РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Отчет 77 с., 37 рис., 6 таб., 2 прил. ПРОГРАММНО - АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС, ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА, ОБРАБОТКА БОЛЬШИХ ДАННЫХ. Цель работы: разработать автоматизированный программно-аппаратный комплекс (АПАК) для мониторинга состояния здоровья человека с использованием телекоммуникационных технологий. Задачи проекта: 1. Разработка комплекта рабочей конструкторской документации на изделие. 2. Изготовление 3D – модели корпусных изделий. 3. Разработка комплекта программной документации. 4. Монтаж и прошивка печатных плат. 5. Внесение необходимых изменений в комплект конструкторской документации. 6. Разработка программы и методики испытаний. 7. Разработать проект технических условий на изделие. 8. Разработать комплект технологической документации. 9. Изготовление опытного образца изделия (в составе: блок тонометра (измерению давления, ЧСС) и блок ПАК по измерению температуры тела, содержание этилового спирта в выдыхаемых парах воздуха). 10. Проведение эксплуатационных испытаний медицинского изделия. 11. Корректировка рабочей конструкторской документации на изделие (в составе: блок тонометра (измерение давления, ЧСС) и блок ПАК по измерению температуры тела, содержание этилового спирта в выдыхаемых парах воздуха) согласно результатам проведения эксплуатационных испытаний. Увеличение продолжительности жизни и укрепление здоровья российских граждан является главной целью развития отечественной системы здравоохранения, реально достижимой за счет активного перехода к персонализированной медицине, высокотехнологическому здравоохранению и здоровьесберегающим технологиям с помощью передовых цифровых, интеллектуальных технологий и роботизированных систем. Один из самых современных инструментов реализации данной цели – создание программно-аппаратного комплекса, предполагающего системную оптимизацию и цифровизацию медицинских процессов, в результате чего на одной платформе объединяются лучшие научно-технические, образовательные и клинические решения. На первом этапе выполнения работ по проекту были разработаны следующие документы: 1. Комплект рабочей конструкторской документации на изделие в составе:  блок тонометра (измерение давления, ЧСС);  блок ПАК по измерению температуры тела, содержание этилового спирта в выдыхаемых парах воздуха). 2. 3D – модель корпусных изделий. 3. Комплект программной документации, включающий в себя:  Техническое задание;  Руководство пользователя;  Руководство администратора.  Описание программы;  Алгоритмы работы программы. В результате проведения работ первого этапа разработано специальное ПО, обеспечивающее дальнейшее проведение работ по проекту. На втором этапе выполнения работ по проекту были проведены следующие работы: 1. Монтаж и прошивка печатных плат в составе: - главная плата управления ПАК; - плата управления блока измерения содержания этилового спирта в выдыхаемых парах воздуха; - плата управления блока измерения температуры тела; - плата управления блоком тонометра (измерение давления, ЧСС). 2. Внесены необходимые изменения в комплект конструкторской документации. 3. Разработана программа и методика испытаний. В результате проведения работ 2 этапа спроектирована общая архитектура программно-аппаратного комплекса; разработаны схемы электрические принципиальные печатных плат измерительных модулей; выполнена трассировка печатных плат измерительных модулей; разработано программное обеспечение нижнего уровня для обеспечения функционирования печатных плат измерительных модулей и главной платы управления; разработана программа и методика испытаний. На третьем этапе выполнения работ по проекту были разработаны: 1. Проект технических условий. 2. Конструкторская документация на основной блок АПАК. 3. Конструкторская документация на блок тонометра. 4. Протокол испытаний АПАК ПО на соответствие требованиям, предъявляемым к аппаратно-техническим средствам ПАК. 5. Протокол испытаний АПАК ПО на соответствие требованиям, предъявляемым к правильности функционирования ПАК. 6. Протокол испытаний АПАК ПО на соответствие требованиям, предъявляемым к изготовлению опытного образца ПАК. В результате проведения работ третьего этапа изготовлены опытные образцы изделия АПАК, проведены эксплуатационные испытания, а также составлен проект технических условий для последующей доработки и конкретизации. Все испытания были признаны успешными, однако обнаружены следующие недостатки: по результатам тестирования было составлено распределение отклонений показания опытного образца АПАК ПО от показаний эталонного прибора; выявлен один несущественный недостаток в ходе испытания №9 - при проведении испытания был выявлен сбой в работе термопринтера. Причиной сбоя послужил перегрев заводского контроллера принтера, зависящего только от качества сборки устройства. Термопринтеры являются покупным комплектующим, поэтому рекомендуется ликвидация сбоя путем замены дефектных устройств на рабочие, а также обсуждение проблемы с поставщиком и запланированное проведение мероприятий по входному контролю качества поступающих комплектующих. Также, на третьем этапе были зарегистрированы два результата интеллектуальной деятельности: 1. Программа для ЭВМ «Комплексная система для работы программно-аппаратного комплекса для мониторинга состояния здоровья человека с использованием телекоммуникационных технологий». Данная система предназначена для использования программно-аппаратного комплекса, позволяющего проходить медицинские осмотры. В рамках работы программно-аппаратного комплекса осуществляется регистрация пользователя в системе с помощью RFID метки, фотофиксация пользователя, сбор жалоб на состояние здоровья от пользователя, измерение систалического и диасталического артериального давления, пульса, наличия паров алкоголя в выдыхаемом воздухе и температуры тела. По результатам проведенных исследований система формирует печатный талон, в котором отражены измеряемые показатели. Также в рамках прохождения исследования осуществляется подтверждение личности пользователя при помощи подписи. 2. Свидетельство о регистрации базы данных "База данных программно-аппаратного комплекса для мониторинга состояния здоровья человека с использованием телекоммуникационных технологий". База данных для мониторинга состояния здоровья человека с использованием телекоммуникационных технологий предназначена для организации ввода, хранения и обработки результатов предсменных и предрейсовых медицинских осмотров. В базе данных обеспечивается хранение множества данных, к основным можно отнести: дату и время исследований, перечень жалоб, измеряемые показатели: верхнее и нижнее артериальное давление, частота сердечных сокращений, пары в выдыхаемом воздухе, температуру тела и др. Функциональные возможности: централизованный учет данных медицинских осмотров, исследований, формирование отчетных форм. На четвертом этапе выполнения работ по проекту были разработаны следующие документы: 1. Скорректированный комплект рабочей документации на изделие (в составе: блок тонометра (измерение давления, ЧСС) и блок ПАК по измерению температуры тела, содержание этилового спирта в выдыхаемых парах воздуха) согласно результатам проведения эксплуатационных испытаний. 2. Описание применения. В результате проведения работ четвертого этапа была скорректирована рабочая конструкторская документация на изделие, согласно результатам проведения эксплуатационных испытаний (результаты испытаний были приведены в отчете о результатах эксплуатационных испытаний опытного образца АПАК от «02» февраля 2021 года). В результате проведения НИОКР разработан АПАК с использованием телекоммуникационных технологий для персонального мониторинга здоровья человека на основе анализа ключевых физиологических параметров: артериальное давление, пульс, температура тела, снятие ЭКГ (используется как дополнительная опция) и быстрого реагирования на отклонения в данных показателях. Вся информация о диагностируемых показателях собирается и обрабатывается с использованием технологий обработки больших данных, храниться на локальном хранилище и синхронизируется с вычислительным облаком. В случае отклонения показателей от нормы, сотрудник будет направлен на детальный медосмотр к специалисту. Область применения результатов: незаменимыми такие комплексы будут на удаленных промышленных объектах северных территорий, ограниченных в инфраструктуре и требующих быстрого реагирования специалистов на изменения в показателях здоровья.