EA035602B1 - Hardware and software package for telemetry of physiological and mental state of an employee (patient), and method for determining clinical signs impeding performance of work duties with remote interaction between medical personnel and employee (patient) - Google Patents
Hardware and software package for telemetry of physiological and mental state of an employee (patient), and method for determining clinical signs impeding performance of work duties with remote interaction between medical personnel and employee (patient) Download PDFInfo
- Publication number
- EA035602B1 EA035602B1 EA201800551A EA201800551A EA035602B1 EA 035602 B1 EA035602 B1 EA 035602B1 EA 201800551 A EA201800551 A EA 201800551A EA 201800551 A EA201800551 A EA 201800551A EA 035602 B1 EA035602 B1 EA 035602B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- parameters
- employee
- clinical signs
- patient
- skin
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам телеметрической медицины, предназначенной для автоматизированного контроля состояния здоровья работника (пациента) в системе медицинских осмотров дистанционного взаимодействия. Возможности современных методов исследования микроциркуляции крови позволяют неинвазивно оценивать фундаментальные психофизиологические процессы человека и получать данные, которые раньше были недоступны. Развитие рынка телеметрических технологий направлено на создание скриниговых методов проведения медицинских осмотров с использованием интеллектуального анализа персональных данных и систем поддержки принятия решения.The invention relates to medical equipment, namely to telemetric medicine, intended for automated monitoring of the health status of an employee (patient) in the system of medical examinations of remote interaction. The capabilities of modern methods for studying blood microcirculation allow non-invasive assessment of fundamental psychophysiological processes of a person and obtain data that were previously unavailable. The development of the telemetry technology market is aimed at creating screening methods for conducting medical examinations using intellectual analysis of personal data and decision support systems.
Программно-аппаратный комплекс является составной частью сложной многофункциональной корпоративной телемедицинской интернет платформы, обеспечивающей организацию доступа к большим базам данных и знаний, сочетающей в себе информационную и вычислительную компоненту, содержит систему интеллектуального анализа, систему интерактивных консультаций, и систему поддержки принятия экспертных решений.The hardware and software complex is an integral part of a complex multifunctional corporate telemedicine Internet platform that provides access to large databases and knowledge, combining information and computing components, contains an intellectual analysis system, an interactive consultation system, and an expert decision support system.
В состав телемедицинской интернет платформы входит:The telemedicine Internet platform includes:
клиентская часть платформы, автоматизированное рабочее место удаленного доступа, программноаппаратный комплекс телеметрического контроля физиологических функций и психоэмоционального состояния работника, соединенное каналами интернет связи с серверной частью;the client part of the platform, an automated workstation for remote access, a software and hardware complex for telemetric control of physiological functions and psycho-emotional state of an employee, connected by Internet communication channels with the server part;
клиентская часть платформы, автоматизированное рабочее место удаленного доступа медицинского работника (фельдшера, врача), состоящее из системы телеметрического наблюдения по каналам интернет за данными, поступающими от программно-аппаратного комплекса работника (пациента) и системы управления его допуска к выполнению функциональных обязанностей;the client part of the platform, an automated workstation for remote access of a medical worker (paramedic, doctor), consisting of a telemetric monitoring system via Internet channels for data coming from the employee's (patient's) software and hardware complex and a control system for his admission to performing functional duties;
серверная часть платформы, содержащая систему определения прав допуска к клиентской части, идентификации и распознавания, обеспечивающей организацию доступа к базам данных и знаний, сочетающей в себе информационную и вычислительную компоненту, содержит систему интеллектуального анализа данных, систему интерактивных консультаций и систему поддержки принятия экспертных решений.the server part of the platform, containing a system for determining access rights to the client part, identification and recognition, providing access to databases and knowledge, combining information and computational components, contains a data mining system, an interactive consultation system and a support system for making expert decisions.
Развитие рынка телеметрических биомедицинских технологий направлено на освоение методологии интеллектуального анализа данных, в том числе предикативных, вариативных моделей, построения симуляторов и систем поддержки принятия решения. Известен метод виртуальной клиники для установления связи между пациентом и врачом в рамках медицинской практики с использованием стандартного диагностического оборудования на базе диагностических центров (патент US 7412396 В1, опубл. 2008-08-12) и способ управления медицинскими данными в системе телемедицины (номер публикации: 20180004908, заявка подана 17 декабря 2015 г., дата публикации: 4 января 2018 г.). Однако указанные технические решения не позволяют обеспечить комплексную оценку состояния обследуемого.The development of the telemetric biomedical technologies market is aimed at mastering the methodology of data mining, including predictive, variational models, building simulators and decision support systems. There is a known method of a virtual clinic for establishing a connection between a patient and a doctor within the framework of medical practice using standard diagnostic equipment based on diagnostic centers (patent US 7412396 B1, published 2008-08-12) and a method for managing medical data in a telemedicine system (publication number: 20180004908, filed December 17, 2015, publication date: January 4, 2018). However, these technical solutions do not allow for a comprehensive assessment of the patient's condition.
Из области техники не выявлено близких к заявленному аналогов.From the field of technology, no analogs close to the claimed ones have been identified.
Достигаемым при использовании предлагаемого изобретения техническим результатом является комплексная оценка состояния работника (пациента) с использованием телеметрической информации, в системе медицинских осмотров и выявление клинических признаков функциональных расстройств, препятствующих выполнению трудовых обязанностей.The technical result achieved when using the proposed invention is a comprehensive assessment of the state of the employee (patient) using telemetric information in the system of medical examinations and the identification of clinical signs of functional disorders that impede the performance of work duties.
Технический результат достигается тем, что программно-аппаратный комплекс телеметрического контроля физиологического и психического состояния работника (пациента) содержит устройства, выполненные в виде датчиков измерения, ввода и считывания сигналов, параметров и данных графической, акустической, текстовой, пирометрической, спектроскопической информации и координатных устройств, использующих технологию компьютерного зрения для контроля параметров изменения цвета кожи и слизистых тканей на участках лица, температуры поверхности кожного покрова, состава выдыхаемого воздуха, сенсомоторной реакции, двигательной активности, психоэмоционального и психического состояния, а также клинических признаков алкогольного и наркотического опьянения с использованием комбинированных средств освещения для оценки цвета кожи и перфузии крови сосудов лица, соединенный с ними процессор для обработки регистрируемых параметров, содержащий программу ЭВМ, предназначенную для определения клинических признаков, препятствующих выполнению трудовых обязанностей, и представления рекомендаций медицинскому работнику. При этом устройство ввода графической информации выполнено с возможностью контролировать параметры градиента цвета элементов изображения кожного покрова, в динамике с дискретностью не менее 30 кадров/с, и оценивать параметры гемодинамических осцилляций кровенаполнения сосудов лица.The technical result is achieved by the fact that the hardware and software complex for telemetric control of the physiological and mental state of an employee (patient) contains devices made in the form of sensors for measuring, input and reading signals, parameters and data of graphic, acoustic, text, pyrometric, spectroscopic information and coordinate devices using computer vision technology to control the parameters of changes in the color of the skin and mucous tissues on the face, the temperature of the surface of the skin, the composition of exhaled air, sensorimotor reaction, motor activity, psychoemotional and mental state, as well as clinical signs of alcohol and drug intoxication using combined means lighting for assessing the color of the skin and perfusion of blood vessels of the face, a processor connected to them for processing the recorded parameters, containing a computer program designed to determine clinical signs, p obstructing the performance of work duties, and making recommendations to a healthcare professional. In this case, the device for inputting graphic information is made with the ability to control the parameters of the color gradient of the image elements of the skin, in dynamics with a discreteness of at least 30 frames / s, and to evaluate the parameters of hemodynamic oscillations of the blood filling of the vessels of the face.
Устройство ввода звуковой информации выполнено с возможностью регистрации голосовых данных и фониатрических изменений в процессе опроса. Комбинированные оптические средства освещения с цветовой температурой от 2800 до 3800 К предназначены для достоверной регистрации перфузии крови поверхностных и более глубоких сосудов лица с программируемой коррекцией параметров освещенности.The audio information input device is configured to register voice data and phoniatric changes during the interrogation process. Combined optical illumination devices with a color temperature from 2800 to 3800 K are intended for reliable registration of blood perfusion of superficial and deeper vessels of the face with programmable correction of illumination parameters.
Пирометрический инфракрасный датчик предназначен для регистрации параметров температуры поверхности кожи лица и выявления корреляции, параметров осцилляции перфузии крови и температурного градиента поверхностной температуры. Спектрофотометрические инфракрасные датчики выполне- 1 035602 ны с диапазоном длин волн от 3 до 9 мкм и/или электрохимические датчики предназначены для контроля паров этанола в выдыхаемом воздухе.The pyrometric infrared sensor is designed to register the parameters of the surface temperature of the skin of the face and detect the correlation, the parameters of the oscillation of blood perfusion and the temperature gradient of the surface temperature. Spectrophotometric infrared sensors are made 1 035602 with a wavelength range of 3 to 9 microns and / or electrochemical sensors are designed to monitor ethanol vapors in exhaled air.
Координатное устройство позволяет в процессе исследований выполнять задания связанные с оценкой сенсомоторных реакций и психоэмоционального состояния.The coordinate device allows in the process of research to perform tasks related to the assessment of sensorimotor reactions and psychoemotional state.
Обработка получаемых сигналов с учетом заложенных в программе алгоритмов идентифицирует пользователя, оценивает основные физиологические параметры, а именно частоту пульса, частоту дыхания, кровяное давление, температуру поверхности тела, характеристики цветовых параметров слизистых поверхностей языка и склеры глаз, выявляет фониатрические, сенсомоторные и двигательные нарушения. В комплекс входит программа ЭВМ, позволяющая в автоматическом режиме предоставлять рекомендации и осуществлять поддержку принятия решения по изменениям психической деятельности, вегетативно-сосудистых реакций и нарушениям двигательной сферы работника (пациента).Processing of the received signals, taking into account the algorithms laid down in the program, identifies the user, evaluates the basic physiological parameters, namely, pulse rate, respiratory rate, blood pressure, body surface temperature, characteristics of the color parameters of the mucous surfaces of the tongue and sclera of the eyes, reveals phoniatric, sensorimotor and motor disorders. The complex includes a computer program that allows you to automatically provide recommendations and support decision-making on changes in mental activity, vegetative-vascular reactions and disorders of the employee's (patient's) motor sphere.
Устройство ввода графической информации позволяет контролировать параметры градиента цвета элементов изображения кожного покрова, в динамике с дискретностью не менее 30 кадров/с, и оценивать параметры гемодинамических осцилляции кровенаполнения сосудов лица. При этом работник (пациент) должен находиться на расстоянии не более 1 м от устройства ввода в положении сидя с не согнутыми в коленях ногами в состоянии относительного покоя в течение заранее заданного времени, но не менее 2 мин. Полученные данные о цвете элементов изображения, а также сигнал цветовой синхронизации поступают в программу обработки сигналов, причем оценку сигналов проводят с учетом заданных/известных коэффициентов изменения цветности для определения требуемых параметров: частоты сердечных сокращений, частоты дыхания, амплитуды осцилляции медленных физиологических волн работника (пациента): пульсовые волны, дыхательные волны, волны, обусловленные парасимпатическими или симпатическими холинергическими влияниями, волны, обусловленные собственной миогеиной активностью миоцитов микрососудов, волны, обусловленные влиянием на миоциты нейропеитидов сенсорных пептидергических нервных волокон, волны, обусловленные низкочастотной ритмикой импульсации симпатических адренергических вазомоторных волокон, волны, обусловленные влиянием эндотелиалыюго оксида азота.The device for inputting graphic information allows you to control the parameters of the color gradient of the image elements of the skin, in dynamics with a resolution of at least 30 frames / s, and to evaluate the parameters of hemodynamic oscillations of the blood filling of the vessels of the face. In this case, the employee (patient) should be at a distance of no more than 1 m from the input device in a sitting position with legs not bent at the knees in a state of relative rest for a predetermined time, but not less than 2 minutes. The obtained data on the color of the image elements, as well as the color synchronization signal, enter the signal processing program, and the signals are evaluated taking into account the specified / known color change coefficients to determine the required parameters: heart rate, respiration rate, oscillation amplitude of slow physiological waves of the employee (patient ): pulse waves, respiratory waves, waves caused by parasympathetic or sympathetic cholinergic influences, waves caused by the intrinsic myogein activity of myocytes of microvessels, waves caused by the influence of sensory peptidergic nerve fibers on neuropeitides myocytes, waves caused by low-frequency rhythm of impulses of sympathetic adrenergic waves of vasomotor fibers caused by the influence of endothelial nitric oxide.
В состав программно-аппаратного комплекса входит устройство ввода звуковой информации, позволяющее регистрировать и оценивать акустические характеристики голосовых данных пациента в диапазоне частот до 18 кГц на основе спектрального анализа, контролю подлежат основные свойства звука: частота (высота), сила (амплитуда), интенсивность и длительность, а также длительность паузы и наличие хезитаций. При этом регистрация голосовых данных пациента осуществляется в процессе интервьюирования с одновременной регистрацией видимого изображения. Полученные данные от устройства поступают в программу обработки сигналов, при этом анализ осуществляется с учетом заданных (известных) характеристик голоса пользователя с целью обнаружения величины фониатрических изменений (дизартрия, дислалия, афазия и др.), с целью выявления клинических признаков препятствующих выполнению функциональных обязанностей, а также возможностью дополнительной аутентификации.The hardware and software complex includes an audio input device that allows recording and evaluating the acoustic characteristics of the patient's voice data in the frequency range up to 18 kHz based on spectral analysis, the main properties of sound are subject to control: frequency (height), strength (amplitude), intensity, etc. the duration, as well as the duration of the pause and the presence of hesitations. In this case, the registration of the patient's voice data is carried out during the interview with the simultaneous registration of the visible image. The received data from the device is sent to the signal processing program, while the analysis is carried out taking into account the given (known) characteristics of the user's voice in order to detect the magnitude of phoniatric changes (dysarthria, dyslalia, aphasia, etc.), in order to identify clinical signs that impede the performance of functional duties, as well as the possibility of additional authentication.
В состав программно-аппаратного комплекса входят комбинированные оптические средства освещения, включающие совокупность точечных источников света со спектрофотометрической температурой 2800, 3200, 3800, 4300 К, размещенные так, что оптические оси у источников света, образующих отдельную группу, параллельны между собой и направлены в сторону пациента по горизонтали глазных яблок. Характеристики точечных источников света по цветовой температуре обеспечивают объективность отражения цвета и достоверность регистрации перфузии крови поверхностных и более глубоких сосудов лица.The hardware and software complex includes combined optical lighting means, including a set of point light sources with a spectrophotometric temperature of 2800, 3200, 3800, 4300 K, located so that the optical axes of the light sources forming a separate group are parallel to each other and directed towards the patient horizontally of the eyeballs. The characteristics of point light sources in terms of color temperature ensure the objectivity of color reflection and the reliability of registration of blood perfusion of superficial and deeper vessels of the face.
В состав программно-аппаратного комплекса входит сенсорный инфракрасный модуль, предназначенный для высокоточных неконтактных температурных измерений поверхности кожи лица работника (пациента), при этом расстояние между чувствительным элементом пирометра и поверхностью кожи не должно превышать 1 м. Комбинированное использование модуля совместно с устройством ввода графической информации и оптическими средствами освещения позволяет выявить корреляцию параметров осцилляции перфузии крови и температурного градиента поверхностной температуры независимо от температуры окружающей среды.The hardware and software complex includes an infrared sensor module designed for high-precision non-contact temperature measurements of the surface of the worker's (patient's) facial skin, while the distance between the sensitive element of the pyrometer and the skin surface should not exceed 1 m.Combined use of the module in conjunction with a graphic information input device and optical means of illumination makes it possible to reveal the correlation of the parameters of the oscillations of blood perfusion and the temperature gradient of the surface temperature, regardless of the ambient temperature.
В состав программно-аппаратного комплекса входят спектрофотометрические инфракрасные датчики с диапазоном длин волн от 3 до 9 мкм и/или электрохимические датчики, предназначенные для контроля паров этанола в выдыхаемом воздухе, превышающих значения норм, разрешенных законодательством, с целью выявления опьянения или остаточных признаков употребления алкоголя, препятствующих выполнению функциональных обязанностей.The hardware and software complex includes spectrophotometric infrared sensors with a wavelength range of 3 to 9 microns and / or electrochemical sensors designed to monitor ethanol vapors in exhaled air, exceeding the values of the norms allowed by law, in order to detect intoxication or residual signs of alcohol consumption that hinder the performance of functional duties.
В состав программно-аппаратного комплекса входит координатное устройство ввода информации, позволяющее в процессе исследований выполнять задания, связанные с оценкой сенсомоторных реакций и психоэмоционального состояния, например реализацию фланговых задач Эриксопа на селективность и концентрацию внимания работника (пациента).The hardware and software complex includes a coordinate input device that allows in the process of research to perform tasks related to the assessment of sensorimotor reactions and psychoemotional state, for example, the implementation of Eriksop's flank tasks for the selectivity and concentration of the employee (patient).
Комплекс содержит программно-математическое обеспечение, позволяющее осуществлять обработку получаемых сигналов с учетом заложенных алгоритмов идентификации пользователя, оценки основных физиологических параметров (частоту пульса, частоту дыхания, артериальное давление, темпе- 2 035602 ратуру поверхности тела), характеристики цветовых параметров слизистых поверхностей языка и склеры глаз, выявлять фониатрические, сенсомоторные и двигательные нарушения.The complex contains software and mathematical software that allows processing the received signals taking into account the embedded algorithms for user identification, assessing the main physiological parameters (pulse rate, respiratory rate, blood pressure, body surface temperature), characteristics of the color parameters of the mucous surfaces of the tongue and sclera eyes, to identify phoniatric, sensorimotor and motor disorders.
Программа ЭВМ (система поддержки принятия экспертных решений) позволяет в автоматическом режиме предоставлять рекомендации и осуществлять выдачу рекомендаций по изменениям психической деятельности, вегетативно-сосудистых реакций и нарушениям двигательной сферы, являющихся клиническими признаками, препятствующими выполнению трудовой деятельности.The computer program (system of support for making expert decisions) allows you to automatically provide recommendations and carry out the issuance of recommendations on changes in mental activity, vegetative-vascular reactions and disorders of the motor sphere, which are clinical signs that impede the performance of labor activity.
Решаемые задачи с использованием изобретения позволяют повысить пропускную способность, проведение медицинских осмотров без присутствия медперсонала в местах осмотра и повышение эффективности процесса допуска к работе.The problems to be solved with the use of the invention make it possible to increase the throughput, conduct medical examinations without the presence of medical personnel in the places of examination and increase the efficiency of the process of admission to work.
Способ определения клинических признаков, препятствующих выполнению функциональных обязанностей, с использованием телеметрических технологий программно-аппаратного комплекса предусматривает возможность выявления признаков изменения вегетативно-сосудистых реакций, психической деятельности и нарушения двигательной сферы.A method for determining clinical signs that impede the performance of functional duties, using telemetry technologies of the software and hardware complex, provides for the possibility of identifying signs of changes in vegetative-vascular reactions, mental activity and disorders of the motor sphere.
Способ телеметрического контроля параметров жизненно важных функций работника (пациента) с использованием программно-аппаратного комплекса позволяет осуществлять регистрацию динамики изменения цвета кожи пациента путем расщепления элементов изображения на кадры, выделения элементов лица, фильтрацию по условию цвета кожи, оценку изменения градиента цветности каждого пикселя кадра с кожей лица, вычисления значений по каналам аддитивной цветовой модели RGB с учетом заданных коэффициентов изменения цветности, для определения оптической плотности тканей, параметров гемодинамики пульсовых волн, расчёта частоты сердечных сокращений и вариабельности сердечного ритма. Полученные данные могут обрабатываться непосредственно процессором или поступают по сети интернет на сервер для обработки сигналов, причем оценку сигналов проводят с учетом заданных медицинским работником (врачом) требований, или ранее определенному для конкретного работника (пациента) алгоритму, или стандартных методик.The method of telemetric control of the parameters of the vital functions of an employee (patient) using a software and hardware complex allows the registration of the dynamics of changes in the patient's skin color by splitting image elements into frames, extracting facial elements, filtering according to the condition of skin color, evaluating the change in the color gradient of each pixel of the frame with facial skin, calculating values for the channels of the additive RGB color model, taking into account the specified coefficients of color change, to determine the optical density of tissues, hemodynamic parameters of pulse waves, calculating heart rate and heart rate variability. The obtained data can be processed directly by the processor or sent via the Internet to a server for signal processing, and the signals are evaluated taking into account the requirements set by the medical worker (doctor), or an algorithm previously defined for a particular worker (patient), or standard techniques.
На основании вышеуказанного алгоритма обработки визуального изображения предлагаемое изобретение позволяет оценивать параметры амплитуды осцилляции медленных физиологических волн человека, таких как пульсовые волны, дыхательные волны, волны, обусловленные парасимпатическими или симпатическими холинергическими влияниями, волны, обусловленные собственной миогенной активностью миоцитов микрососудов, волны, обусловленные влиянием на миоциты нейропептидов сенсорных пептидергических нервных волокон, волны, обусловленные низкочастотной ритмикой импульсации симпатических адренергических вазомоторных волокон, волны, обусловленные влиянием эндотелиального оксида азота, и оценивать состояние вегетативно-сосудистой системы организма.On the basis of the above visual image processing algorithm, the present invention makes it possible to estimate the parameters of the oscillation amplitude of slow physiological waves of a person, such as pulse waves, respiratory waves, waves caused by parasympathetic or sympathetic cholinergic influences, waves caused by their own myogenic activity of microvessel myocytes, waves caused by the influence on myocytes of neuropeptides of sensory peptidergic nerve fibers, waves caused by low-frequency rhythm of impulses of sympathetic adrenergic vasomotor fibers, waves caused by the influence of endothelial nitric oxide, and to assess the state of the vegetative-vascular system of the body.
Способ может быть использован для оценки изменения вегетативно-сосудистых реакций с учетом температурных особенностей поверхности кожного покрова и освещенности места проведения медицинских осмотров, синхронная регистрация изменения цвета кожи лица и температуры с площади ее поверхности позволяет осуществлять оценку показателей гемодинамики (частоту сердечных сокращений, артериальное давление, особенности локальной перфузии).The method can be used to assess changes in vegetative-vascular reactions, taking into account the temperature characteristics of the surface of the skin and the illumination of the place of medical examinations, synchronous registration of changes in facial skin color and temperature from its surface area allows assessing hemodynamic parameters (heart rate, blood pressure, features of local perfusion).
Предлагаемый способ включает качественную и количественную оценку изменения цвета кожных покровов лица и поверхности слизистых тканей (языка, склеры глаз), для чего в реальном времени из видеопотока программа ЭВМ с использованием технологий компьютерного зрения выделяет необходимые исследуемые элементы изображения лица и осуществляет численную и графическую обработку цветовых показателей на основе интеллектуального и статистического анализа полученных данных, в автоматическом режиме выявляет признаки (инъецированности, гиперемии, бледности) и выдает экспертное заключение.The proposed method includes a qualitative and quantitative assessment of changes in the color of the skin of the face and the surface of mucous tissues (tongue, sclera of the eyes), for which, in real time, from the video stream, a computer program using computer vision technologies selects the necessary investigated elements of the face image and performs numerical and graphic processing of color indicators based on intellectual and statistical analysis of the data obtained, automatically identifies signs (injections, hyperemia, pallor) and issues an expert opinion.
Способ включает регистрацию элементов изображения лица и векторного контроля изменения проекций точек для оценки сокращения мышц головы, иннервируемых соматической нервной системой (черепными нервам) для оценки глазо-двигательных реакций (глазное яблоко, зрачок, веки), позволяющих выявить клинические признаки нарушений (расширение, сужение, вялая реакция на свет).The method includes registration of facial image elements and vector control of changes in projections of points to assess the contraction of the head muscles innervated by the somatic nervous system (cranial nerves) to assess eye-motor reactions (eyeball, pupil, eyelids), allowing to identify clinical signs of disorders (expansion, narrowing , sluggish reaction to light).
Способ определения клинических признаков предусматривает в процессе опроса возможность выявления и оценки нарушений речи (дизартрия, афазия, дислалия), фониатрическая оценка акустической информации осуществляется алгоритмом программы ЭВМ па основе анализа особенностей тембра голоса, длительности пауз при ответах на вопросы, громкости, длительности (растянутость), наличия хезитаций с целью определения объективных количественных показателей, сравниваемых с эталонными, позволяющей экспертной системе сделать заключение и представить рекомендации медицинскому работнику.The method for determining clinical signs provides for the possibility of detecting and assessing speech disorders (dysarthria, aphasia, dyslalia) during the survey, the phoniatric assessment of acoustic information is carried out by the computer program algorithm based on the analysis of the features of the voice timbre, the duration of pauses when answering questions, loudness, duration (stretch) , the presence of hesitations in order to determine objective quantitative indicators that are compared with the reference ones, which allows the expert system to draw a conclusion and provide recommendations to a medical professional.
Заявленный способ позволяет использовать в процессе медицинских осмотров тестовые системы количественной оценки селективности и концентрации внимания, эмоционального и когнитивного контроля, используемые в программе модифицированные фланговые задачи Эриксона (flanker task), признанные ассоциаций наркологов США и Европы, с высокой точностью позволяют выявить нарушения психической деятельности, двигательной активности, степени неадекватности (опьянения) при приеме психоактивных веществ, алгоритм оценки программы позволяет формировать пространство исходных признаков для последующего принятия решения и представления рекомендаций по состоянию работникаThe claimed method makes it possible to use in the process of medical examinations test systems for quantitative assessment of selectivity and concentration of attention, emotional and cognitive control, modified flanker tasks used in the program, recognized by the associations of narcologists of the United States and Europe, with high accuracy allow identifying mental disorders, physical activity, the degree of inadequacy (intoxication) when taking psychoactive substances, the algorithm for evaluating the program allows you to form a space of initial signs for subsequent decision-making and presentation of recommendations on the employee's condition
- 3 035602 (пациента).- 3 035602 (patient).
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Сопроводительные рисунки/чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции относятся к идентичным или функционально подобным элементам, которые вместе с подробным описанием ниже, предназначены для дополнительной иллюстрации различных вариантов осуществления и объяснения различных принципов и преимуществ в соответствии с настоящим изобретением.The accompanying drawings / drawings, in which like reference numbers refer to identical or functionally similar elements, which, together with the detailed description below, are intended to further illustrate various embodiments and explain various principles and advantages in accordance with the present invention.
Фиг. 1 - блок-схема многофункциональной корпоративной телемедицинской интернет-платформы дистанционного медицинского осмотра с помощью клиентской части и сервера/базы данных в связи с применением настоящего изобретения.FIG. 1 is a block diagram of a multifunctional corporate telemedicine Internet platform for remote medical examination using a client part and a server / database in connection with the application of the present invention.
Фиг. 2 - блок-схема программно-аппаратного комплекса телеметрического контроля параметров жизненно важных функций пациента и принятия решений медицинским персоналом при проведении дистанционного медицинского осмотра в соответствии с аспектом настоящего изобретения.FIG. 2 is a block diagram of a hardware and software complex for telemetry monitoring of vital parameters of a patient and decision-making by medical personnel when conducting a remote medical examination in accordance with an aspect of the present invention.
Фиг. 3 - схема возможного расположения пользователя относительно персонального вычислительного устройства в соответствии с аспектом настоящего изобретения.FIG. 3 is a diagram of a possible location for a user relative to a personal computing device in accordance with an aspect of the present invention.
Фиг. 4 - схема, иллюстрирующая возможность оценки клинических признаков, препятствующих выполнению трудовой деятельности.FIG. 4 is a diagram illustrating the possibility of assessing clinical signs that impede the performance of work.
Подробное описание чертежейDetailed description of drawings
Хотя описание завершается формулой изобретения, определяющей признаки изобретения, которые следует полагать инновационными, считается, что изобретение будет понято лучше при ознакомлении с нижеследующим описанием в сочетании с рисунками/чертежами. Должно быть понятно, что представленные варианты реализации изобретения являются просто примерами, которые могут быть воплощены в различных формах.Although the description concludes with claims defining features of the invention to be considered innovative, it is believed that the invention will be better understood when the following description is read in conjunction with the drawings / drawings. It should be understood that the presented embodiments of the invention are merely examples that may be embodied in various forms.
Настоящее изобретение обеспечивает новый и эффективный, реализуемый с помощью телеметрических технологий способ и систему осуществления объективного исследования состояния организма человека, в процессе медицинских осмотров с использованием дистанционного контроля медицинским персоналом.The present invention provides a new and effective telemetry-based method and system for objectively examining the state of the human body during medical examinations using remote monitoring by medical personnel.
Обращаясь теперь к фиг. 1, можно отметить, что один вариант реализации настоящего изобретения показан в виде блок-схемы, иллюстрирующей примерную сеть системы обработки данных, в которой может быть реализовано настоящее изобретение. На фиг. 1 показаны некоторые преимущества настоящего изобретения, но, как будет описано ниже, изобретение может быть представлено в нескольких формах, размерах, комбинациях свойств и элементов и с различным количеством компонентов и их функций. Первый пример многофункциональной корпоративной телемедицинской интернет-платформы, обеспечивающей организацию проведения медицинских осмотров и доступа к большим базам данных и знаний, сочетающей в себе информационную и вычислительную компоненту, содержит систему интеллектуального анализа, систему интерактивных консультаций и систему поддержки принятия экспертных решений. Сеть 100, как показано на фиг. 1, включает в себя соединения 102а-п, которые являются средой, используемой для обеспечения линий связи между клиентской и серверной частью, различными устройствами и компьютерами, соединенными между собой в сети 100. Соединениями 102а-п могут быть проводные или беспроводные соединения. Несколько примерных проводных соединений - кабель, телефонная линия и оптоволоконный кабель. Примеры беспроводных соединений включают в себя радиочастотную (RF) и инфракрасную (IR) передачу. Многие другие проводные и беспроводные соединения известны в данной области техники и могут быть использованы одновременно с настоящим изобретением.Referring now to FIG. 1, it can be noted that one embodiment of the present invention is shown as a block diagram illustrating an exemplary network of a data processing system in which the present invention may be implemented. FIG. 1 shows some of the advantages of the present invention, but, as will be described below, the invention can be presented in several forms, sizes, combinations of properties and elements, and with different numbers of components and their functions. The first example of a multifunctional corporate telemedicine Internet platform that provides the organization of medical examinations and access to large databases and knowledge, combining information and computing components, contains an intellectual analysis system, an interactive consultation system and an expert decision support system. Network 100, as shown in FIG. 1 includes connections 102a-p, which are a medium used to provide communication links between client and server end, various devices, and computers interconnected in network 100. Connections 102a-p can be wired or wireless connections. A few example wire connections are cable, telephone line, and fiber optic cable. Examples of wireless connections include radio frequency (RF) and infrared (IR) transmission. Many other wired and wireless connections are known in the art and may be used concurrently with the present invention.
В указанном примере сеть 100 включает в себя клиентскую часть работника, такую как программно-аппаратный комплекс 103, клиентская часть медицинского работника 104, сервер 105. Программноаппаратный комплекс телеметрического контроля физиологического и психического состояния работника 103 может использоваться для выполнения команд программирования, содержащихся в программном обеспечении, которое может быть получено от сервера 105 через глобальную сеть передачи данных (WAN) 101. В одном варианте осуществления WAN представляет собой Интернет. Конечно, сеть 100 также может быть реализована как множество различных типов сетей, таких как, например, интрасеть, локальная вычислительная есть (LAN) или сотовая сеть. Фиг. 1 рассматривается как пример, а не как структурное ограничение для настоящего изобретения.In this example, the network 100 includes a client part of an employee, such as a software and hardware complex 103, a client part of a medical worker 104, a server 105. The software and hardware complex for telemetric control of the physiological and mental state of an employee 103 can be used to execute programming commands contained in the software , which can be obtained from server 105 via a wide area network (WAN) 101. In one embodiment, the WAN is the Internet. Of course, network 100 can also be implemented as many different types of networks, such as, for example, an intranet, local area network (LAN), or cellular network. FIG. 1 is considered as an example and not as a structural limitation for the present invention.
Сервер 105 можно рассматривать как компьютер, который управляет доступом к централизованному ресурсу или базе данных. В некоторых вариантах реализации изобретения пользователи персонального вычислительного устройства 103 могут запрашивать программное приложение, являющееся примером использования настоящего изобретения. Сервер 105 может принимать, обрабатывать и выполнять запрос путем передачи программного приложения в персональное вычислительное устройство 103 через WAN/LAN, выдавать рекомендации через сервер 105 и WAN/LAN 101 напрямую.Server 105 can be thought of as a computer that controls access to a centralized resource or database. In some embodiments, users of personal computing device 103 may request a software application exemplifying the use of the present invention. The server 105 can receive, process, and execute the request by transmitting the software application to the personal computing device 103 via the WAN / LAN, issue recommendations via the server 105 and the WAN / LAN 101 directly.
Теперь обратимся к фиг. 2, в указанном выше примере программно-аппаратный комплекс 103 состоит из процессора 200, включающего в себя персональное вычислительное устройство (персональный компьютер), оснащенный дисплеем и/или сенсорным экраном, а также интерфейсом пользовательского ввода 204, памятью 210, видеокамерой 201 с встроенным микрофоном 201а, сетевым интерфейсом 209.Referring now to FIG. 2, in the above example, the hardware and software complex 103 consists of a processor 200 including a personal computing device (personal computer) equipped with a display and / or a touch screen, as well as a user input interface 204, a memory 210, a video camera 201 with a built-in microphone 201a, network interface 209.
- 4 035602- 4 035602
Программное математическое обеспечение 206 осуществляет коммутационные связи процессора с устройствами и датчиками, обеспечивающими биомониторинг пациента, такими как пирометрический инфракрасный датчик 202, обеспечивающий контроль поверхностной температуры тела, спектрофотометрические инфракрасные датчики 203 и высокочувствительный к этанолу газоанализатор электрохимический 207 для контроля газовой среды, а также комбинированными оптическими средствами освещения 205.The software 206 carries out switching connections of the processor with devices and sensors that provide biomonitoring of the patient, such as the pyrometric infrared sensor 202, which monitors the surface temperature of the body, spectrophotometric infrared sensors 203 and an electrochemical gas analyzer 207 highly sensitive to ethanol for monitoring the gas environment, as well as combined optical lighting 205.
Камера 201 включает в себя объектив камеры и может использоваться для фиксации неподвижных изображений, а также видеосъемки. Камера 201 должна быть цифровой, предпочтительно с автоматическим определением фокусного расстояния. Камера 201 выполнена так, чтобы изображения могли быть сохранены в памяти 210 и обработаны программным обеспечением 206.The camera 201 includes a camera lens and can be used to capture still images as well as video. The camera 201 should be digital, preferably with automatic focal length detection. Camera 201 is configured so that images can be stored in memory 210 and processed by software 206.
Камера 201 связана с микрофоном 201а с целью синхронизации записи звука и видеоизображения.The camera 201 is connected to the microphone 201a for the purpose of synchronizing the recording of audio and video images.
Камера 201 выполнена для фиксации изображений, имеющих пиксельное разрешение по меньшей мере 640x480 пикселей, чтобы обеспечить высокое разрешением для интерпретации и анализа изображений в соответствии с методами, описанными здесь и общеизвестными в данной области техники. Камеры, имеющие более низкое качество, могут быть не способны обеспечивать изображения с надлежащим разрешением.The camera 201 is configured to capture images having a pixel resolution of at least 640x480 pixels to provide a high resolution for interpreting and analyzing images in accordance with the techniques described herein and generally known in the art. Cameras of lower quality may not be able to provide images at the proper resolution.
Интерфейс пользовательского ввода 204 функционирует для обеспечения способа ввода входных данных пользователем в персональное вычислительное устройство 200.User input interface 204 operates to provide a method for inputting input from a user into personal computing device 200.
Сенсорный экран 204 также может обеспечивать вывод данных или обратную связь с пользователем, например тактильную отдачу или регулировку ориентации клавиатуры в соответствии с сигналами датчиков, получаемыми датчиками движения, такими как акселерометр, расположенный внутри устройства 200.Touchscreen 204 can also provide output or user feedback such as tactile feedback or keyboard orientation adjustments in response to sensor signals received by motion sensors, such as an accelerometer located within device 200.
Сетевой интерфейс 209 может включать в себя одну или несколько сетевых интерфейсных плат (NIC) или сетевой контроллер. В некоторых вариантах изобретения сетевой интерфейс 204 может включать в себя интерфейс персональной сети (PAN). Интерфейс PAN может обеспечивать возможность для персонального компьютера 200 подключаться к сети с использованием протокола передачи данных ближнего действия, например протокола связи Bluetooth. Интерфейс PAN позволяет одному персональному компьютеру 200 установить беспроводное соединение с другим персональным вычислительным компьютером 200 через одноранговое соединение.Network interface 209 may include one or more network interface cards (NICs) or a network controller. In some embodiments, the network interface 204 may include a personal area network (PAN) interface. The PAN interface can provide the ability for the personal computer 200 to connect to a network using a short-range communications protocol such as Bluetooth. The PAN interface allows one personal computer 200 to establish a wireless connection with another personal computer 200 through a peer-to-peer connection.
Сетевой интерфейс 209 также может включать в себя интерфейс локальной сети (LAN). Интерфейсом LAN может быть, например, интерфейс беспроводной сети LAN, например сети Wi-Fi. Диапазон интерфейса LAN обычно может превышать диапазон, доступный с помощью интерфейса PAN. В большинстве случаев соединение между двумя электронными устройствами через интерфейс LAN может включать в себя подключение через сетевой маршрутизатор или другое промежуточное устройство.Network interface 209 may also include a local area network (LAN) interface. The LAN interface can be, for example, a wireless LAN interface such as a Wi-Fi network. The range of the LAN interface can usually exceed the range available through the PAN interface. In most cases, the connection between two electronic devices over a LAN interface may involve a connection through a network router or other intermediate device.
Помимо этого, сетевые интерфейсы 209 могут включать в себя возможность подключения к глобальной сети передачи данных (WAN) через интерфейс глобальной сети (WAN). WAN-интерфейс может обеспечивать возможность соединения, например, сети сотовой мобильной связи. WAN-интерфейс может включать в себя такие схемы связи, как антенна, соединенная с радиосхемой, имеющей приемопередающее устройство для передачи и приема радиосигналов через антенну. Радиосхема может быть сконфигурирована для работы в сети мобильной связи, включая, но не ограничиваясь указанным, глобальные системы мобильной связи (GSM), множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), широкополосный CDMA (WCDMA) и т.п.In addition, network interfaces 209 may include WAN connectivity over a wide area network (WAN) interface. The WAN interface can provide connectivity to, for example, a cellular mobile network. The WAN interface may include communication schemes such as an antenna coupled to a radio circuit having a transceiver for transmitting and receiving radio signals through the antenna. The radio circuit can be configured to operate in a mobile network, including, but not limited to, global systems for mobile communications (GSM), code division multiple access (CDMA), wideband CDMA (WCDMA), and the like.
Персональный компьютер 200 может также включать интерфейс коммуникации ближнего радиуса действия (NFC). Интерфейс NFC может обеспечивать чрезвычайно близкий радиус коммуникации при относительно низких скоростях передачи данных (например, 424 кбит/с). Интерфейс NFC может функционировать посредством индукции магнитного поля, позволяющей интерфейсу NFC взаимодействовать с другими интерфейсами NFC, расположенными на других устройствах 200, или извлекать информацию из тегов, имеющих схемы радиочастотной идентификации (RFID). Интерфейс NFC может обеспечить включение и/или ускорение передачи данных от одного персонального компьютера 200 к другому персональному компьютеру 200 с чрезвычайно близким диапазоном (например, 4 см).Personal computer 200 may also include a near field communication (NFC) interface. The NFC interface can provide an extremely close communication radius at relatively low data rates (eg 424 kbps). The NFC interface can function by magnetic induction, allowing the NFC interface to interact with other NFC interfaces located on other devices 200, or extract information from tags that have radio frequency identification (RFID) schemes. The NFC interface can enable and / or accelerate data transfer from one personal computer 200 to another personal computer 200 with an extremely close range (eg, 4 cm).
Память 210, связанная с устройством 200, может быть, например, одним или более буфером, флэшпамятью или энергонезависимой памятью, например оперативным запоминающим устройством (ОЗУ). Персональный компьютер 200 может также включать в себя энергонезависимое запоминающее устройство. Энергонезависимое запоминающее устройство может являться любым подходящим носителем данных, таким как жесткий диск или энергонезависимая память, в частности флэш-память. Память 210 может включать в себя по меньшей мере одну базу данных 212, подключенную к устройству хранения данных 211 устройства 200. В варианте реализации изобретения, в котором база данных 212 считается по меньшей мере частью памяти 210 персонального компьютера 200, такая коммуникативная связь может быть жёстко смонтированным токопроводящим соединением. В варианте реализации изобретения, в котором базой данных 211 считается удаленная база данных 106, доступная с помощью, например, сети большой протяжённости, такой как WAN 101, такая коммуникативная связь может быть установлена через сетевой интерфейс 209 устройства 105. Термин база данных в широком смысле употребляетсяMemory 210 associated with device 200 can be, for example, one or more buffer, flash memory, or non-volatile memory such as random access memory (RAM). Personal computer 200 may also include nonvolatile memory. The non-volatile storage device can be any suitable storage medium such as a hard disk or non-volatile memory such as flash memory. Memory 210 may include at least one database 212 connected to storage device 211 of device 200. In an embodiment in which database 212 is considered at least part of memory 210 of personal computer 200, such communication may be hard-wired. mounted conductive connection. In an embodiment of the invention, in which the database 211 is considered to be a remote database 106 accessible via, for example, a long-distance network such as WAN 101, such communication may be established via the network interface 209 of the device 105. The term database in a broad sense used
- 5 035602 для обозначения упорядоченного набора данных, который хранится в энергонезависимой памяти и доступен для устройства обработки данных, использующего набор данных для решения задач, определенных компьютером.- 5 035602 to denote an ordered set of data that is stored in non-volatile memory and is available to a data processing device using the data set to solve computer-defined tasks.
Устройством обработки данных 200 может являться, например, центральный процессор (ЦП), микроконтроллер или микропроцессорное устройство, включающее в себя микропроцессор общего назначения или микропроцессор специального назначения. Устройство обработки данных 200 выполняет код, сохраненный в памяти 210, с целью выполнения операций/команд персонального мобильного вычислительного устройства 103. Устройство обработки данных 210 может обеспечить возможность обработки для управления операционной системой, запуска различных приложений, а также обработки данных для одной или более из описанных здесь методик.Data processing device 200 can be, for example, a central processing unit (CPU), microcontroller, or microprocessor device including a general purpose microprocessor or a special purpose microprocessor. Data processing device 200 executes code stored in memory 210 to perform operations / commands of personal mobile computing device 103. Data processing device 210 may provide processing capabilities for operating system control, launching various applications, and processing data for one or more of methods described here.
Компьютерный дисплей/монитор 204 отображает информацию для пользователя, такую как рабочее состояние, время, номера телефонов, различные меню, значки приложений, выпадающие меню и т.п. Компьютерный дисплей 204 может использоваться для представления пользователю различных изображений, текста, графики или видео, в частности фотографий, контента мобильного телевидения, интернетстраниц и интерфейсов мобильных приложений. В конкретном случае дисплей 204 может быть сконфигурирован для отображения кардиоинтервалограммы пользователя, как описано ниже. Компьютерный дисплей 204 может представлять собой любой тип подходящего дисплея, такого как жидкокристаллический дисплей (LCD), плазменный дисплей, светодиодный дисплей (LED) и т.п.Computer display / monitor 204 displays information to the user such as operating status, time, phone numbers, various menus, application icons, pull-down menus, and the like. Computer display 204 can be used to present various images, text, graphics, or videos to a user, such as photographs, mobile TV content, web pages, and mobile application interfaces. In a specific case, display 204 may be configured to display the user's cardiointervalogram, as described below. Computer display 204 can be any type of suitable display such as a liquid crystal display (LCD), plasma display, light-emitting diode (LED) display, and the like.
Персональный компьютер 200 может включать в себя структуры аудио входа и выхода 201а, такие как микрофон для приема звуковых сигналов от пользователя и/или громкоговоритель для вывода звуковых сигналов, таких как аудиозаписи, связанные с речью пользователя, и/или любых издаваемых звуков, движений и т.п. Персональный компьютер 103 может также включать в себя аудиопорт для соединения с периферийными структурами аудио входа и выхода, такими как гарнитура, периферийные громкоговорители или микрофоны.The personal computer 200 may include audio input and output structures 201a such as a microphone for receiving audio signals from a user and / or a speaker for outputting audio signals such as audio recordings associated with the user's speech and / or any sounds, movements, and etc. The personal computer 103 may also include an audio port for connecting to peripheral audio input and output structures such as a headset, peripheral speakers, or microphones.
Пример процесса проведения медицинского осмотра с использованием программно-аппаратного комплекса 103, изображенный на фиг. 3, начинается на этапе поступления подтверждения команды начала медицинского осмотра медицинским работником 104 и продолжается около 2 мин.An example of a process for conducting a medical examination using hardware-software complex 103, shown in FIG. 3 begins at the stage of receipt of confirmation of the command to start the medical examination by the medical professional 104 and lasts about 2 minutes.
Работник (пациент) перед прохождением процедуры должен сесть за рабочее место, занять удобное положение, ноги должны быть обязательно выпрямлены, руки свободно лежат на столе, ведение разговоров без разрешения медицинского работника запрещено. После подтверждения о начале прохождения процедуры работник (пациент) выполняет указания, поступающие от сервера 105. При прохождении осмотра не рекомендуется вращать головой и поворачивать корпус, расстояние от датчиков (201-205) до головы пациента не должно превышать 120 см. С целью достоверности результатов и объективности проведения осмотра рекомендовано не использовать макияж и тональные кремы на лице, перед началом осмотра снять очки и головной убор.Before undergoing the procedure, an employee (patient) must sit at the workplace, take a comfortable position, legs must be straightened, hands are free to lie on the table, conversations without the permission of a medical worker are prohibited. After confirmation of the beginning of the procedure, the employee (patient) follows the instructions from the server 105. When passing the examination, it is not recommended to rotate the head and turn the body, the distance from the sensors (201-205) to the patient's head should not exceed 120 cm. For the reliability of the results and the objectivity of the examination, it is recommended not to use makeup and tonal creams on the face, remove glasses and a headdress before starting the examination.
На фиг. 4 приведена структурная схема системы, предоставляющей указание полноты информации о пациенте в рамках проведения медицинского осмотра и функционирования экспертной системы наличия клинических признаков, препятствующих выполнению трудовой деятельности. Эта система может быть реализована в программном обеспечении 206 или сервере 105. Система 200 обеспечивает съем и передачу данных выполнения поэтапной передачи данных на сервер. Этапы контроля параметров выполняемых программным обеспечением 206 содержат идентификацию пациента 401, предназначенную для идентификации и сравнения с базой данных хранящейся информации о работнике (пациенте), при совпадении биометрических данных сервер передает подтверждение медицинскому работнику о начале дистанционного медицинского осмотра, программа 206 переходит ко второму этапу. Данные измерения пульса 402, температуры 403 поступают на сервер для сравнения с референсными и персональными значениями, результат передается на компьютер медицинского работника. Третий этап предусматривает визуальный осмотр с помощью технологий компьютерного зрения 404, позволяющий выявить и количественно оценить градиент цвета и площадь поверхности кожного покрова лица и видимых слизистых оболочек. Данные по изменениям, отличным от нормальных значений, направляются медицинскому работнику. Анализ речи 405 осуществляется по решению медицинского работника или предустановленными в программе 206 вопросами относительно самочувствия пациента. Выполнение тестовых задач 406 осуществляется с помощью координатного устройства, среднее время выполнения и количество ошибок представляются медицинскому работнику для принятия решения о психоэмоциональном состоянии, а также клинических признаков алкогольного и наркотического опьянения. По результатам оценки параметров физиологических волн сервер представляет параметры артериального давления 407 и концентрацию паров этанола в выдыхаемом воздухе 408.FIG. 4 shows a block diagram of a system that provides an indication of the completeness of information about a patient as part of a medical examination and the functioning of an expert system for the presence of clinical signs that impede the performance of work. This system can be implemented in software 206 or server 105. System 200 provides data retrieval and transmission of staged data transfer to the server. The steps for controlling the parameters performed by the software 206 contain the identification of the patient 401 intended for identification and comparison with the database of stored information about the employee (patient), when the biometric data match, the server sends a confirmation to the medical worker about the start of the remote medical examination, the program 206 proceeds to the second stage. Measurement data of pulse 402, temperature 403 are sent to the server for comparison with reference and personal values, the result is transmitted to the computer of a medical worker. The third stage involves visual inspection using computer vision technologies 404, which allows to identify and quantify the color gradient and surface area of the skin of the face and visible mucous membranes. Data on changes that differ from normal values are sent to the healthcare professional. The speech analysis 405 is carried out by the decision of the medical professional or the questions preset in the program 206 regarding the patient's well-being. The execution of test tasks 406 is carried out using a coordinate device, the average execution time and the number of errors are presented to a medical professional to make a decision on the psycho-emotional state, as well as clinical signs of alcohol and drug intoxication. Based on the results of evaluating the parameters of physiological waves, the server presents the parameters of blood pressure 407 and the concentration of ethanol vapors in exhaled air 408.
По окончании медицинского осмотра экспертная система может представить рекомендации медицинскому персоналу по совокупности оцененных параметров, которые могут учитываться при принятии им решении, а также медицинский работник может игнорировать автоматические представленные рекомендации.At the end of the medical examination, the expert system can make recommendations to the medical staff on the set of the estimated parameters that can be taken into account when making a decision, and the medical worker can also ignore the automatic recommendations presented.
- 6 035602- 6 035602
Предлагаемое изобретение подтверждается примерами.The proposed invention is supported by examples.
Пример 1.Example 1.
С целью установления достоверности полученных результатов с использованием программноаппаратного комплекса телеметрического контроля и способа определения клинических признаков, препятствующих выполнению трудовых обязанностей при дистанционном взаимодействии медицинских работников и работника (пациента), и проведения корреляции между выявляемыми признаками с его использованием и стандартными методами проведения медицинских осмотров.In order to establish the reliability of the results obtained using the software and hardware complex for telemetry control and a method for determining clinical signs that impede the performance of work duties during remote interaction of medical workers and a worker (patient), and conducting a correlation between the detected signs with its use and standard methods of medical examinations.
В испытаниях приняли участие 37 добровольцев.The test involved 37 volunteers.
В целях подтверждения достоверности полученных данных с использованием программноаппаратного комплекса телеметрического контроля в испытаниях использовались стандартные диагностические приборы и способы, утвержденные Приказом Минздрава РФ от 15.12.2014. № 835н Об утверждении порядка проведения предсменных, предрейсовых и послесменных, послерейсовых медицинских осмотров.In order to confirm the reliability of the data obtained using the software and hardware complex for telemetry control, standard diagnostic devices and methods approved by the Order of the Ministry of Health of the Russian Federation dated December 15, 2014 were used in the tests. No. 835n On approval of the procedure for conducting pre-shift, pre-trip and post-shift, post-trip medical examinations.
Оценке подлежали параметры:The parameters were subject to assessment:
сбор жалоб;collection of complaints;
визуальный осмотр;visual inspection;
осмотр видимых слизистых и кожных покровов;examination of visible mucous membranes and skin;
общая термометрия;general thermometry;
измерение артериального давления на периферических артериях;measurement of blood pressure in peripheral arteries;
исследование пульса;pulse study;
количественное определение алкоголя в выдыхаемом воздухе.quantification of alcohol in exhaled air.
Из перечисленных параметров количественной оценке подлежат:Of the listed parameters, the following are subject to quantitative assessment:
частота сердечных сокращений;heart rate;
термометрия;thermometry;
артериальное давление определение паров этанола в выдыхаемом воздухе.blood pressure determination of ethanol vapors in exhaled air.
Остальные параметры, входящие в перечень клинических признаков, являются субъективными и зависят от опыта медицинского работника.The rest of the parameters included in the list of clinical signs are subjective and depend on the experience of the healthcare professional.
Данные, полученные в результате исследований, подтвердили высокую информативность созданного программно-аппаратного комплекса и разработанного способа оценки функционального состояния и позволили подтвердить высокую корреляцию со стандартными клиническими методами.The data obtained as a result of the research confirmed the high information content of the created software and hardware complex and the developed method for assessing the functional state and allowed confirming a high correlation with standard clinical methods.
При этом исследования подтвердили возможность количественной оценки изменений значимых параметров изменений цвета, кожных и слизистых покровов, нарушений двигательной активности (тремор конечностей, ресниц), координации, дыхательных движений, выраженность речевых изменений.At the same time, the studies confirmed the possibility of quantitative assessment of changes in significant parameters of color changes, skin and mucous membranes, impaired motor activity (tremor of the limbs, eyelashes), coordination, respiratory movements, the severity of speech changes.
Каждый испытуемый проходил контроль с записью параметров в течение 120 с в положении сидя. Полученные данные оценивались экспертами в области кардиологии, наркологии, терапии.Each subject underwent control with recording parameters for 120 s in a sitting position. The data obtained were evaluated by experts in the field of cardiology, narcology, therapy.
Пример 2.Example 2.
Проведение телемедицинского медицинского осмотра с использованием программно-аппаратного комплекса телеметрического контроля работника автотранспортной службы предприятия П. 1969 года рождения, с использованием дистанционного медицинского осмотра. Водитель с 20-летним стажем, страдающий артериальной гипертензией, не регулярно применяющий гипотензивные и седативные препараты без назначения врача.Carrying out a telemedicine medical examination using a hardware and software complex for telemetric control of an employee of the motor transport service of an enterprise born in 1969, using a remote medical examination. A driver with 20 years of experience, suffering from arterial hypertension, who does not regularly use antihypertensive and sedative drugs without a doctor's prescription.
В процессе телеметрического медицинского осмотра выявлено:During the telemetric medical examination, it was revealed:
частота сердечных сокращений: 87 ударов/мин;heart rate: 87 beats / min;
артериальное давление: САД 150, ДАД 95;blood pressure: SBP 150, DBP 95;
температура кожных покровов лица: 35,1 °С (что соответствует температуре в подмышечной впадине 36,7°С при комнатной температуре 26°С):temperature of the skin of the face: 35.1 ° C (which corresponds to a temperature in the armpit of 36.7 ° C at a room temperature of 26 ° C):
показатели алкотестера: 0 промилле;breathalyzer indicators: 0 ppm;
цвет кожных покровов лица: с легкой гиперемией (изменение от стандартной окраски 16% по красному каналу RGB);skin color of the face: with slight hyperemia (change from the standard color of 16% in the red channel RGB);
цвет слизистых тканей: в пределах нормы;color of mucous tissues: within normal limits;
речевой анализ: выявил незначительную заторможенность (14% изменение параметров голоса, частые хизитации);speech analysis: revealed a slight lethargy (14% change in voice parameters, frequent hesitations);
проведение теста сенсомоторной реакции: выявил умеренное отклонение по времени ответных реакций и наличие ошибочных ответов в 27% случаев.carrying out a sensorimotor reaction test: revealed a moderate deviation in response time and the presence of erroneous answers in 27% of cases.
На основании проведенного тестирования и полученных результатов работник отстранен от предстоящего рейса с подозрением на использование психоактивных веществ.Based on the tests carried out and the results obtained, the employee was suspended from the upcoming flight with suspicion of using psychoactive substances.
На основании рекомендаций медицинский работник при принятии решения отстранить водителя от рейса при последующем детальном расспросе уточнил, что за 2 ч до осмотра работник использовал препарат на основе фенобарбитала с целью купирования психоэмоционального напряжения (ссора в семье).Based on the recommendations, the medical worker, when deciding to remove the driver from the flight, with subsequent detailed questioning, clarified that 2 hours before the examination, the worker used a drug based on phenobarbital in order to relieve psycho-emotional stress (a quarrel in the family).
- 7 035602- 7 035602
Пример 3.Example 3.
Проведение телемедицинского медицинского осмотра с использованием программно-аппаратного комплекса телеметрического контроля работника комбината питания предприятия Р. 1959 года рождения, с использованием дистанционного медицинского осмотра. Повар с 30-летним стажем, без отягощенного терапевтического анамнеза.Carrying out a telemedicine medical examination using a software and hardware complex for telemetry control of an employee of a food plant of an enterprise born in 1959, using a remote medical examination. A cook with 30 years of experience, without a burdened therapeutic history.
В процессе телеметрического медицинского осмотра выявлено:During the telemetric medical examination, it was revealed:
частота сердечных сокращений: 81 ударов/мин;heart rate: 81 beats / min;
артериальное давление: САД 120, ДАД 70;blood pressure: SBP 120, DBP 70;
температура кожных покровов лица: 36,7°С (что соответствует температуре в подмышечной впадине 38,1°С при комнатной температуре 25°С);temperature of the skin of the face: 36.7 ° C (which corresponds to a temperature in the armpit of 38.1 ° C at a room temperature of 25 ° C);
показатели алкотестера: 0 промилле;breathalyzer indicators: 0 ppm;
цвет кожных покровов лица: с умеренной гиперемией (изменение от стандартной окраски 36% по красному каналу RGB);skin color of the face: with moderate hyperemia (change from standard color 36% in the red channel RGB);
склеры инъецированы, язык без изменений;sclera injected, tongue intact;
речевой анализ: выявил осиплость (30% изменение параметров голоса);speech analysis: revealed hoarseness (30% change in voice parameters);
проведение теста сенсомоторной реакции: выявил значительное отклонение по времени ответных реакций.sensorimotor response test: revealed significant deviation in response time.
На основании проведенного тестирования система поддержки принятия экспертных решений рекомендовала отстранить работника от выполнения служебных обязанностей с подозрением на острое респираторное заболевание.Based on the testing carried out, the expert decision support system recommended that an employee be suspended from duty with suspected acute respiratory illness.
На основании рекомендаций медицинский работник при принятии решения отстранил от рабочей смены работника с рекомендацией обратиться к врачу-терапевту.Based on the recommendations, the medical worker, when making a decision, removed the employee from the work shift with a recommendation to consult a general practitioner.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201800551A EA035602B1 (en) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Hardware and software package for telemetry of physiological and mental state of an employee (patient), and method for determining clinical signs impeding performance of work duties with remote interaction between medical personnel and employee (patient) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201800551A EA035602B1 (en) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Hardware and software package for telemetry of physiological and mental state of an employee (patient), and method for determining clinical signs impeding performance of work duties with remote interaction between medical personnel and employee (patient) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201800551A1 EA201800551A1 (en) | 2020-03-31 |
| EA035602B1 true EA035602B1 (en) | 2020-07-15 |
Family
ID=69942846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201800551A EA035602B1 (en) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Hardware and software package for telemetry of physiological and mental state of an employee (patient), and method for determining clinical signs impeding performance of work duties with remote interaction between medical personnel and employee (patient) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA035602B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113552025B (en) * | 2021-06-23 | 2024-04-16 | 安图实验仪器(郑州)有限公司 | Method for detecting resonance frequency of blood sample and blood sample resonance detector |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6168563B1 (en) * | 1992-11-17 | 2001-01-02 | Health Hero Network, Inc. | Remote health monitoring and maintenance system |
| US20020019584A1 (en) * | 2000-03-01 | 2002-02-14 | Schulze Arthur E. | Wireless internet bio-telemetry monitoring system and interface |
| US20080260218A1 (en) * | 2005-04-04 | 2008-10-23 | Yoav Smith | Medical Imaging Method and System |
| US20160095524A1 (en) * | 2014-10-04 | 2016-04-07 | Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Air Force | Non-Contact Assessment of Cardiovascular Function using a Multi-Camera Array |
| US20160206244A1 (en) * | 2015-01-19 | 2016-07-21 | Google, Inc. | Noninvasive Determination of Cardiac Health and Other Functional States and Trends for Human Physiological Systems |
| US20180132795A1 (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | International Business Machines Corporation | Contactless blood pressure monitoring of a patient |
-
2018
- 2018-08-31 EA EA201800551A patent/EA035602B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6168563B1 (en) * | 1992-11-17 | 2001-01-02 | Health Hero Network, Inc. | Remote health monitoring and maintenance system |
| US20020019584A1 (en) * | 2000-03-01 | 2002-02-14 | Schulze Arthur E. | Wireless internet bio-telemetry monitoring system and interface |
| US20080260218A1 (en) * | 2005-04-04 | 2008-10-23 | Yoav Smith | Medical Imaging Method and System |
| US20160095524A1 (en) * | 2014-10-04 | 2016-04-07 | Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Air Force | Non-Contact Assessment of Cardiovascular Function using a Multi-Camera Array |
| US20160206244A1 (en) * | 2015-01-19 | 2016-07-21 | Google, Inc. | Noninvasive Determination of Cardiac Health and Other Functional States and Trends for Human Physiological Systems |
| US20180132795A1 (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | International Business Machines Corporation | Contactless blood pressure monitoring of a patient |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201800551A1 (en) | 2020-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7019621B2 (en) | Devices and methods for determining a patient's physiological perturbations | |
| US6743022B1 (en) | System and method for automated self measurement of alertness equilibrium and coordination and for ventification of the identify of the person performing tasks | |
| JP2019536180A (en) | System and method for synthetic interaction with users and devices | |
| US20200121237A1 (en) | A method and system for monitoring attention of a subject | |
| US20170007126A1 (en) | System for conducting a remote physical examination | |
| US20230048704A1 (en) | Systems and methods for cognitive health assessment | |
| JP6450085B2 (en) | Health condition inspection device | |
| KR101983279B1 (en) | Nerve disprder diagnosis apparatus and method using virtual reality | |
| JP2017510313A (en) | Performance evaluation tool | |
| Colantonio et al. | Computer vision for ambient assisted living: Monitoring systems for personalized healthcare and wellness that are robust in the real world and accepted by users, carers, and society | |
| US20180181718A1 (en) | Interactive clinical decision support system | |
| Mari et al. | Remote measurement and home monitoring of tremor | |
| EA035602B1 (en) | Hardware and software package for telemetry of physiological and mental state of an employee (patient), and method for determining clinical signs impeding performance of work duties with remote interaction between medical personnel and employee (patient) | |
| US20210369115A1 (en) | Telemetry monitoring and assessment system of parameters of human vital functions and clinical signs of possible functional disorders and determination of methods of control | |
| JP2021194476A (en) | Information processing method, information processing system and program | |
| US20220211310A1 (en) | Ocular system for diagnosing and monitoring mental health | |
| JP6989203B2 (en) | Medical devices, systems, and methods | |
| CN113040773A (en) | Data acquisition and processing method | |
| US10925548B2 (en) | Device, system and method for detection of an asthma attack or asthma of a subject | |
| WO2023157596A1 (en) | Information processing method, information processing device, program, and information processing system | |
| EA033982B1 (en) | System for the telemetry monitoring of a patient's vital signs and telemetry monitoring method thereof | |
| Chang | Noncontact Lie Detection System Involving Photoplethysmography and Heart Rate Variability | |
| RU2722056C1 (en) | Diagnostic technique of paraphilic disorders with application of eye tracking | |
| Rakesh et al. | Raspberry Pi based E–Health System over Internet of Things | |
| Patient | Virtual Reality and Electrodermal Activity to Support Mild Cognitive Impairment: A Systematic Literature Review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM |