НОСИМЫЙ ТЕЛЕМЕДИЦИНСКИЙ ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКТ

Полезная модель относится к телемедицине, в частности к конструкциям носимых(переносных) телемедицинских комплектов и может быть использована при оказании специализированной и квалифицированной медицинской помощи населению труднодоступных и удаленных районов с недостаточно высоким уровнем медицинского обеспечения, в полевых условиях, очагах стихийного бедствия и техногенных катастроф и в других экстремальных ситуациях.
Носимый телемедицинский комплект может использоваться как автономно, так и в составе мобильного телемедицинского комплекса, телекоммуникационное и диагностическое медицинское оборудование которого смонтировано на средстве перемещения, например, автомобиле.
Известен носимый телемедицинский комплект, предназначенный для применения на борту самолета в экстренных медицинских случаях, содержащий переносной чемодан и размещаемое в нем устройство для регистрации изображений, устройство для регистрации звука или речи, монитор для воспроизведения видеосигналов. В указанном чемодане могут быть размещены аппараты медицинского предназначения: переносной электрокардиограф, прибор для измерения кровяного давления и некоторые другие. Все используемое оборудование подключается к сетям посредством кабельной связи, что существенно снижает возможность использования данного устройства в качестве мобильного, свободно переносимого на значительные расстояния средства телемедицинского назначения.(Заявка на изобретение RU №2000109564 А, кл.А61В 5/00, опубл. 10.02.2002).
К недостаткам известного решения следует отнести весьма узкую область использования и ограниченную территорию применения - только на борту самолета и в экстренных случаях.
Известен носимый телемедицинский комплект, содержащий средство переноски и размещенное в этом средстве телекоммуникационное оборудование, причем средство переноски выполнено в виде заплечного ранца, при этом телекоммуникационное оборудование содержит блок видеомониторинга, предназначенный для формирования и передачи аудиосигналов и видеоизображения и взаимосвязанный со спутниковым терминалом и телемедицинской станцией, блок передачи данных, содержащий базовый модуль - компьютер, предназначенный для сбора, обработки, хранения и приема-передачи информации медицинского характера, блок питания и головную телекоммуникационную гарнитуру.(Патент RU 59954 U1, опубл. 10.01.2007)
К недостаткам известного решения следует отнести отсутствие в составе комплекта средств экспресс-диагностики и оценки клинико-физиологических параметров организма человека, что не позволяет в полной мере решать задачу оказания квалифицированной медицинской помощи.
Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога.
Техническое задачей, решаемой с помощью заявленной полезной модели, является создание носимого бескабельного, на основе беспроводной связи, автономного телемедицинского диагностического комплекта, представляющего собой набор программных и инструментально-аппаратных средств, необходимых и достаточных для проведения в труднодоступных и удаленных районах, а также в полевых и прочих экстремальных условиях широкого круга целенаправленных действий, связанных с тщательным осмотром и глубоким обследованием пациента, с применением средств диагностики клинико-физиологических параметров организма человека, получением, соответствующей обработкой и последующей передачей данных по беспроводным каналам связи и который может быть использован как в качестве отдельного вида телемедицинского оборудования, так и в качестве составной части медицинского телекоммуникационного оборудования бригад скорой помощи, санитарных машин, полевых госпиталей и т.д.
В этом же заключается и технический результат, для получения которого предназначена данная полезная модель, к которому следует также добавить повышение мобильности, автономности и уровня доступности оказания высококвалифицированной медицинской помощи.
Указанный технический результат достигается за счет того, что носимый телемедицинский диагностический комплект содержит связанные по беспроводному каналу передачи данных между собой и с локальной телемедицинской станцией базовый блок в виде компьютера и блок видеомониторинга со встроенным модулем беспроводной связи, модуль регистрации биомедицинских сигналов, связанный с базовым блоком по беспроводному каналу передачи данных, а также наголовную аудиовидеогарнитуру, содержащую монитор, видеокамеру и аудиогарнитуру в виде наушников и микрофона, при этом базовый блок соединен по кабелю с монитором, а по беспроводному каналу с аудиогарнитурурой, блок видеомониторинга связан по кабелю с видеокамерой, а через модуль беспроводной связи с базовым блоком и локальной телемедицинской станцией, причем комплект снабжен блоком автономного питания или встроенными аккумуляторными батареями для обеспечения бесперебойной работы компонентов комплекта, при этом блок автономного питания соединен кабелями с базовым блоком и блоком видеомониторинга
Базовый блок, блок видеомониторинга и блок автономного питания могут быть смонтированы на съемном поясе или в заплечном ранце, причем во втором случае соединение видеокамеры с блоком видеомониторинга и монитора с базовым блоком осуществляется через промежуточные разъемы, расположенные в плечевых ремнях ранца, на которых также располагаются органы управления комплектом
Комплект содержит базовый блок 1 в виде компьютера и блок видеомониторинга 2 со встроенным модулем беспроводной связи, связанные по беспроводному каналу передачи данных между собой и с локальной телемедицинской станцией 3.
Базовый блок представляет собой малогабаритный компьютер со встроенными интерфейсами беспроводной связи, на котором под управлением операционной системы (например, типа Microsoft Windows) исполняется специализированное программное обеспечение для взаимодействия оператора носимого телемедицинского диагностического комплекта с компонентами этого комплекта и удаленным консультантом.
Основными функциями базового блока являются:
- сбор и предварительная обработка данных, получаемых от модуля видеомониторинга и модуля регистрации биомедицинских сигналов через устройство беспроводной связи типа «Bluetooth». Полученная информация после обработки выводится на наголовный монитор.
- визуализация получаемых данных;
- передача данных от модуля регистрации биомедицинских сигналов удаленному консультанту на локальную телемедицинскую станцию.
- доступ к справочным материалам;
- дуплексное аудиовзаимодействие с удаленным консультантом.
Блок видеомониторинга 2 представляет собой автономное устройство со встроенным модулем беспроводной связи. Он обеспечивает прием видеоизображения от видеокамеры, входящей в состав наголовной аудиовидеогарнитуры, преобразование его в последовательность IP-пакетов и передачу последовательности IP-пакетов по беспроводной сети передачи данных (по технологии WI-FI) на базовый блок I и на локальную телемедицинскую станцию 3.
Последовательность IP-пакетов принимается базовым блоком носимого телемедицинского диагностического модуля и локальной телемедицинской станцией по сети передачи данных и декодируется средствами программного обеспечения, исполняемого на этих устройствах. Просмотр видеоизображения осуществляется средствами специального программного обеспечения.
Комплект снабжен модулем регистрации биомедицинских сигналов 4, связанным с базовым блоком 1 по беспроводному каналу передачи данных и предназначенным для регистрации таких биомедицинских сигналов, как электрокардиограмма, температура тела и фотоплетизмограмма (ФПГ). Последняя представляет собой графическуюя регистрацию пульса, основанную на определении оптических свойств ткани, в световом спектре λ=680 нм. Использование ФПГ-метода для регистрации пульса, кроме стандартного анализа вариабельности сердечного ритма, дает возможность оценивать по форме пульсовой волны состояние сердечно-сосудистой системы и систем регулирования.
Данные оцифровываются и в цифровой форме передаются в базовый блок носимого телемедицинского диагностического комплекта по протоколу Bluetooth для последующего анализа и визуализации.
Модуль регистрации биомедицинских сигналов позволяет оперативно и достаточно надежно оценить состояние пострадавшего/пациента посредством анализа объективных регистрируемых показателей.
Комплект содержит также наголовную аудиовидеогарнитуру, включающую монитор 5 типа MicroOptical, крепящийся к обычным очкам, цветную видеокамеру 6, устанавливаемую на голове оператора и аудиогарнитуру 7 в виде наушников и микрофона, с поддержкой протокола Bluetooth
Базовый блок 1 соединен по кабелю с монитором 5, а по беспроводному каналу с аудиогарнитурурой 7.
Блок видеомониторинга 2 связан по кабелю с видеокамерой 6, а через модуль беспроводной связи с базовым блоком 1 и локальной телемедицинской станцией 3.
Комплект может быть снабжен блоком автономного питания 8 или встроенными в каждый компонент комплекта (блок, модуль и др.) аккумуляторными батареями(на рисунке не показаны) для обеспечения бесперебойной работы компонентов комплекта.
При использовании блока автономного питания 8 последний соединен кабелями с базовым блоком 1 и блоком видеомониторинга 2.
Базовый блок 1, блок видеомониторинга 2 и блок автономного питания 8 могут быть смонтированы на съемном поясе или в заплечном ранце(на рисунке не показаны).
В последнем случае, при наличии заплечного ранца и переноске в нем базового блока 1 и блока видеомониторинга 2, соединение видеокамеры 6 с блоком видеомониторинга 2 и монитора 6 с базовым блоком 1 осуществляется через промежуточные разъемы, расположенные в плечевых ремнях ранца, на которых также располагаются органы управления комплектом.
Управление вводом данных осуществляется с помощью указателя типа «мышь»(на рисунке не показана), основанного на гироскопическом принципе работы, что позволяет позиционировать курсор, перемещая указатель в пространстве, а не по поверхности. Указатель в нерабочем состоянии может располагаться в кармане на ремне или на боковой поверхности ранца.
Носимый телемедицинский диагностический комплект обеспечивает визуализацию данных в символьном и графическом видео на экране монитора с разрешением не менее 640×480 точек. Наголовная видеокамера носимого телемедицинского комплекта - цветная малогабаритная видеокамера высокого разрешения. Стандарт сигнала - PAL, разрешение не менее 480 телевизионных линий, чувствительность не менее 1 люкс.
Передача данных от базового блока и модуля видеомониторинга осуществляется по технологии WI-FI, посредством стандартов для широкополосного беспроводного доступа IEEE 802.1 lb и IEEE 802. 11b, на скорости до 54 Мбит/сек.
Диапазон частот для передачи информации составляет 2,412-2,462 Ггц.
Радиус действия приемо-передатчика при работе в стандарте 802.11g на полной мощности передатчика с внутренней антенной в пределах прямой видимости - до 200 метров.
Работу с носимым телемедицинским комплектом осуществляют следующим образом. Оператор одевает на пояс базовый блок 1, блок видеомониторинга 2 и блок автономного питания 8, соединяя ее прилагаемыми кабелями с базовым блоком и блоком видеомониторинга. На ухо помещается аудиогарнитура 7, на глаза - очки с наголовным монитором 5, на голову - видеокамера 6.
Необходимо включить аудиогарнитуру 7 и монитор 5. После этого оператор должен подключить кабель от монитора к соответствующему разъему на базовом блоке 1, а кабель от видеокамеры 6 - к соответствующему разъему на блоке видеомониторинга 2.
Когда все подключения завершены, нажимается кнопка включения питания базового блока и блока видеомониторинга, после чего начинается загрузка системного программного обеспечения, процесс которого будет отображаться на мониторе. После завершения загрузки операционной системы автоматически загружается прикладное программное обеспечение.
Управление прикладным программным обеспечением осуществляется посредством указателя типа «мышь». Ввод алфавитно-цифровой информации осуществляется с помощью «виртуальной» клавиатуры - программного обеспечения, отображающего на экране монитора изображение стандартной клавиатуры компьютера.
Трансляция видеоизображения с наголовной видеокамеры 6 осуществляется независимо от работы процессорного модуля. Для просмотра изображения оператор и удаленный пользователь должны воспользоваться специализированным программным обеспечением. Оператор может контролировать изображение от видеокамеры с помощью специализированного программного обеспечения, которое формирует на экране монитора изображение с видеокамеры.
Модуль регистрации биомедицинских сигналов 4 подключается к базовому блоку 1 по протоколу Bluetooth, прикладное программное обеспечение отображает информацию от него на экране монитора в числовом и графическом видео в реальном времени.
Аудиообщение оператора с удаленными абонентами осуществляется с помощью аудиогарнитуры и специализированного программного обеспечения, осуществляющего кодирование аудиопотока в направлении от аудиогарнитуры и декодирование аудиопотоков в направлении к аудиогарнитруре. Абонент для общения выбирается из адресного списка.
Для прекращения работы с носимым телемедицинским диагностическим комплектом оператор (пользователь) должен завершить работу всех запущенных программных приложений и выбрать опцию «Выключить компьютер» После завершения работы операционной системы отключается питание базового блока, блока видеомониторинга, монитора и аудиогарнитуры. Далее отсоединяются кабели монитора, видеокамеры и аккумуляторной батареи от разъемов на соответствующих модулях носимого телемедицинского диагностического комплекта. После этого оператор может снять периферийное оборудование и пояс с блоками.
Описанный носимый телемедицинский диагностический комплект может широко использоваться для передачи специальной медицинской диагностической информации, а также видео- и аудиоинформации, преимущественно в полевых условиях.
Таким комплектом может оснащаться оператор, выполняющий функции дистанционного мониторинга и оценки состояния пациентов/пострадавших.