Способ доврачебной оценки функционального состояния человека и автоматическая система оценки функционального состояния пользователя (варианты)
Владельцы патента RU 2445916:
Общество с ограниченной ответственностью "Найтек" (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к системам и способам диагностики функционального состояния организма. Способ включает снятие биологических сигналов посредством, по крайней мере, одного датчика, их регистрацию, автоматический анализ, включая расчет параметров вариабельности ритма сердца и показателя активности регуляторных систем, выделение параметров, указывающих на риск кардиологических нарушений, внезапной остановки сердца, а также выявленных нарушений ритма сердца, и отображение информации о функциональном состоянии. Дополнительно регистрируют анкетные данные о текущем самочувствии пациента на момент снятия биологических сигналов, автоматически формируют перечни вероятных причин изменения функционального состояния, соответствующих предварительно зарегестрированным данным анамнеза, данным о текущем самочувствии и данным о параметрах, выходящих за пороговые значения нормальной электрокардиограммы или значения параметров предыдущих электрокардиограмм, и выбирают для сообщения обследуемому лицу формулировку, выражающую оценку его функционального состояния. Система для осуществления способа включает датчики биосигналов, регистратор и блок анализа зарегистрированных биосигналов. Дополнительно она снабжена терминалом пользователя для ввода данных о его самочувствии, блоком автоматического формирования перечней вероятных причин изменения функционального состояния пользователя, и выбора для сообщения пользователю формулировки, выражающей оценку его функционального состояния, соединенным с блоком анализа зарегистрированных биосигналов. Второй вариант системы отличается тем, что включает терминал пользователя для ввода информации данных из регистратора биосигналов или данных пользователя о его текущем самочувствии. Использование изобретения позволяет повысить достоверность оценки функционального состояния. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Область техники
Изобретения относятся к медицине, в частности к способам и системам, включающим проведение измерений для диагностики функционального состояния организма человека и/или использующим результаты таких измерений методами электроэнцефалографии, электрокардиографии, реографии и т.п.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известен способ оценки функционального состояния человека, включающий снятие биологических сигналов человека посредством, по крайней мере, одного датчика, регистрацию биологических сигналов, автоматический анализ зарегистрированных биологических сигналов и отображение информации о функциональном состоянии человека (патент ЕР 1629770, опубл. 03.2006). Недостатком данного решения является невысокая достоверность оценки функционального состояния, поскольку анализируется, как правило, результат однократной регистрации биологических сигналов человека без учета иных факторов (анамнеза, сопоставительного анализа с предшествующими аналогичными исследованиями, ситуационного контекста регистрации биосигналов, т.е. информации о текущем состоянии и самочувствии человека, принимаемых им лекарствах и т.п.). Кроме того, известный по патенту ЕР 1629770 способ характеризует недостаточная ясность изложения информации для неподготовленного человека, поскольку информация предоставляется в табличной форме с указанием наличия различного вида отклонений и для оценки своего функционального состояния человека требуются либо специальные знания, либо пояснения специалиста.
Из уровня техники известна автоматическая система оценки функционального состояния пользователя, включающая, по крайней мере, один датчик биологических сигналов, регистратор биологических сигналов и блок анализа зарегистрированных сигналов (патент ЕР 1629770, опубл. 01.03.2006). Недостатком данной системы является невысокая эффективность, обусловленная как низкой достоверностью результатов оценки, осуществляемой только на основании зарегистрированных биосигналов без учета их динамики и ситуационного контекста регистрации биосигналов, так и необходимостью наличия специалиста для получения оценки функционального состояния в форме, доступной для восприятия человека лицом, не имеющим специальной медицинской подготовки.
Раскрытие изобретений
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является увеличение достоверности результата оценки функционального состояния человека, а также реализация расширения арсенала автоматических систем оценки функционального состояния человека. При этом результаты оценки функционального состояния представляются в форме, доступной для восприятия лицом, не имеющим специальной медицинской подготовки, благодаря тому, что результаты оценки представляются в виде формулировок, не требующих для понимания медицинского образования. Кроме того, заявленные способ и автоматическая система оценки позволяют сократить продолжительность проведения оценки для одного пациента (до нескольких миллисекунд и менее) и, тем самым, создают возможность доврачебной оценки функционального состояния одновременно большого числа лиц.
Указанные технические результаты достигаются в способе доврачебной оценки функционального состояния человека, включающем снятие биологических сигналов посредством, по крайней мере, одного датчика биосигнала (электрокардиограммы, электроэнцефалограммы, реограммы, плетизмограммы), регистрацию биологических сигналов, автоматический анализ зарегистрированных биологических сигналов, включая расчет параметров вариабельности ритма сердца и показателя активности регуляторных систем, выделение параметров, указывающих на риск кардиологических нарушений, внезапной остановки сердца, а также выявленных нарушений ритма сердца, и отображение информации о функциональном состоянии, при этом регистрируют анкетные данные о текущем самочувствии обследуемого лица на момент снятия биологических сигналов, автоматически формируют перечни вероятных причин, влияющих на функциональное состояние, соответствующих предварительно зарегистрированным данным анамнеза, данным о текущем самочувствии и данным о параметрах биосигналов, выходящих за пороговые значения биологической нормы или значения параметров ранее полученных биосигналов, и выбирают для сообщения обследуемому лицу формулировку, выражающую оценку его функционального состояния.
После формирования перечней вероятных причин, влияющих на функциональное состояние, могут выявляться совпадения перечней вероятных причин, влияющих на функциональное состояние, по данным о параметрах, выходящих за пороговые значения биологической нормы биосигналов, данным анамнеза и данным текущего самочувствия. А выбор для сообщения обследуемому лицу формулировки, выражающей оценку его функционального состояния, может исходить из выявленных причин изменения функционального состояния.
Автоматическая интерпретация данных может производиться по следующему алгоритму:
а) формируют перечень факторов возможного изменения функционального состояния, соответствующих данным о параметрах, выходящих за пороговые значения параметров биологической нормы биосигналов (электрокардиограммы, электроэнцефалограмма, реограмма, плетизмограмма);
б) выявляют соответствие перечня факторов возможного изменения функционального состояния, соответствующего данным о параметрах, выходящих за пороговые значения биологической нормы биосигналов, данным анамнеза и анкетным данным текущем самочувствии;
в) оценивают вероятность угрозы здоровью, жизни и уровень адаптационных возможностей человека;
г) исходя из значений вероятности угрозы здоровью, жизни и уровня адаптационных возможностей для сообщения пользователю выбирают формулировку, выражающую оценку его функционального состояния.
Указанные технические результаты достигаются в автоматической системе оценки функционального состояния пользователя, включающей, по крайней мере, один датчик биологических сигналов (электрокардиограммы, электроэнцефалограммы, реограммы, плетизмограммы), регистратор и блок анализа зарегистрированных сигналов, терминал пользователя для ввода данных о его самочувствии и выполненный с возможностью удаленного доступа через терминал пользователя блоком автоматического формирования перечней вероятных причин изменения функционального состояния пользователя, соответствующих предварительно зарегистрированным данным анамнеза, данным о текущем самочувствии и данным о параметрах, выходящих за пороговые значения биологической нормы биосигналов (нормальной электрокардиограммы, электроэнцефалограммы, реограммы, плетизмограммы) или значениям параметров предыдущих аналогичных биосигналов (электрокардиограмма, электроэнцефалограмма, реограмма, плетизмограмма), и выбора для сообщения пользователю формулировки, выражающей оценку его функционального состояния, соединенным с блоком анализа зарегистрированных сигналов, выполненным с возможностью удаленного доступа для получения информации от регистратора биологических сигналов.
Блок автоматического формирования перечней вероятных причин изменения функционального состояния пользователя и выбора для сообщения пользователю формулировки, выражающей оценку его функционального состояния, может быть выполнен с возможностью регистрации пользователя, хранения результатов предшествующих обращений пользователя и их сравнения с вновь полученными результатами.
Указанные технические результаты достигаются также в автоматической системе оценки функционального состояния пользователя, которая снабжена терминалом пользователя, выполненным с возможностью ввода информации из регистратора биосигналов (электрокардиограммы, электроэнцефалограммы, реограммы, плетизмограммы) или блока анализа зарегистрированных биосигналов и пользователем о его текущем самочувствии, и блоком автоматического формирования перечней вероятных причин изменения функционального состояния пользователя и выбора для сообщения пользователю формулировки, выражающей оценку его функционального состояния, выполненным с возможностью удаленного доступа через терминал пользователя.
Блок автоматического формирования перечней вероятных причин изменения функционального состояния пользователя и выбора для сообщения пользователю формулировки, выражающей оценку его функционального состояния, может быть выполнен с возможностью регистрации пользователей, хранения результатов предшествующих обращений пользователей и их сравнения с вновь полученными результатами.
Блок автоматического формирования перечней вероятных причин изменения функционального состояния пользователя и выбора для сообщения пользователю формулировки, выражающей оценку его функционального состояния, может быть выполнен с возможностью анализа зарегистрированных биосигналов.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображена схема автоматической системы оценки функционального состояния пользователя.
На фиг.2 представлен алгоритм оценки функционального состояния человека.
Лучшие варианты использования изобретений
Осуществление способа можно рассмотреть на примере оценки функционального состояния человека-пользователя системы, являющегося в то же время обследуемым лицом, по результатам анализа широко используемого в медицине биосигнала - электрокардиограммы (ЭКГ). Сначала осуществляется регистрация пользователя путем внесения его в базу данных, в процессе чего вводятся сведения о его медицинском анамнезе. Затем пользователь вводит сведения о текущем состоянии своего здоровья, такие как наличие жара, озноба, болевых ощущений, информацию о проводимых курсах лечения, принимаемых лекарствах, перенесенных стрессах и т.п., и посредством электрокардиографа регистрируется его ЭКГ.
Способ может быть использован как в момент возникновения у человека состояния дискомфорта, так и по заранее установленному расписанию. Одна из возможных реализаций способа заключается в использовании автоматической системы оценки функционального состояния пользователя, включающей, как показано на фиг.1, датчики (1) биологических сигналов обследуемого лица, регистратор (2) биологических сигналов, терминал (3) внесения первичных данных об обследуемом лице в систему, терминал (4) для ответов на анкету обследуемым лицом о текущем самочувствии, блок (5А) анализа зарегистрированных сигналов и блок (5Б) автоматической регистрации пользователя и интерпретации данных о результатах анализа биологических сигналов, данных анамнеза и данных о текущем состоянии здоровья обследуемого лица, устройства (6) для передачи данных регистраторов (2) и терминалов (3) и (4) в блоки (5А) и (5Б) через среду (7) передачи данных (ТФОП, интернет, каналы кабельной или беспроводной связи). При необходимости система может быть дополнительно снабжена терминалами (8) консультантов для дистанционной поддержки пользователей системы.
Такие устройства системы, как регистраторы биологических сигналов (2), терминалы (3) внесения первичных данных об обследуемом лице в систему, терминалы (4) для ответов на анкету о текущем самочувствии обследуемых лиц и устройства (6) для передачи данных регистраторов (2) и терминалов (3) и (4) в блоки (5А) и (5Б) могут быть конструктивно оформлены как единое устройство с интегрированной функциональностью.
Работу автоматической системы оценки функционального состояния человека можно рассмотреть на примере оценки функционального состояния человека по результатам данных электрокардиограммы (ЭКГ), например, см. Семенов Ю.Н., Баевский P.M. Аппаратно-программный комплекс «Варикард» для анализа вариабельности сердечного ритма и перспективы его развития. Компьютерная электрокардиография на рубеже столетий. Международный симпозиум 27-30 апреля 1999 г. - М., 1999 г.
При первичном пользовании автоматической системой пользователь с помощью терминала (3) вводит о себе первичные сведения медицинского характера (анамнез) и через устройство (6) по каналам связи (7) отправляет их в блок (5Б). Данные анамнеза поступают в блок (5Б), где сохраняются в базе данных под определенным идентификационным номером пользователя системы. При дальнейшем пользовании системой пользователь системы вводит свой идентификационный номер и из базы данных блока (5Б) автоматически извлекаются данные его анамнеза для дальнейшего анализа.
После этого пользователь - обследуемое лицо закрепляет на теле один или несколько датчиков биологических сигналов ЭКГ (1), подключенных к регистратору биологических сигналов (2), который в течение заданного времени считывает с датчиков (1) биологические сигналы и через устройство (6) по каналам связи (7) отправляет их в блок анализа зарегистрированных сигналов (5А).
Затем обследуемое лицо с помощью терминала (4) вводит ответы на анкету о своем текущем самочувствии и субъективных жалобах, таких как жар, озноб, болевые ощущения и т.п., информацию о проводимых курсах лечения, принимаемых лекарствах, перенесенных стрессах и т.п., и через устройство (6) по каналам связи (7) отправляет ответы в блок (5Б).
При несоответствующем качестве зарегистрированного сигнала пользователю системы направляется сообщение об отказе от анализа. Если сигнал оказывается пригодным для анализа, осуществляется расчет параметров вариабельности ритма сердца, контурного анализа электрокардиограммы и выявление нарушений ритма сердца по ЭКГ, например, см. Баевский P.M., Иванов Г.Г. «Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения», Москва, 2000 год, а также Берсенева А.П. «Оценка адаптационных возможностей организма и риска развития заболеваний», Москва, 1997 г.
На основании результатов расчета параметров вариабельности ритма сердца автоматически производится расчет показателя активности регуляторных систем (ПАРС), который направляется в блок (5Б).
На основании результатов расчета параметров вариабельности ритма сердца и контурного анализа электрокардиограммы автоматически осуществляется выделение параметров, указывающих на риск кардиологических нарушений, внезапной остановки сердца, которые также направляются в блок формирования оценки функционального состояния. Кроме того, в блок (5Б) направляются результаты выявленных нарушений ритма сердца по ЭКГ.
В блоке (5Б) автоматической регистрации и интерпретации данных о результатах анализа биологических сигналов ЭКГ, данных анамнеза и данных о текущем состоянии здоровья пользователя выполняются следующие операции:
а) формируют перечни вероятных причин выхождения за пороговые значения параметров электрокардиограммы по данным анамнеза и данным о текущем состоянии;
б) исходя из сформированного перечня вероятных причин снижения (ухудшения) функционального состояния выбирают для сообщения пользователю формулировку, выражающую оценку его функционального состояния.
Более подробно алгоритм оценки функционального состояния человека представлен на фиг.2.
1. Способ доврачебной оценки функционального состояния человека, включающий снятие биологических сигналов посредством, по крайней мере, одного датчика биологических сигналов, регистрацию биологических сигналов, автоматический анализ зарегистрированных биологических сигналов, включая расчет параметров вариабельности ритма сердца и показателя активности регуляторных систем, выделение параметров, указывающих на риск кардиологических нарушений, внезапной остановки сердца, а также выявленных нарушений ритма сердца, и отображение информации о функциональном состоянии, отличающийся тем, что дополнительно регистрируют анкетные данные о текущем самочувствии обследуемого лица на момент снятия биологических сигналов, автоматически формируют перечни вероятных причин изменения функционального состояния, соответствующих предварительно зарегестрированным данным анамнеза, данным о текущем самочувствии и данным о параметрах, выходящих за пороговые значения нормальной электрокардиограммы или значения параметров предыдущих электрокардиограмм, и выбирают для сообщения обследуемому лицу формулировку, выражающую оценку его функционального состояния.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после формирования перечней вероятных причин изменений функционального состояния выявляют совпадения перечней вероятных причин изменения функционального состояния по данным о параметрах, выходящих за пороговые значения нормальной электрокардиограммы, данным анамнеза и данным о текущем самочувствии, а формулировку для сообщения обследуемому лицу, выражающую оценку его функционального состояния, выбирают исходя из причин изменения функционального состояния.
3. Система автоматической оценки функционального состояния пользователя, включающая датчики биосигналов, из которых по крайней мере один является датчиком электрокардиограммы, регистратор и блок анализа зарегистрированных биосигналов, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена
терминалом пользователя для ввода данных о его самочувствии и выполненным с возможностью удаленного доступа через терминал пользователя блоком автоматического формирования перечней вероятных причин изменения функционального состояния пользователя, и выбора для сообщения пользователю формулировки, выражающей оценку его функционального состояния, соединенным с блоком анализа зарегистрированных биосигналов, выполненным с возможностью удаленного доступа для получения информации от регистратора биосигналов.
4. Система по п.3, отличающаяся тем, что блок автоматического формирования перечней вероятных причин изменения функционального состояния пользователя и выбора для сообщения пользователю формулировки, выражающей оценку его функционального состояния, выполнен с возможностью регистрации пользователя, хранения результатов предшествующих обращений пользователя и их сравнения с вновь полученными результатами.
5. Система автоматической оценки функционального состояния пользователя, отличающаяся тем, что включает терминал пользователя, выполненный с возможностью ввода информации:
- данных из регистратора биосигналов или
- данных пользователя о его текущем самочувствии,
и блок автоматического формирования перечней вероятных причин изменения функционального состояния пользователя и выбора для сообщения пользователю формулировки, выражающей оценку его функционального состояния, выполненный с возможностью удаленного доступа через терминал пользователя.
6. Система по п.5, отличающаяся тем, что блок автоматического формирования перечней вероятных причин изменения функционального состояния пользователя и выбора для сообщения пользователю формулировки, выражающей оценку его функционального состояния, выполнен с возможностью регистрации пользователя, хранения результатов предшествующих обращений пользователя и их сравнения с вновь полученными результатами.
