Проект АПК

Аппаратно-программный комплекс (АПК) для персонификации процесса нейрореабилитации и повышения его эффективности.

Договор №184ГРНТИС5/35900 от 03.08.2017 (код 0035900), заявка №НТИ-34499, конкурс Развитие-НТИ II, Нейронет.

При поддержке Фонда содействия развития малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд содействия инновациям)

Нейрореабилитация на сегодняшний день является одним из перспективных направлений современной медицины. Она выходит за рамки клинической неврологии, поскольку рассматривает не только состояние нервной системы при конкретном неврологическом заболевании, но и изменение функциональных возможностей человека в связи с развившейся болезнью. Для объективизации и стандартизации оценки клинической картины в целом и неврологического статуса в частности используются разнообразные шкалы, тесты и опросники. Это такие методики как Бартель, Глазго, Скворцовой-Гусева, индекс мобильности Ривермид, модифицированная шкала Рэнкина, NIHSS, MMSЕ и др. Указанные методы не всегда адекватно отражают динамику изменения функционального состояния пациента в процессе реабилитационного лечения, особенно в остром периоде.

Основной целью проекта НИОКР является разработка аппаратно-программного комплекса для персонификации процесса нейрореабилитации и повышения его эффективности. Ключевой компонент разрабатываемого АПК — устройство для получения информации об исследуемом объекте путем неинвазивной регистрации изменений потенциала жидких сред организма. Принцип функционирования этого устройства опирается на патенты РФ №2405727 и №111670, интеллектуальную собственность на которые владеют заявители по данному проекту.

 

Неинвазивность диагностических воздействий разрабатываемого АПК, быстрота и оперативность процедуры диагностики обеспечат:
• повторяемость получаемых результатов;
• оценку степени сбалансированности процессов жизнедеятельности и жизнеобеспечения;
• выявление направленности развития патологических процессов (обострение, хронизация);
• возможность прогнозирования длительности восстановления функций организма,
• возможность прогнозирования исходов заболевания и развития осложнений.

Основой разработки АПК для персонификации процесса нейрореабилитации и повышения её эффективности является управляемое оператором устройство для регистрации потенциала и пакет программ, обеспечивающий регистрацию, передачу данных, полученных при тестировании из электронного устройства по радиоканалу, их приём приложением, установленным на пользовательский мобильный (планшетный) компьютер, ноутбук, смартфон. Целевая операционная система — Android версии не ниже 4.0. Полученные приложением данные преобразуются и сохраняются в специализированном файле (файле данных обследования). Далее приложение формирует запрос серверу на аналитическую обработку данных. Полученный результат в режиме реального времени отображается приложением.

 

Электронное устройство аппаратно-программного комплекса (АПК) должно обеспечить:
— повышение эффективности процесса нейрореабилитации не менее , чем на 10%, которая определяется с помощью регистрации адаптационного потенциала (в %) в начале, середине и в конце курса нейрореабилитации у неврологических больных с острыми нарушениями мозгового кровообращения, опухолевыми заболеваниями мозга, артериоло-венозными мальформациями, дорсопатии на всех этапах нейрореабилитации, включая острый.
— измерение потенциалов в биологически активных точках (БАТ);
— преобразование данных измерений в цифровой формат;
— беспроводную передачу цифровых данных программному приложению, формирующему
отчет по результатам работы;
— передачу информации о состоянии устройства и уровне заряда источника питания.

 

Основные параметры электронного устройства АПК:

Время установления рабочего режима после включения должно быть не более 5 минут.
Диапазон значений регистрируемого потенциала +-(0,005-1) В с погрешностью не более 5%.
Входное сопротивление устройства должно быть 10 (+-10%) МОм.
Напряжение на разомкнутых входных контактах устройства должно быть не более 1В.
Ток генератора тока должен быть 0,1 (+-20%) мкА.
Время, требуемое на обследование одного объекта должно быть не более 15 мин.
Источник питания устройства – бортовой аккумулятор 3,7 В / 1600 мАч, с возможностью подзарядки через USB. Работа устройства с питанием от сети не предусматривается.
Мощность, потребляемая устройством, не должна превышать 150 мВт.
Продолжительность непрерывной работы устройства должна быть не менее 8 ч.

 

Программное обеспечение АПК должно состоять из программных модулей, устанавливаемых на планшет, либо смартфон с операционной системой Android и должно обеспечивать следующие функции:

— регистрацию изменений потенциалов жидких сред в виде цифровых данных;
— оперативное хранение и передача данных;
— контроль опорного значения потенциала электродной системы, калибровка;
— контроль состояния источника питания;
— сервисные функции, такие как задание временного интервала считывания, управление
режимами работы, формирование и передача отчета о текущем состоянии устройства;
— установление связи с устройством регистрации по беспроводному каналу;
— получение цифровых данных от устройства;
— отображение текущего значения потенциала;
— отображение процесса накопления данных на интервале времени тестирования;
— отображение результатов завершенного тестирования;
— информирования пользователя об изменениях в текущем состоянии устройства;
— сохранение результатов тестирования для последующего анализа.

 

Вспомогательные элементы приложения – справочная система (система подсказок), средства настойки беспроводного интерфейса и контроль процесса зарядки бортового источника питания.
Комплект программ АПК должен обеспечивать управление электронным устройством АПК и должен обладать дружественным интерфейсом для медицинских специалистов.
Назначение управляющей программы электронного устройства:
— самотестирование микроконтроллера электронного устройства при его включении;
— установка и контроль электрических параметров аналоговой части устройства;
— управление работой АЦП устройства;
— управление передачей данных из электронного устройства по радиоканалу Bluetooth на смартфон с установленным приложением программного комплекса АПК.

Назначение мобильного программного приложения, устанавливаемого на пользовательский мобильный планшет, смартфон с операционной системой Android:

— приём данных измерений и сервисной информации от электронного устройства;
— регистрацию (анкетирование) обследуемого пациента;
— визуальное сопровождение процесса обследования;
— последовательное накопление и анализ полученных данных;
— формирование отчета о текущем обследовании и визуальное представление его в виде набора объектов, содержащих:
• графическую модель здоровья;
• гистограммы, характеризующие адаптационный потенциал по стандартным системам гомеостаза и организма в целом;
• количественные данные об адаптационном потенциале в %;
• выводы и рекомендации для специалистов в текстовом формате;
— формирование комплексного отчета для специалиста по лечебному процессу данного пациента;
— документирование и хранение результатов обследований в виде файлов с данными;
— возможность поиска и отображения результатов ранее проведенных обследований.

Рис. 1. Анкета пациента


Рис. 2. Энергопунктурограмма состояния пациента (ЭнПГ) — начало курса нейрореабилитации

Рис. 3. ЭнПГ — конец курса нейрореабилитации

Рис. 4. Результаты исследования — начало курса

Рис. 5. Результаты исследования – конец курса

Отв. кмн Загустина Н. А.