование вероятности осложнений и неотложных состояний.
Прогностическая модель - математический алгоритм прогноза неотложных состояний, основанный на вычислении вероятности этих состояний, на основании полученных в результате мониторинга данных об отклонениях физиологических параметров их сравнении с архивными данными. Это заранее обученный и самообучающийся уникальный математический алгоритм на основе искусственных нейронных сетей или других статистических и математических алгоритмов расчета вероятности неотложных состояний на основе заранее определенных значений симптомов и признаков этих состояний.
Биофизические параметры - физиологические параметры организма человека, отражающие жизнедеятельность его органов и систем, которые можно измерить, записать и представить в цифровом и графическом исполнении с помощью специального оборудования.
Электронный опросник здоровья - тест самооценки состояния здоровья, уточняющий наличие признаков и симптомов тех или иных заболеваний или патологических состояний, представленный в виде перечня односложных вопросов, рассылаемых в виде электронных сообщений.
Электронное сообщение - информация, полученная пользователем информационно-телекоммуникационной системы.
Интеллектуальный биомониторинг здоровья - автоматический контроль состояния здоровья пациента посредством сенсоров, датчиков здоровья и облачного сервиса, реализуемый посредством диагностической, прогностической моделей и диалога пользователя (пациента) и системы.
Диалог пользователя и системы - автоматический логический алгоритм регулирования работы сенсоров и датчиков контроля здоровья в зависимости от состояния здоровья пользователя (пациента), а также система медицинских рекомендаций, основанная на результатах биомониторинга и тестирования состояния здоровья пациента посредством электронных опросников.
Искусственные нейронные сети (ИНС) - математические модели, а также их программные или аппаратные реализации, построенные по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей - сетей нервных клеток живого организма. Это понятие возникло при изучении процессов, протекающих в мозге, и при попытке смоделировать эти процессы. ИНС представляют собой систему соединенных и взаимодействующих между собой простых процессоров (искусственных нейронов). Такие процессоры обычно довольно просты, особенно в сравнении с процессорами, используемыми в персональных компьютерах. Каждый процессор подобной сети имеет дело только с сигналами, которые он периодически получает, и сигналами, которые он периодически посылает другим процессорам. И, тем не менее, будучи соединенными в достаточно большую сеть с управляемым взаимодействием, такие локально простые процессоры вместе способны выполнять довольно сложные задачи. С точки зрения машинного обучения, нейронная сеть представляет собой частный случай методов распознавания образов, дискриминантного анализа, методов кластеризации и т.п. Нейронные сети не программируются в привычном смысле этого слова, они обучаются. Возможность обучения - одно из главных преимуществ нейронных сетей перед традиционными алгоритмами.
Мобильное диагностическое устройство (МДУ) - портативное устройство для биомониторинга здоровья, посредством сенсоров, датчиков здоровья, крепящееся на теле пациента (пользователя) и обеспечивающее аппаратно-информационную связь пациента (пользователя) с облачным сервисом, где происходит анализ параметров его здоровья и диагностика заболеваний на доврачебном этапе.
Цифровой архив - электронный архив оцифрованных биофизических параметров пользователя (пациента), записанный на сервер облачного хранилища, доступ к которому может иметь сам пациент или врач-консультант посредством облачного сервиса. Базововое устройство - устройство с функцией маршрутизатора (роутера), обеспечивающее доступ в Интернет.
Известно устройство для непрерывного слежения за деятельностью сердца (патент СССР 1814538, А61В 5/04). Известное устройство включает закрепляемые на поверхности тела человека электроды, кардиосигналы с которых, пройдя через предварительный усилитель, поступают в микропроцессор, в котором постоянно происходит сравнение регистрируемого сигнала с установленными для конкретного больного его верхним и нижним предельно-допустимыми уровнями, учитывающими особенности состояния сердечно-сосудистой системы данного больного. При отклонении значения регистрируемого сигнала за установленные предельно-допустимые величины срабатывает регулируемый пороговый блок, который включает блок звуковой сигнализации, а также блок магнитной регистрации, осуществляющий запись патологического процесса. К недостаткам такого типа устройств следует отнести то, что они могут быть использованы для оценки состояния сердечной деятельности без учета индивидуального ретроспективного анамнеза обследуемого в стационарных условиях.
Известен телемедицинский комплекс дистанционного мониторинга состояния здоровья человека (патент RU 94832 А61В 5/00) содержащий персональный интерактивный модуль пользователя, представляющий собой портативное микропроцессорное устройство, состоящее из микропроцессора с постоянным и оперативным запоминающим устройством и подключенным к нему графическим индикатором, цифрофункциональной клавиатурой, часами реального времени, и таймером с автономным питанием, портом радиоинтерфейса, модулем приема-передачи по сотовой сети связи, а также модулем измерения физиологических параметров, подключенным к персональному интерактивному модулю пользователя по радиоканалу через порт радиоинтерфейса, сигнальный браслет, представляющий собой малогабаритное устройство, состоящее из микропроцессорного контроллера со встроенной памятью и таймером звукового и вибрационного индикаторов, кнопки экстренного вызова медпомощи, приемника системы глобального позиционирования GPS и порта радиоинтерфейса для связи с персональным интерактивным модулем пользователя и смартфон врача, причем персональный интерактивный модуль пользователя и смартфон врача соединены каналами сотовой мобильной связи с сервером приема-передачи данных и сервером управления комплексом. В данном комплексе в сигнальном браслете может использоваться приемник системы ГЛОНАСС, а через порт беспроводного доступа может подключаться дополнительное диагностическое оборудование. Недостатком комплекса можно считать отсутствие обратной связи воздействия врача на состояние пациента, что исключает возможности оказания помощи в критической ситуации. Кроме того, применение приемника GPS навигации не дает возможности определения местоположения пациента в закрытых помещениях, в городских каньонах, подземных переходах, метро и т.д.
Известны технические решения из области телемедицинских услуг по патентам ЕР 1815784 A1, US 20040102683 А1, US 20060293571 A1, US 20090069642 A1, US 20050017864 A1, WO 03/043494 A1, WO 2007/092212 A2, WO 2008/103915 A1. Недостатками известных технических решений является отсутствие облачного сервиса, зависимость работы системы от медицинского персонала, отсутствие системы математические модели прогноза и профилактики угрожающих жизни состояний, а также диагностики различных острых и хронических состояний.
Наиболее близким является техническое решение по патенту RU 101347 U1 61B5/02 (2006.01) от 21.07.2010 г, «СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ЖИЗНЕННО ВАЖНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗДОРОВЬЯ И ОКАЗАНИЯ ЭКСТРЕННОЙ ПОМОЩИ ПАЦИЕНТУ», предназначенная для оказания быстрой дистанционной медицинской консультации или помощи органами дежурной службы медицинской помощи пациентам, входящим в группу медицинского риска (или наблюдения), а также пожилым и оставшимся без присмотра людям, находящимся вне стационара в зоне доступа систем сотовой связи при ухудшении до критических (предикторных или терминальных) основных жизненно-важных показателей их здоровья, а также своевременного оповещения конфидентов, о внезапно постигшем кризе (или смерти) людей, в том числе месте, времени произошедшего. Система работает на основе получения данных о жизненно-важных показателях здоровья с помощью размещенных на пациенте датчиков контроля сердечной деятельности, дыхательной активности, гемодинамики и двигательной активности, определения с помощью микропроцессора нормального, порогового и критического показателей состояния здоровья и передачи через модем GPRS пакета измеренной информации по одной из сетей мобильной связи GSM на пункт дежурной службы медицинской помощи и конфиденту пациента. Текущие данные о параметрах основных жизненно-важных показателей здоровья заносятся в удаленную базу пациента, к которой имеется многоканальный доступ оператору пункта дежурной службы медицинской помощи. В случае если по данным датчиков контроля система регистрирует возникновение порогового состояния организма пациента, то она формирует сигнал предупреждения, по которому оператор пункта дежурной службы медицинской помощи: связывается с пациентом и консультирует его о дальнейших действиях по снижению, связывается с конфидентом пациента и информирует о наступлении порогового состояния, уточняет местоположение пациента. В случае необходимости к пациенту направляется карета скорой помощи. В случае обнаружения системой кризисных (предикторных или терминальных) признаков состояния здоровья пациента, оператор медицинского центра экстренного реагирования: определяет местоположение пациента в радиосистеме PRCE, связывается с конфидентом пациента и оповещает его случившимся, через модем GPRS пациента, связывается с возможными окружающими свидетелями и консультирует их по вопросу оказания первой медицинской помощи, направляет к пациенту карету скорой помощи.
Недостатками прототипа являются: нет доступа к хранилищу медицинских данных независимо от географического положения пользователя или врача-консультанта и цифрового девайса, имеющего доступ в Интернет. Информация не хранится длительное время, то есть все то время, пока пользователь (пациент) пользуется системой на протяжении месяцев и лет, нет цифрового архива персональных, биофизических данных, объем которых регулируется системой в автоматическом режиме. Известная система не позволяет открывать автоматический доступ к системе медицинских данных пациента, поскольку не объединяет в себе всех пользователей продукта посредством личных кабинетов пользователей и кабинетов врача медицинских специалистов по типу социальной сети. Малое количество регистрируемых биофизических параметров в одном устройстве, отсутствие указаний на его портативность и автономность в круглосуточном режиме. Не предусмотрены интегрированные в работу системы модели прогноза, профилактики и диагностики заболеваний, в том числе на основе искусственных нейронных сетей или других статистических и математических алгоритмов. Отсутствует функция диалога системы и потребителя путем кратких электронных опросников здоровья в автоматическом режиме. Известная система нуждается в поддержке голосовой связи потребителя и медицинского персонала, что увеличивает ее энергоемкость и не дает преимуществ по сравнению с мобильной телефонной связью.
Недостатки прототипа решает заявляемая полезная модель. Задача заявляемой полезной модели состоит в оказании быстрой дистанционной медицинской консультации или помощи органами экстренного медицинского реагирования для потребителей, находящихся в зоне доступа Интернет, в том числе через спутниковую связь - более широкой территориально, и, соответственно, имеющих доступ к облачному сервису, что обеспечивает постоянный круглосуточный доступ к системе, не требует постоянного контроля со стороны персонала, не имеет ограничений по объему, имеет возможность подключении любых дополнительных устройств, нацелена на прогноз, профилактику и диагностику заболеваний, содержит функции создания цифрового архива биофизических параметров и электронной медицинской карты пользователя (пациента).
Для решения этой задачи предлагается система контроля показателей здоровья и оказания телемедицинских услуг, содержащая датчики контроля деятельности сердечно-сосудистой системы, дыхательной системы, датчики двигательной активности, центральную ЭВМ, базу данных на ЭВМ, хотя бы одну сеть мобильной связи, любую функцию определения местоположения в системе, пункта дежурной медицинской помощи, отличающаяся тем, что дополнительно содержит датчики активности и фаз сна, мозговой активности, датчики неинвазивного определения уровня сахара в крови, холестерина в крови, гемоглобина в крови и других лабораторных параметров, датчики контроля веса, температуры, положения тела в пространстве, датчики контроля состояния здоровья плода у беременных (ЭКГ плода, частота сердечных сокращений, частота сокращений матки, частота шевелений плода, кардиотокография), а также другие инвазивные и неинвазивные датчики контроля состояния здоровья и слежения за пользователем, точку выхода в Интернет посредством сотового телефона, смартфона пользователя, айфона пользователя, планшетного компьютера пользователя, персонального компьютера пользователя, ноутбука пользователя или любой другой ЭВМ пользователя, оснащенной доступом в Интернет в том числе через спутниковую связь, или другого мобильного средства коммуникации, оснащенного доступом в Интернет, или посредством специального базового устройства предлагаемой системы с функцией регистрации, записи и передачи в Интернет данных с датчиков контроля здоровья, облачный Интернет сервис с базой данных пользователей и врачей-консультантов; математические и статистические модели диагностики заболеваний, в том числе на основе электронных опросников и тестов для потребителя, прогноза угрожающих жизни состояний путем уведомления пользователя о тяжелых и знаковых отклонениях от нормы регистрируемых параметров в автономном режиме через мобильные средства коммуникации потребителя (смартфон, планшетный компьютер, сотовый телефон или другое мобильное средство коммуникации), персональный компьютер и/или путем активного мониторирования посредством центра мониторинга, дежурные сотрудники которого имеют точку выхода в Интернет и доступ к личному кабинету пользователя через облачный сервис; контроль над состоянием здоровья потребителей осуществляется непрерывно в режиме 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, если пользователь находится в состоянии подключения к системе и в поле действия системы автономного дистанционного биомониторинга.
Предлагаемая система контроля показателей здоровья и оказания телемедицинских услуг содержит облачный Интернет сервис (специальное компьютерное оборудование - сервер и программное обеспечение) с единой базой данных пользователей, врачей-консультантов (конфидентов пациентов), базовое устройство (типа маршрутизатор) с функцией записи, передачи данных в Интернет независимо от поля покрытия сети мобильной связи и/или смартфон или планшетный компьютер пользователя, поддерживающий мобильную связь, работающих в поле покрытия любой сети мобильной связи. К облачному Интернет сервису имеет доступ сам пользователь через зарегистрированный личный кабинет, врач-консультант через зарегистрированный кабинет врача, а также сотрудник центра мониторинга, а сама система имеет интерфейс социальной сети. Также в облачном Интернет сервисе содержится информация о пользователе (паспортные данные, биометрические показатели, данные анамнеза), а также информация о врачах-консультантах, аптечных пунктах и больницах данного региона. Информация, полученная в результате активного биомониторинга посредством биологических датчиков, накапливается в виде цифрового архива за все время пользования системой и сервисом. При этом биометрическая информация пользователя подвергается математической и статистической обработке, в том числе в реальном времени, посредством интегрированных в работу сервиса математических моделей диагностики хронических и острых заболеваний, прогноза и профилактики неотложных состояний и осложнений на основе искусственных нейронных сетей и других математических и статистических алгоритмов. Кроме того, система содержит архив фотографий кожных заболеваний и кожных проявлений других заболеваний как самого пользователя (пациента), которые он может загружать через Интернет, так и другие фотоматериалы, которые используются в качестве эталона; а также в систему интегрирован алгоритм диагностики кожных заболеваний и кожных проявлений других заболеваний пользователя (пациента) при помощи математической модели на основе искусственных нейронных сетей или других математических и статистических алгоритмов с использованием имеющегося фотоархива. Скрининг и диагностика заболеваний в облачном сервисе будут проводиться, в том числе за счет электронных опросников и тестовых заданий для пользователя, которые он может получать в своем личном кабинете облачного сервиса или на портативные средства коммуникации (смартфон, планшетный компьютер или другое мобильное средство коммуникации), имеющие доступ в Интернет, в том числе через спутниковую связь. Работа системы осуществляется в круглосуточном непрерывном режиме (24 часа в сутки, 7 дней в неделю).
Мобильные диагностические устройства, содержащие датчики контроля параметров жизнедеятельности пользователя являются портативными, комфортными для использования, могут крепиться в области груди, на запястье, в заушной области, в области живота у беременных или в другой части тела, могут работать вне дома, больницы или другого помещения, а также во время сна. МДУ, обеспечивающее регистрацию и контроль основных биофизических параметров жизнедеятельности с функцией беспроводной передачи данных. МДУ может быть представлено в виде нескольких моделей (модификаций) в зависимости от поставленных задач. Примеры аналогов МДУ промышленного изготовления: устройство для снятия и записи ЭКГ The Zio Patch, производство компании iRythm, (http://www.irhythmtech.com/). система мобильной сердечной телеметрии, производство компания Corventis, (http://www.corventis.com).
В случае регистрации угрозы опасности здоровья контакт с пациентом осуществляется посредством смартфона и/или сотового телефона в автоматическом режиме (текстовое, звуковое уведомление) или полуавтоматическом (звонок дежурного оператора центра мониторинга, лечащего врача) режиме. Кроме этого, сигнал тревоги может подавать само мобильное диагностическое устройство (звуковая, тактильная и световая сигнализация), после чего пользователь может самостоятельно принять решение о вызове скорой медицинской помощи или обращении за помощью к медицинскому персоналу. Сигнал угрозы здоровья и/или жизни пользователя в случае возникновения таковой может передаваться родственникам пользователя, лечащему врачу, подключенной к сервису станции скорой медицинской помощи, в центр мониторинга здоровья. Кроме этого, при возникновении неотложной или острой ситуации система дает пользователю (пациенту) список необходимых профессиональных медицинских рекомендаций на доврачебном этапе.
Пользователь по желанию может привлечь врача (конфидента) для контроля своего здоровья в облачном сервисе, при этом врач регистрирует кабинет врача и получает доступ к личному кабинету пользователя. Врач-консультант или лечащий врач, являющийся конфидентом пользователя, имеет доступ к личной информации пользователя, архиву биометрической информации, полученной в результате активного биомониторинга и может проводить анализ этой информации, Интернет консультации и давать рекомендации.
Данные о нормальных, диагностических и критических параметрах находятся в памяти системы, обновляются научными консультантами по мере необходимости, соответствуют стандартным значениям для населения определенного возраста, пола, проживающего на определенной географической территории.
Программное обеспечение связывающее работу мобильных диагностических и других устройств контроля биофизических параметров пользователя, может быть интегрировано и быть программной частью операционной системы (Windows, Android, iOS, Linux, Windows Phone и др.), установленной на персональном компьютере и/или другом индивидуальном электронном устройстве (например, смартфон, планшетный компьютер) пользователя.
Преимущества заявляемой полезной модели в сравнении с известными техническими решениями:
1. Сочетание мобильных устройств диагностики здоровья с облачным сервисом. Доступ к хранилищу медицинских данных независимо от географического положения и индивидуального цифрового устройства с выходом в Интернет, в том числе через спутниковую связь
2. Максимальная независимость работы системы от медицинского персонала с одновременной возможностью врачебных on-line консультаций
3. Интегрированные в работу системы математические модели прогноза и профилактики угрожающих жизни состояний, а также диагностики различных острых и хронических состояний на основе искусственных нейронных сетей или других математических и статистических алгоритмов
Техническая задача - совершенствование диагностической и консультационной помощи населению путем дистанционного контроля биофизических параметров здоровья потребителя, автоматической диагностики, прогноза и профилактики заболеваний на доврачебном этапе.
Технический результат - повышение качества диагностической и консультационной помощи населению путем телемедицинского контроля биофизических параметров здоровья потребителя, автоматической диагностики прогноза и профилактики заболеваний и неотложных состояний на доврачебном этапе в круглосуточном режиме.
Заявляемый технический результат обеспечивается системой контроля показателей здоровья и оказания телемедицинских услуг, содержащей датчики контроля деятельности сердечнососудистой системы, дыхательной системы, датчики двигательной активности, центральную ЭВМ, базу данных на ЭВМ, хотя бы одну сеть мобильной связи, любую функцию определения местоположения в системе, пункта дежурной медицинской помощи, отличающейся тем, что дополнительно содержит датчики активности и фаз сна, мозговой активности, датчики неинвазивного определения уровня сахара в крови, холестерина в крови, гемоглобина в крови и других лабораторных параметров, датчики контроля веса, температуры, положения тела в пространстве, датчики контроля состояния здоровья плода у беременных, а также другие инвазивные и неинвазивные датчики контроля состояния здоровья и слежения за пользователем; точку доступа в Интернет посредством мобильного устройства пользователя, имеющего доступ в Интернет, или посредством базового устройства с функцией регистрации, записи и передачи в Интернет данных с датчиков контроля здоровья, в том числе через спутниковую связь; при этом датчики контроля объединены как минимум в одно мобильное диагностическое устройство; облачный Интернет сервис с базой данных пользователей и врачей-консультантов; цифровой архив; математические и статистические модели диагностики заболеваний, в том числе на основе электронных опросников и тестов для потребителя, прогноза угрожающих жизни состояний путем уведомления пользователя о тяжелых и знаковых отклонениях от нормы регистрируемых параметров в автономном режиме через мобильные средства коммуникации потребителя (смартфон, планшетный компьютер, сотовый телефон или другое мобильное средство коммуникации), персональный компьютер и/или путем активного мониторирования посредством центра мониторинга, дежурные сотрудники которого имеют точку выхода в Интернет и доступ к личному кабинету пользователя через облачный сервис; при этом контроль над состоянием здоровья потребителей осуществляется непрерывно в режиме 24/7 (24 часа в сутки, 7 дней в неделю) для пользователя, находящегося в состоянии подключения к системе и в поле действия системы автономного дистанционного биомониторинга. В качестве мобильного средства коммуникации потребителя используют сотовый телефон, смартфон, айфон, планшетный компьютер, персональный компьютер, ноутбук или другую ЭВМ пользователя или другое мобильное средство коммуникации, с доступом в Интернет. Облачный Интернет сервис (специальное компьютерное оборудование - сервер и программное обеспечение) содержит единую базу данных пользователей, врачей-консультантов (конфидентов пациентов), базовое устройство (маршрутизатор) с функцией записи, передачи данных в Интернет независимо от поля покрытия сети мобильной связи и/или смартфон или планшетный компьютер пользователя, поддерживающий мобильную связь, работающих в поле покрытия сети мобильной связи. К облачному Интернет сервису пользователь имеет доступ через зарегистрированный личный кабинет, врач-консультант через зарегистрированный кабинет врача, а также сотрудник центра мониторинга через кабинет сотрудника; цифровой архив в облачном Интернет содержит информацию о пользователе (паспортные данные, биометрические показатели, данные анамнеза), а также информацию о врачах-консультантах; цифровой архив содержит информацию, полученную в результате активного биомониторинга посредством биологических датчиков МДУ за все время пользования системой и сервисом; содержащаяся в цифровом архиве биометрическая информация пользователя подвергается математической и статистической обработке, в том числе в реальном времени, посредством интегрированных в работу сервиса математических и статистических моделей диагностики хронических и острых заболеваний, прогноза и профилактики неотложных состояний и осложнений. Как частный случай, цифровой архив содержит архив фотографий кожных заболеваний и кожных проявлений других заболеваний как самого пользователя (пациента), которые он может загружать через Интернет, так и другие фотоматериалы, которые используются в качестве эталона, при этом система содержит алгоритм диагностики кожных заболеваний и кожных проявлений других заболеваний пользователя (пациента) при помощи математической модели на основе искусственных нейронных сетей или других статистических и математических алгоритмов с использованием имеющегося фотоархива. Скрининг и диагностика заболеваний в облачном сервисе проводятся в том числе за счет электронных опросников и тестовых заданий для пользователя, которые он может получать в своем личном кабинете или на портативные средства коммуникации (например, смартфон, планшетный компьютер, сотовый телефон), имеющие доступ в Интернет. В случае диагностики острых или хронических заболеваний или неотложных состояний у потребителя (пациента), последнему высылается список профессиональных медицинских рекомендаций на доврачебном этапе. Мобильные диагностические устройства, содержащие датчики контроля параметров жизнедеятельности пользователя, являются портативными, комфортными, могут крепиться в области груди, на запястье, в заушной области, в области живота у беременных или в другой части тела, могут работать вне дома, больницы или другого помещения, а также во время сна. Датчиком мобильного диагностического устройства в случае регистрации угрозы опасности здоровья, для контакта с пациентом формируется сигнал и осуществляется посредством смартфона и/или сотового телефона в автоматическом режиме (текстовое, звуковое уведомление) или полу-автоматическом (звонок дежурного оператора центра мониторинга, лечащего врача) режиме, при этом сигнал тревоги может подавать само мобильное диагностическое устройство (звуковая, тактильная и световая сигнализация), после чего пользователь может самостоятельно принять решение о вызове скорой медицинской помощи или обращении за медицинской помощью; сигнал угрозы здоровья и/или жизни пользователя в случае возникновения передается родственникам пользователя, лечащему врачу, подключенной к сервису станции скорой медицинской помощи, в центр мониторинга здоровья. Врач (конфидент) по инициативе пользователя регистрирует кабинет врача в облачном сервисе и получает доступ к личному кабинету пользователя, кроме того врач-консультант или лечащий врач, являющийся конфидентом пользователя, имеет доступ к личной информации пользователя, архиву биометрической информации, полученной в результате активного биомониторинга и может проводить анализ этой информации, Интернет консультации и давать рекомендации. Цифровой архив системы содержит данные о нормальных, диагностических и критических параметрах, которые обновляются научными консультантами по мере необходимости, соответствуют стандартным значениям для населения определенного возраста, пола, проживающего на определенной географической территории. Программное обеспечение, связывающее работу мобильных диагностических и других устройств контроля биофизических параметров пользователя, может быть интегрировано и быть программной частью операционной системы (Windows, Android, iOS, Linux, Windows Phone и др.), установленной на персональном компьютере и/или другом индивидуальном электронном устройстве (например, смартфон, планшетный компьютер) пользователя.
Сущность заявляемого технического решения поясняет изображение на фиг.1, где:
1 - пользователь (пациент);
2 - мобильное диагностическое устройство;
3 - датчик ЭКГ;
4 - датчик сатурации кислорода и других газов крови;
5 - датчик температуры;
6 - датчик кожно-гальванической реакции;
7 - гироскоп;
8 - датчик измерения артериального давления;
9 - датчик влажности;
10 - акселерометр;
11 - другой подключаемый совместимый датчик;
12 - микроконтроллер;
13 - беспроводная передача цифровой информации любым доступным способом;
14 - точка доступа в Интернет (компьютер, подключенный к сети Интернет или другое электронное устройство, имеющее выход в сеть Интернет)
15 - маршрутизатор (роутер), подключенный к персональному компьютеру с функцией приема и передачи данных в Интернет по проводному и беспроводному пути, оснащенный функцией приема данных по каналам передачи данных пунктов 13, 17;
16 - персональное электронное устройство с функцией выхода в Интернет (смартфон, планшетный компьютер, сотовый телефон, персональный компьютер или другое);
17 - проводная передача цифровой информации;
18 - приемник системы глобального позиционирования GPS, ГЛОНАСС или другой подобной системы;
19 - дополнительное устройство, измеряющее биофизические параметры организма человека с возможностью передачи данных в Интернет по одному из каналов связи, через точку доступа в Интернет (например, весы);
20 - оператор сотовой (мобильной) связи;
21 - передача информации для определения географического местоположения пользователя, в том числе по каналам системы глобального позиционирования GPS или другой подобной системы;
22 - дата-центр: сервер - хранилище цифровых данных (центральная ЭВМ); цифровой архив биофизических, конституциональных (пол, рост, вес) и анамнестических данных
23 - сервис мониторинга здоровья в режиме 24/7 (24 часа в сутки, 7 дней в неделю);
24 - облачный Интернет сервис;
25 - диагностическая математическая модель на основе искусственных нейронных сетей или других математических и статистических алгоритмов;
26 - прогностическая математическая модель на основе искусственных нейронных сетей или других математических и статистических алгоритмов;
27 - внешние службы контроля и сервиса;
28 - центр мониторинга здоровья с диспетчерской службой;
29 - пункты (станции) скорой медицинской помощи;
30 - врачи-консультанты;
31 - передача цифровой информации по сети Интернет, в том числе через спутниковую связь;
32 - сервис адресов и телефонов аптек и больниц;
33 - родственники пользователя (пациента);
34 - заключение системы по состоянию здоровья пользователя (пациента) и медицинские рекомендации.
Система может содержать несколько мобильных диагностических устройств (МДУ) в зависимости от необходимости и количества параметров, подлежащих контролю. Мобильное диагностическое устройство (МДУ), обеспечивающее регистрацию и контроль основных биофизических параметров жизнедеятельности с функцией беспроводной передачи данных может быть представлено в виде нескольких моделей (модификаций) в зависимости от поставленных задач; поясняет изображение на фиг.2, где:
1 - пользователь (пациент);
2 - мобильное диагностическое устройство (модель №1);
3 - мобильное диагностическое устройство (модель №2);
4 - мобильное диагностическое устройство (модель №3);
5 - смартфон (точка доступа в Интернет)
6 - облачное хранилище и облачный сервис
Модель №1 - это силиконовый пластырь с интегрированной микросхемой, включающей набор аналоговых датчиков, усилитель аналогового сигнала, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, флэш-память, элемент питания, модуль беспроводной передачи данных (например, Bluetooth или ZigBee). Устройство обладает самоклеющейся поверхностью с токопроводящим гелем и крепится в области проекции сердца, является водостойким.
Модель №2 - наручный браслет с микросхемой, включающей набор аналоговых датчиков, усилитель аналогового сигнала, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, флэш-память, элемент питания, модуль беспроводной передачи данных (например, Bluetooth или ZigBee). Устройство крепится на запястье пользователя, является водостойким.
Модель №3 - наплечная манжета с микросхемой, включающей набор аналоговых датчиков, усилитель аналогового сигнала, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, флэш-память, элемент питания, модуль беспроводной передачи данных (например, Bluetooth или ZigBee). Устройство крепится на плече пользователя, является водостойким.
Все три модели соответствуют единым требованиям, а именно: портативность, автономность работы, полифункциональность; это главные предпосылки удобного использования прибора в различных условиях (дома, вне дома, в больнице, вне больницы). Модельный ряд мобильного диагностического устройства в рамках предлагаемой системы контроля показателей здоровья и оказания телемедицинских услуг может не ограничиваться представленными моделями. Автономность работы устройств обеспечивает элемент питания, при этом возложено на микроконтроллер, который регулирует работу датчиков и модуля беспроводной передачи данных, что экономит расход энергии. В таком автономном режиме устройства работают не менее 7 дней. Примеры промышленных зарубежных аналогов:
http://www.irhythmtech.com/ Компания iRythm, устройство для снятия и записи ЭКГ The Zio Patch
http://www.corventis.com Компания Corventis, устройство Piix (регистрация 7 биофизических параметров)
ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Пример №1. Активный мониторинг за пациентом на дому, который страдает хроническими заболеваниями сердца на примере пароксизмальной формы фибрилляции предсердий
Пациент дома (1) находится под активным наблюдением предлагаемой системы, благодаря подключенному мобильному диагностическому устройству (2). Датчики устройства контролируют состояние сердечной-сосудистой системы пациента (3, 8). При этом пациент (1) находится под активным и постоянным наблюдением медицинского персонала (30) и центра мониторинга здоровья (28), его данные архивируются в дата-центре (22). Мониторинг осуществляется в режиме 24/7 (23). В случае возникновения приступа фибрилляции предсердий происходит экстренное уведомление о неотложном состоянии самого пациента (1) через индивидуальные средства коммуникации (16) и внешние службы контроля (27). Принимаются необходимые меры для оказания медицинской помощи: пеленгация местоположения пациента (18, 21), высылается список профессиональных медицинских рекомендаций на доврачебном этапе (34). С пациентом связывается дежурный сотрудник центра мониторинга (28) посредством оператора сотовой связи (20).
Пример №2. Диагностика острого инфекционного заболевания пользователя на доврачебном этапе
Пользователь (1), находится дома, чувствует недомогание, слабость. Подключив мобильное диагностическое устройство (2), пользователь проводит диагностику состояния своего здоровья. Температурный датчик (5) фиксирует отклонение от нормы в большую сторону. Информация о биофизических параметрах пользователя посредством доступа в Интернет (14) передается (31) в облачное хранилище (24) для проведения анализа. Диагностический алгоритм (25) в ходе диалога системы и пользователя путем электронных опросников здоровья выносит заключение о высокой вероятности острого инфекционного заболевания и уведомляет об этом пользователя (34) через его персональное электронное устройство (16). Пользователь (1) решает обратиться за врачебной консультацией через внешние службы контроля сервиса (27) и обращается за помощью к доступном врачу-консультанту (30), находящемуся on-line.
Пример №3. Активный мониторинг состояния здоровья плода у беременной женщины в 3 триместре
Пользователь - беременная женщина (1) на позднем сроке беременности использует мобильное диагностическое устройство (2), контролирующее состояние здоровья плода через измерение частоты его сердечных сокращений, частоты шевелений плода и частоты сокращений матки при помощи специальных датчиков (11). Контроль за состоянием здоровья плода осуществляется в постоянном режиме (23), а полученная информация архивируется в дата-центре (22). Всю информацию о проводимом мониторинге, а также интерпретацию регистрируемых данных беременная (1) получает на персональное электронное устройство (16). В случае отклонении показателей от нормы или угрозы состоянию здоровья плода, которые интерпретирует система в ходе вычислений в облачном Интернет сервисе (24), как клинически значимые, пользователь (беременная) получает тревожное уведомление и принимает решение обратиться за медицинской помощью.