система контроля жизненно важных показателей здоровья пациента

Формула изобретения

1. Система контроля жизненно важных показателей здоровья, содержащая датчик контроля сердечной деятельности, датчик контроля дыхательной активности, датчик контроля гемодинамики, блок ввода данных, центральную ЭВМ, отличающаяся тем, что дополнительно содержит микропроцессор, хотя бы одну сеть мобильной связи GSM поддерживающих передачу пакета данных GPRS, а также функцию определения местоположения в радиосистеме PRCF; датчик контроля двигательной активности; не менее чем два модема GPRS, предназначенных для передачи голоса и пакета данных; многоканальный микроконтроллер; дисплей отображения информации; не менее чем два телефона мобильной связи; базу данных, которая содержит анамнез, паспортные данные, а также контактную информацию с конфидентом пациента; причем датчики контроля сердечной деятельности, дыхательной активности, гемодинамики и двигательной активности, блок ввода данных подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому входам многоканального микроконтроллера, к первому входу-выходу микроконтроллера подключен вход-выход микропроцессора, ко второму входу-выходу микроконтроллера подключен вход-выход дисплея отображения информации, к третьему входу-выходу микроконтроллера подключен вход-выход первого модема GPRS; причем совокупность датчиков контроля деятельности и активности пациента, микропроцессора, блока ввода данных, многоканального микроконтроллера, первого модема GPRS и дисплея отображения информации представляет собой мобильный комплект пациента; совокупность не менее одного мобильного телефона и/или модема GPRS образует мобильный комплект связи; вход-выход центральной ЭВМ подключен к входу-выходу модема GPRS мобильного комплекта связи; все модемы GPRS и телефоны мобильной связи работают в поле покрытия хотя бы одной сети мобильной связи GSM; между базой данных и центральной ЭВМ устанавливается высокоскоростная связь; конфидент пациента оснащен мобильным комплектом связи.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что к центральной ЭВМ и одному из мобильных телефонов комплекта связи имеется возможность многоканального доступа персонала пункта дежурной службы медицинской помощи.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, первый модем GPRS крепится на таком расстоянии от органов слуха и речи, чтобы пациент мог вести словесный обмен в режиме громкоговорящей связи.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что в случае регистрации пороговых показателей состояния здоровья микропроцессор формирует сигнал предупреждения, который представляет собой текстовое и речевое сообщения, в котором приводятся текущие показания состояния здоровья пациента, рекомендации пациенту по снижению вероятности наступления осложнения и перехода в критическое состояние, запрос на определение местоположения пациента, при этом сигнал предупреждения предназначается для самого пациента, пункта дежурной службы медицинской помощи и авторизованного конфидента пациента и отправляется автоматически по каналам передачи пакета информации GPRS, и передачи речевой или текстовой информации мобильной связи GSM, и в случае подтверждения оператором пункта дежурной службы медицинской помощи наличия пороговых признаков, он связывается с пациентом и дает ему рекомендации по недопущению перехода основных показателей здоровья в критическое состояние, уточняет местоположение пациента, в том числе и по каналу определения местоположения в радиосистеме PRCF, а при отсутствии связи с пациентом оператор пункта дежурной службы медицинской помощи выходит на связь с конфидентом пациента и оповещает его о необходимости оказания внимания пациенту по тем или иным пороговым показаниям системы контроля жизненно важных показателей здоровья.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что в случае если одно из текущих показаний состояния здоровья соответствует критическому, то микропроцессор формирует сигнал тревоги, который включает в себя текстовое сообщение, в котором приводятся текущие показания состояния здоровья пациента, его паспортные данные, контактный телефон конфидента, запрос на определение местоположения пациента, при этом сигнал тревоги предназначается для пункта дежурной службы медицинской помощи, авторизованного конфидента пациента и отправляется автоматически по каналам передачи пакета информации GPRS, и передачи речевой или текстовой информации мобильной связи GSM, а при получении сигнала тревоги оператор пункта дежурной службы медицинской помощи обращается к базе данных и запрашивает персональные данные пациента, производит сравнение текущих критических показателей состояния здоровья с записанными в базе данных участковым или лечащим врачами и, убедившись в наступлении критического состояния, определяет местоположение пациента по каналу определения местоположения в радиосистеме PRCF и направляет к месту пребывания пациента карету скорой медицинской помощи, при этом он делает попытку связаться через громкоговорящую связь первого модема GPRS пациента с возможными свидетелями наступления критического состояния пациента, и в случае вхождения в связь со свидетелями, оператор пункта дежурной службы медицинской помощи уточняет местоположение пациента для более быстрого наведения кареты скорой медицинской помощи к пациенту, консультирует свидетелей относительно мер оказания помощи пациенту и направляет текстовое сообщение по каналам сотовой связи конфиденту пациента об оказании срочной помощи пациенту, необходимости прибытия к месту эвакуации пациента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к областям медицинской диагностики, устройствам спасания людей, оказавшимся в состоянии «мнимой смерти», а также сигнализации и определения местоположения пациента по сигналам, передаваемым по мобильным беспроводным сетям связи в пункт дежурной службы медицинской помощи (служба скорой помощи 01) и/или на приемник мобильной связи конфидента пациента. Предлагаемое изобретение может быть использовано для динамического мобильного мониторинга и контроля физиологического состояния организма, находящихся под медицинским наблюдением (пациентов), одиноких пожилых людей, водителей автотранспорта, представителей специальных и спасательных служб и других заинтересованных людей, а также для поиска и спасения людей, находящихся в беспомощном состоянии (в случае криза, естественной смерти или гибели, например).

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.

Известна система мониторинга здоровья человека с биологической обратной связью для комплексной оценки состояния здоровья и возможностей человека, в частности человека-оператора, и, при необходимости, оперативной коррекции его состояния (патент РФ № 2201130, А61В 5/04). Данная система включает датчики биологических сигналов, связанные через мультиплексор биоэлектрических сигналов и усилитель-нормализатор с аналого-цифровым преобразователем, выход которого связан с входом процессора биологической обратной связи и входом контроллера управления. Связанные с оперативным запоминающим устройством процессор биологической обратной связи и соединенный с блоком памяти микропрограмм контроллер управления в данном устройстве выполняют функцию блока обработки и управления работой устройства в целом. Система включает также центральный компьютер, соединенный с беспроводным приемопередающим устройством, а также связанное интерфейсом последовательной связи с блоком обработки биоэлектрических сигналов беспроводное приемопередающее устройство человека-оператора. Устройство осуществляет мониторинг состояния человека и, при необходимости, оперативную коррекцию его психофизиологического состояния. К недостаткам данного технического решения следует отнести то, что система мониторинга контролирует и корректирует только лишь психофизиологическое состояние человека-оператора в стационарных условиях. При этом коррекция психофизиологического состояния происходит без участия врача и без учета индивидуальных особенностей электрофизиологических сигналов в зависимости от клинического ретроспективного анамнеза, что снижает эффективность коррекции. Кроме того, недостатком указанной системы мониторинга является ее конструктивная сложность и невозможность работы в мобильном режиме.

Известен телемедицинский комплекс дистанционного мониторинга состояния здоровья человека (патент РФ № 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 сматфон врача, причем персональный интерактивный модуль пользователя и сматфон 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, наличие приемника GPS навигации, как следует из его назначения не дает возможности определения местоположения пациента в закрытых помещениях, в городских каньонах, подземных переходах, метро и т.д.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению (прототипом) является система контроля состояния и восстановления витальных (жизненных) организма человека (патент РФ № 2378983, А61В 5/025, A61N 1/00), содержащая последовательно соединенные блок датчиков контроля сердечной деятельности, коммутатор датчиков, компенсатор сетевых помех, аналогово-цифровой преобразователь, контроллер, один из входов-выходов которого соединен с постоянным запоминающим устройством, один выход соединен с коммутатором датчиков, второй выход соединен с цифроаналоговым преобразователем; цифровой канал и ЭВМ, блок датчиков контроля сердечной деятельности выполнен в виде совокупности датчиков контроля электрофизиологических сигналов сердечной деятельности, блок ввода данных; блок контроля гемодинамики и сосудистой реанимации; датчик контроля дыхательной активности, датчик контроля газового состава воздуха, подключенные, соответственно, ко второму, третьему и четвертому входам коммутатора датчиков; коммутатор исполнения; блок сердечной реанимации, блок дыхательной реанимации, блок сигнализации, подключенные к выходам коммутатора исполнения; видеокамеру; переключатель, подключенный к входу датчика контроля дыхательной активности, переключатель, подключенный к выходу блока датчиков контроля сердечной деятельности и к входу коммутатора датчиков, переключатель, подключенный к выходу блока сердечной реанимации, переключатель, подключенный к выходу блока дыхательной реанимации, электроды измерения дыхательной активности, подключенные через переключатель к входу датчика контроля дыхательной активности, электроды сердечной реанимации, подключенные через переключатель к выходу блока сердечной реанимации, электроды дыхательной реанимации, подключенные через переключатель к выходу блока дыхательной реанимации; контроллер, выполненный на базе программно-логической интегральной схемы с возможностью расчета значений параметров сигналов, поступающих с выхода коммутатора датчиков, и определения их соответствия заданным интервалам, содержащимся в постоянном запоминающем устройстве, а также с возможностью формирования при соответствии значения параметра сигнала, поступающего с выхода коммутатора датчиков, по крайней мере, одному заданному интервалу, определяющему предикторное или терминальное состояние контролируемых функций организма, - команды включения блока сигнализации и команды включения видеокамеры, а при соответствии значения параметра сигнала, поступающего с выхода коммутатора датчиков, по крайней мере, одному заданному интервалу, определяющему терминальное состояние контролируемых функций организма, и при одновременном наличии разрешающего сигнала на выходе блока управления, - команды переключения переключателя, подключенного к входу датчика контроля дыхательной активности, и переключателя, подключенного к выходу блока датчиков контроля сердечной деятельности и к входу коммутатора датчиков, в режим разрыва электрической связи, а также в соответствии с заданной разрешающим сигналом последовательностью, - команды переключения переключателя, подключенного к выходу блока сердечной реанимации, в режим разрыва или соединения электрической связи при одновременной команде переключения переключателя, подключенного к выходу блока дыхательной реанимации, соответственно, в режим соединения или разрыва электрической связи, а также в соответствии с заданными разрешающим сигналом параметрами команд управления блоком сердечной реанимации, блоком дыхательной реанимации, блоком контроля гемодинамики и сосудистой реанимации, а также с возможностью формирования сигнала, описывающего процесс работы системы; коммутатор исполнения подключен к выходу контроллера на базе программно-логической интегральной схемы, к выходу цифроаналогового преобразователя, к входу компенсатора сетевых помех, к входу блока контроля гемодинамики и сосудистой реанимации; ЭВМ подключена к входу-выходу контроллера на базе программно-логической интегральной схемы и через цифровой канал соединена с центральной ЭВМ, к входу которой подключен блок управления; видеокамера подключена к входу ЭВМ и выполнена с возможностью записи и передачи изображения при наличии на входе команды включения; каждый из переключателей подключен к выходам контроллера на базе программно-логической интегральной схемы и работает в режимах соединения или разрыва электрической связи; при этом цифровой канал представляет собой телефонное или оптоволоконное соединение; блок ввода данных выполнен с возможностью формирования сигналов, по меньшей мере, один из которых соответствует заданному коду доступа к набору данных, содержащемуся в постоянном запоминающем устройстве; постоянное запоминающее устройство содержит набор данных в виде заданных интервалов значений параметров, определяющих нормальные, предикторные, терминальные состояния контролируемых витальных функций организма человека с учетом его ретроспективного анамнеза; блок контроля гемодинамики и сосудистой реанимации содержит, по меньшей мере, два обращенных к организму человека электрода с нанесенным на их поверхности лекарственным веществом и выполнен с возможностью формирования величины электрического напряжения, пропорциональной величине электрического импеданса биологической ткани, и с возможностью формирования выходного сигнала с частотой 27 МГц и мощностью, изменяемой внешним сигналом в диапазоне от 5 до 100 Вт; датчик контроля дыхательной активности выполнен с возможностью формирования величины электрического напряжения, пропорциональной величине воспринимаемого внешнего давления; датчик контроля газового состава воздуха выполнен с возможностью измерения величин акустического импеданса воздушной среды в двух заданных точках и формирования сигнала напряжения, пропорционального разнице измеренных величин; блок сигнализации выполнен с возможностью формирования звукового и/или визуального сигналов при наличии на входе команды включения; блок сердечной реанимации выполнен с возможностью формирования выходного управляемого кратковременного электрического сигнала высокого напряжения до 4 кВ; блок дыхательной реанимации выполнен с возможностью формирования выходного синусоидального сигнала с частотой 10 кГц, модулированного амплитудой с управляемой частотой модуляции 0,12-0,33 Гц и скважностью 1:1, 2:1, 1:2; блок управления выполнен с возможностью формирования разрешающего сигнала, задающего последовательность выполнения контроллером команд переключения переключателя, подключенного к выходу блока сердечной реанимации, и переключателя, подключенного к выходу блока дыхательной реанимации, в режим соединения электрической связи и задающего параметры выходных сигналов, формируемых блоком контроля гемодинамики и сосудистой реанимации, блоком сердечной реанимации, блоком дыхательной реанимации. Возможное дополнительное наличие в системе беспроводной связи (радиоканала) позволит, не снижая степени оперативности системы, осуществлять мониторинг человека в месте, не имеющем проводную связь и удаленном от руководителя центральной ЭВМ (например, в домашних условиях пациента).

Недостатком прототипа является невозможность контроля жизненно важных показателей здоровья и местонахождения людей при их перемещении, то есть, например, вне медицинского стационара места проживания или иного здания и оказания им быстрой дистанционной консультации или помощи органами экстренного медицинского реагирования. При этом сигнализация о наступлении критического состояния организма может быть воспринята лишь теми, кто находится в непосредственной близости от блока сигнализации. Кроме того, практически все люди пожилого возраста, особенно одинокие в той или иной мере больны и нуждаются в динамическом мониторинге и контроле со стороны посторонних. При наступлении внезапного резкого осложнения состояния здоровья или смерти таких людей, при их передвижении (пешком или в транспорте), невозможно своевременно определить не только причину, но время и место, где произошло осложнение, а следовательно, своевременно оказать им скорую медицинскую помощь или оповестить конфидента (доверенного лица, членов семьи, знакомых или опекуна, наследователей [4] и др.). При этом часто рядом находятся свидетели, не имеющие медицинского образования, которые не могут правильно среагировать на внезапное ухудшение здоровья человека и оказать необходимую первую медицинскую помощь.

Задача заявляемого изобретения состоит в оказании быстрой дистанционной медицинской консультации или помощи органами экстренного медицинского реагирования людям, входящим в группу риска и медицинского наблюдения, находящимся вне стационара и в зоне доступа систем сотовой связи при ухудшении основных жизненно важных показателей их здоровья, а также своевременного оповещения членов семьи, близких или окружающих о внезапно постигшем кризе (или смерти) людей, в том числе месте и времени произошедшего. Кроме того, задачей заявляемого изобретения является информирование рядом находящихся свидетелей о мерах оказания первой медицинской помощи попавшим в беспомощное состояние (например, инфаркт, приступ астмы, гипертонический криз и др.) людям.

Поставленная задача достигается тем, что система контроля жизненно важных показателей здоровья и оказания экстренной помощи пациенту, содержащая датчик контроля сердечной деятельности, датчик контроля дыхательной активности, датчик контроля гемодинамики, блок ввода данных, центральную ЭВМ, согласно изобретению дополнительно содержит микропроцессор, хотя бы одну сеть мобильной (сотовой) связи GSM поддерживающих передачу пакета данных GPRS (Generl Pacret Radio Service), a также любую функцию определения местоположения в радиосистеме PRCF (Positioning RadioCoordinating Function); датчик контроля двигательной активности; не менее чем два модема GPRS, предназначенных для передачи голоса и пакета данных; многоканальный микроконтроллер; дисплей отображения информации; не менее чем два телефона мобильной (сотовой) связи; базу данных, которая содержит анамнез, паспортные данные, а также контактную информацию с конфидентом пациента; причем датчики контроля сердечной деятельности, дыхательной активности, гемодинамики и двигательной активности блок ввода данных подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому входам многоканального микроконтроллера, к первому входу-выходу микроконтроллера подключен вход-выход микропроцессора, ко второму входу-выходу микроконтроллера подключен вход-выход дисплея отображения информации, к третьему входу-выходу микроконтроллера подключен вход- выход первого модема GPRS; причем, совокупность всех датчиков контроля деятельности и активности пациента, микропроцессора, блока ввода данных, многоканального микроконтроллера, первого модема GPRS и дисплея отображения информации, представляет собой мобильный комплект пациента; совокупность не менее одного мобильного телефона и/или модема GPRS образуют мобильный комплект связи; вход-выход центральной ЭВМ подключен к входу-выходу модема GPRS мобильного комплекта связи; все модемы GPRS и телефоны мобильной (сотовой) связи работают в поле покрытия хотя бы одной сети мобильной (сотовой) связи GSM; причем, к центральной ЭВМ и одному из мобильных телефонов комплекта связи имеется возможность многоканального доступа персонала пункта дежурной службы медицинской помощи; база данных содержит анамнез (историю болезни), паспортные данные, а также контактную информацию с конфидентом пациента; между базой данных и центральной ЭВМ устанавливается высокоскоростная связь; конфидент пациента оснащен мобильным комплектом связи.

Схема, проясняющая принцип работы системы, приведена на фиг.1 и фиг.2.

На фиг.1 представлена структурная схема системы контроля жизненно важных показателей здоровья и оказания экстренной помощи пациенту.

На фиг.2. представлена структурная схема комплектов мобильного оборудования системы.

Система контроля жизненно важных показателей здоровья и оказания экстренной помощи пациенту (фиг.1) включает мобильный комплект пациента 1; сеть мобильной (сотовой) связи GSM 2 с каналами передачи пакета информации GPRS (Generl Pacret Radio Service) 3 определения местоположения в радиосистеме PRCF (Positioning RadioCoordinating Function) 4 [6], и передачи речевой или текстовой информации 5; пункт дежурной службы медицинской помощи 6, оснащенный многоканальным доступом к центральной ЭВМ 7 и каретами скорой медицинской помощи; базу данных 8; мобильный комплект связи 9; авторизованного конфидента пациента 10.

Мобильный комплект (фиг.2) пациента 1 содержит датчики контроля сердечной деятельности 11, дыхательной активности 12, гемодинамики 13, двигательной активности 14, блок ввода данных 15, многоканальный микроконтроллер 16, микропроцессор 17, дисплей отображения информации 18, первый модем GPRS 19, причем датчики контроля сердечной деятельности 11, дыхательной активности 12, гемодинамики 13, двигательной активности 14, а также блок ввода данных 15 подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому входам многоканального микроконтроллера 16, а микропроцессор 17, дисплей отображения информации 18 и первый модем GPRS 19 подключены соответственно к первому, второму и третьему входу-выходу многоканального микроконтроллера 16. Причем все устройства 11-15 и 17-19 подключаются соответственно к входам и входам-выходам многоканального микроконтроллера через гибкие удлиненные переходники.

Мобильный комплект связи 9 содержит не менее одного мобильного телефона 20 и/или одного модема GPRS 21. Единая сеть мобильной связи 2 позволяет организовывать каналы передачи пакета информации GPRS 3, определения местоположения пациента в радиосистеме PRCF (Positioning RadioCoordinating Function) 4, передачи речевой или текстовой информации 5 между мобильным комплектом пациента 1, и мобильными комплектами связи 9 конфидента 10 и пунктом дежурной службы медицинской помощи 6. Между мобильным комплектом связи 9 медицинского центра экстренного реагирования 6 и центральной ЭВМ 7 организуется многоканальный обмен пакетной 3, координатной 4, речевой и текстовой 5 информацией. Между центральной ЭВМ 7 и базой данных 8 устанавливается высокоскоростной канал передачи данных 22, который может быть как проводным, так и беспроводным.

Микропроцессор 17 выполняет следующие функции:

1. Преобразование значений электрических сигналов датчиков 11-14 в измеренные показания состояния здоровья (сердечной, дыхательной, гемодинамической и двигательной активности) пациента в форме текстового и речевого сообщения;

2. Предварительная запись и хранение показаний состояния здоровья, соответствующих нормальному, пороговому и критическому (предикторному или терминальному) состояниям пациента. Запись осуществляется лечащим или участковым врачами при;

3. Сравнение предварительно записанных показаний состояний здоровья пациента с текущими;

4. Формирование сигнала предупреждения в случае приближения одного из текущих показаний состояния здоровья к пороговым значениям;

5. Формирование сигнала тревоги в случае если одно из текущих показаний состояния здоровья соответствует критическому (терминальному или предикторному).

Микропроцессор может быть выполнен на базе RISC-архитектуры [1]. RISC (Reduced Instruction Set Computer - вычислитель с сокращенным набором инструкций). В набор команд RISC-архитектуры вошли только основные элементарные микрооперации, что позволило унифицировать формат команд вычислительного ядра, упростить конструкцию и снизить стоимость изготовления вычислительных ядер. Одним из примеров 32-разрядных встраиваемых микропроцессоров RISC-архитектуры является микропроцессор PowerPC компании компании Motorola. Микропроцессоры этого семейства предназначаются для построения на их основе персональных компьютеров и серверов, быстродействующего телекоммуникационного оборудования, систем, базирующихся на обработке сигналов GPS, для использования в робототехнике и других приложениях, которые в первую очередь требуют от процессора высокой производительности и больших объемов памяти. Ключевым моментом архитектуры PowerPC является возможность параллельного исполнения команд благодаря наличию нескольких (от 3 до 11) работающих параллельно исполнительных устройств, среди которых имеется блок выполнения операций с плавающей точкой. Наличие АЦП, способного опрашивать до 64 каналов, и нескольких таймерных сопроцессоров позволяет с минимальным участием центрального процессора осуществлять управление по нескольким десяткам каналов. Такие возможности могут оказаться полезными в робототехнике, системах сложных системах управления на производстве, распознавания отпечатков пальцев из-за большого объема встроенной памяти, высокой вычислительной мощности и малого потребления энергии.

Блок ввода данных выполняет следующие функции:

1. Аутентификация пациента по введению им индивидуального кода (пароля) и/или по биометрическим данным (отпечаткам пальца, радужной оболочке глаза, например);

2. Введение предварительных данных лечащим или участковым врачами;

3. Запись паспортных и контактных данных пациента, в том числе и конфидента.

Многоканальный микроконтроллер 16 выполняет следующие функции:

1. Сбор аналоговых сигналов с датчиков контроля 11-14;

2. Аналогово-цифровое преобразование сигналов датчиков контроля 11-14;

3. Передачу команд управления с блока ввода данных 15 на микропроцессор 17;

4. Передачу сигналов предупреждения и тревоги на первый модем GPRS 16;

5. Блокирование работы мобильного комплекта пациента в случае отсутствия команды идентификации пациента с блока ввода данных 15;

6. Контроль за передачей потока сигналов между всеми подключенными к микроконтроллеру устройствами;

7. Мультиплексирование и подготовка данных к обмену между устройствами подключенными к многоканальному микроконтроллеру;

8. Определение параметров канала передачи данных и определение возможных разрывов в каналах обмена данными.

Многоканальный микроконтроллер может быть выполнен на базе семейства 32-разрядных микроконтроллеров, основу которых составляют ядра M-CORE [1]. 32-битное RISC-ядро M-CORE ориентировано на использование в носимой промышленной и медицинской аппаратуре, цифровых камерах, системах GPS и в других портативных приложениях, использующих батарейное питание и требующих от процессора, с одной стороны, 32-битного разрешения, а с другой - малого потребления. Благодаря наличию встроенных блоков FLASH и SRAM памяти, микроконтроллеры семейства M-CORE могут работать в однокристальном исполнении, т.е. без дополнительных внешних узлов, что также является важным для портативных приложений.

Модем GPRS может быть выполнен на базе модельного ряда компании Siemens. Компания Siemens выпускает большой ряд GPRS модемов [3]. Модемы выпускаются в виде встраиваемых модулей и как законченные устройства, приспособленные для эксплуатации в составе систем АСУ. Модемы ТС35 Terminal и МС35 Terminal (рис.2) поддерживают практически все функции обычного сотового телефона, с той только разницей, что управление происходит не с клавиатуры, а по интерфейсу RS232. Дальнейшее развитие модели МС35 дополнительно имеет возможность работы в формате GPRS (пакетной передачи данных в сотовых сетях) и речевого обмена. Система команд совместима со стандартным набором команд Hayes, однако имеет ряд дополнительных команд для управления параметрами GSM и GPRS. GPRS модемы Siemens МС35 Terminal позволяют создавать системы автоматизации удаленных автономных объектов, поддерживающих постоянную связь с диспетчерским пунктом.

В качестве датчика контроля движения можно использовать многофункциональный актиграф SOMNOwatch фирмы SOMNOmedics [5]. SOMNOwatch может использоваться для актиграфии при отслеживании циркадного ритма, обнаружения периодического движения конечностей (ПДК), проводить анализ Тремора, проводить одноканальную ЭКГ или ЭЭГ запись, отслеживать температуру тела, респираторный скрининг с регистрацией потока/храпа, положения тела, а также анализ цикла сон/бодрствование.

Общие характеристики:

- измерения: программируемое начало регистрации и продолжительность, заложено до 20 измерений;

- интерфейс пациента: до 9 различных маркеров пациента и ЖК индикатор состояния;

- синхронизация данных: одновременное использование двух или более SOMNOwatch регистраторов с синхронизированным анализом;

- экспорт данных: программные файлы - формат ASCII, EDF, отчеты - формат Excel, Word, PDF;

- база данных пациентов (опция):

7 каналов:

- 6 внутренних (положение тела, 3 датчика активности (X,Y,Z), датчик окружающего освещения, кнопка пациента);

- 1 внешний (для подсоединения датчика).

Работа системы состоит в следующем.

Предварительно, перед применением системы контроля жизненно важных показателей здоровья и оказания экстренной помощи пациенту, в базу данных и память микропроцессора на основе добровольного согласия вносится следующая группа данных пациента:

1. По данным измерений датчиков 11-14 параметры, определяющие функционально-физиологическое состояние пациента, а именно «нормальное»» «пороговое» или «критическое» (предикторное или терминальное), в котором находятся контролируемые функции организма в связанных с друг другом процессах, данные ретроспективного анамнеза, иные проявления физиологического состояния (кратковременную потерю памяти, например). Эти данные вносятся участковым или лечащим врачами;

2. Паспортные данные;

3. Контактные телефоны и адреса авторизованных конфидентов (членов семьи, соседей, опекунов и т.п.).

К базе данных имеют доступ только уполномоченные службы единой дежурной диспетчерской службы, в том числе дежурной службы медицинской помощи 6.

Между оператором сети мобильной GSM связи 2, пунктом дежурной службы медицинской помощи 6 и пациентом заключается договор о предоставлении услуг по каналам передачи пакета информации GPRS 3, определения местоположения в радиосистеме PRCE 4, а также текстового и речевого сообщений 5 в случае наступления критического состояния пациента по одному из показателей датчиков 11, 12, 13, 14. Мобильный комплект 1 закрепляется на теле пациента таким образом, чтобы не оказывать сковывающих и мешающих передвижению воздействий. При этом первый модем GPRS 19 крепится на таком расстоянии от органов слуха и речи, чтобы пациент мог вести речевой обмен без задействования своих рук в режиме громкоговорящей связи. Текущие параметры, снимаемые датчиками 11-14, через микроконтроллер 16 поступают в микропроцессор 17.

Текстовое сообщение может индицироваться на дисплее отображения информации 18, мобильном телефоне 20 мобильного комплекта связи 9, а также мониторе центральной ЭВМ 7, а речевое сообщение может транслироваться первым модемом GPRS 19, а также мобильным телефоном 20 и модемом GPRS 21 мобильного комплекта связи.

При нормальных параметрах состояния здоровья текстовое и речевое сообщения предназначаются для текущего информирования самого пациента через дисплей отображения информации 18 и первый модем GPRS 19 соответственно. При этом воспроизведение текущих показателей на дисплее отображения информации 18 осуществляется по запросу с блока ввода данных 15.

Сигнал предупреждения представляет собой текстовое и речевое сообщения, в котором приводятся текущие показания состояния здоровья пациента, рекомендации пациенту по снижению вероятности наступления осложнения и перехода в критическое состояние, запрос на определение местоположения пациента. Сигнал предупреждения предназначается для самого пациента, оператора пункта дежурной службы медицинской помощи 6 и авторизованного конфидента пациента 10. Сигнал предупреждения отправляется автоматически по каналам передачи пакета информации GPRS (Generl Pacret Radio Service) 3 и передачи речевой или текстовой информации 5 мобильной (сотовой) связи GSM 2 через первый модем GPRS 19. По получении сигнала предупреждения оператор пункта дежурной службы медицинской помощи 6 обращается к базе данных и запрашивает персональные данные пациента, производит сравнение текущих пороговых данных с записанными участковым или лечащим врачами в базе данных. В случае выявления пороговых признаков связывается с пациентом и дает ему рекомендации по недопущению перехода основных показателей здоровья в критическое состояние. При отсутствии связи с пациентом оператор пункта дежурной службы медицинской помощи 6 определяет местоположение пациента по каналу определения местоположения в радиосистеме PRCE (Positioning RadioCoordinating Function) 4, выходит на связь с конфидентом пациента 10 и оповещает его о необходимости оказания внимания пациенту по тем или иным пороговым показаниям системы контроля жизненно важных показателей здоровья. При отсутствии связи с конфидентом к пациенту, по месту его последнего пребывания, направляется карета скорой медицинской помощи.

Сигнал тревоги включает текстовое сообщение, в котором приводятся текущие показания состояния здоровья пациента, его паспортные данные, контактный телефон конфидента, запрос на определение местоположения пациента.

Сигнал тревоги предназначается для пункта дежурной службы медицинской помощи 6 авторизованного конфидента пациента 10. Сигнал предупреждения первым модемом GPRS 19 автоматически отправляется по каналам передачи пакета информации GPRS (Generl Pacret Radio Service) 3, и передачи речевой или текстовой информации 5 сети мобильной (сотовой) связи GSM 2. При получении сигнала тревоги оператор пункта дежурной службы медицинской помощи 6 обращается к базе данных и запрашивает персональные данные пациента, производит сравнение текущих критических показаний с записанными в базе данных участковым или лечащим врачами. Убедившись в приближении (или наступлении) критического состояния, определяет местоположение пациента по каналу определения местоположения в радиосистеме PRCF (Positioning Radio Coordinating Function) 4. Направляет к месту пребывания пациента карету скорой медицинской помощи. Пытается связаться через громкоговорящую связь первого модема GPRS 19 пациента с возможными свидетелями наступления терминального состояния пациента. В случае вхождения в связь со свидетелями оператор пункта дежурной службы медицинской помощи 6 уточняет местоположение пациента для более быстрого наведения кареты скорой медицинской помощи к пациенту, консультирует свидетелей относительно мер оказания помощи пациенту. Направляет текстовое сообщение по каналам сотовой связи конфиденту пациента об оказании срочной помощи пациенту и необходимости прибытия к месту эвакуации пациента.