Комплекс мониторинговых исследований и оценки эффективности аппаратуры

Название: Многоканальный комплекс мониторинговых исследований и оценки клинической эффективности перспективных образцов биомедицинской аппаратуры

Авторы: ФГУ «Научно-исследовательский институт Трансплантологии и Искусственных Органов Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи», ООО "БИОСОФТ-М"

В статье дается оценка существующих технических средств для организации длительных мониторинговых исследований. Формулируется задача разработки аппаратно - программного многоканального комплекса мониторинговых исследований в рамках создания современных и перспективных образцов биомедицинской аппаратуры. Дается общая структурная схема комплекса и описание его основных функций.

Перспективный образец, биомедицинская аппаратура, комплексирование потоков информации, модульная архитектура, многоканальный мониторинг.

Экспериментальные исследования и клинические испытания новых образцов медицинской техники связаны с регистрацией целого комплекса показателей состояния биологических объектов ( Объект), технических характеристик испытываемого оборудования (Оборудование) и состояния внешней среды (Среда). Непрерывная длительная регистрация синхронизированных во времени потоков разнородной информации о состоянии Объекта, Оборудования и Среды с обязательной записью данных в память системы и последующей комплексной обработкой является обязательным условием организации лабораторных исследований на современном научно-техническом уровне. Реализация такого подхода является необходимым и достаточным условием качественной оценки эффективности новых образцов медицинской техники, как в лабораторных, так и клинических условиях. На сегодня отсутствуют средства:

Ставится задача разработки указанных средств в рамках создания многоканального комплекса мониторинговых исследований современных и перспективных образцов биомедицинской аппаратуры. Комплекс имеет модульную архитектуру, позволяющую исследователю на этапе подготовки эксперимента определять требуемый набор мониторируемых параметров лабораторного животного и испытываемого оборудования. При этом допускается использование нескольких каналов для измерения одного и того же параметра с одного или нескольких лабораторных животных. Таким образом, система инвариантна к назначению регистрируемых параметров, предоставляя исследователю широкие возможности настройки требуемого количества каналов на измерение целевых параметров эксперимента. Общая структурная схема комплекса для проведения испытаний образцов наружных дефибрилляторов показана на рис.1. На схеме используются следующие обозначения: - IBP1, IBP2 каналы регистрации инвазивного давления; - ECG канал регистрации электрокардиограммы; - Ext канал регистрации характеристик испытываемых дефибрилляторов. Разработанный комплекс реализует развитые средства обработки, отображения и хранения в базе данных полного объема результатов испытаний.В ходе мониторинга выполняется синхронная запись регистрируемой информации в унифицированном формате на жесткий диск вычислительного модуля стенда с возможностью ее детального просмотра на этапе постпроцессорной обработки результатов испытаний. Пользователю предоставляется возможность автоматизации ведения проколов анестезии животных в ходе испытаний и сравнительного анализа результатов сразу нескольких экспериментов

Рис.1 Общая структурная схема комплекса

Разработанные алгоритмы и программное обеспечение комплекса выполняют информационное сопровождение всех этапов испытаний макетов, опытных и серийных образцов медицинского оборудования в экспериментах на лабораторных животных реализуя следующий набор функций: - настройку и управление режимами функционирования комплекса и параметрами визуализации регистрируемой в ходе испытаний информации; - многоканальный мониторинг и регистрацию синхронизированных физиологических показателей состояния лабораторных животных и характеристик испытываемого оборудования в ходе проведения эксперимента; - реализацию возможности управления по таймеру отдельными стадиями эксперимента; - введения комментариев на любом этапе эксперимента в автоматизированном режиме, дополняя текстовые заметки записью голосовых сообщений;

- on-line и off-line обработку результатов экспериментальных данных по выбранным оператором алгоритмам;

- ведение базы данных результатов испытаний и обеспечение оперативного доступа к специфицированной информации в целях ее просмотра, обработки, подготовки заключения, распечатки и экспорта на внешние носители; - хранение в базе данных информационных карт испытаний оборудования, с каждой из которых автоматически ассоциируются результаты регистрации и обработки эксперимента; - просмотр результатов испытаний в графическом и текстовом форматах с возможностью динамического воспроизведения любого фрагмента мониторинга и всей сопутствующей ему информации; - распечатки выделенных участков мониторинга на цветных лазерных принтерах с нанесением миллиметровой разметки. На рисунках 2 и 3 представлены рабочие экраны комплекса для режимов регистрации и обработки данных Таким образом, созданный информационно-вычислительный комплекс позволяет повысить эффективность организации испытаний и качество анализа эксплуатационных характеристик новых образцов медицинского оборудования.

Рис. 2. Рабочий экран комплекса в режиме регистрации данных.

Рис. 3. Рабочий экран комплекса на этапе постпроцессорной обработки данных.