Персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я

У статті розглянуто особливості сучасних інтелектуальних інформаційних технологій, які становлять функціональну основу персоніфікованих засобів цифрової медицини для домашнього вжитку. Показано, що реалізація таких технологій потребує нових підходів до отримання діагностичної інформації та специфічн...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:	Вісник НАН України
Datum:	2012
Hauptverfasser:	Гриценко, В.І., Файнзільберг, Л.С.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainisch
Veröffentlicht:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2012
Schlagworte:	Інноваційний розвиток
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/37346
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я / В.І. Гриценко, Л.С. Файнзільберг // Вісн. НАН України. — 2012. — № 8. — С. 62-70. — Бібліогр.: 15 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859665479262535680
author	Гриценко, В.І. Файнзільберг, Л.С.
author_facet	Гриценко, В.І. Файнзільберг, Л.С.
citation_txt	Персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я / В.І. Гриценко, Л.С. Файнзільберг // Вісн. НАН України. — 2012. — № 8. — С. 62-70. — Бібліогр.: 15 назв. — укр.
collection	DSpace DC
container_title	Вісник НАН України
description	У статті розглянуто особливості сучасних інтелектуальних інформаційних технологій, які становлять функціональну основу персоніфікованих засобів цифрової медицини для домашнього вжитку. Показано, що реалізація таких технологій потребує нових підходів до отримання діагностичної інформації та специфічних методів надання інформації користувачу, який не має спеціальної медичної освіти. Наведено результати апробації, що підтвердили ефективність запропонованої технології. В статье рассмотрены особенности современных интеллектуальных информационных технологий, составляющих функциональную основу персонифицированных средств цифровой медицины для домашнего применения. Показано, что реализация таких технологий требует новых подходов к извлечению диагностической информации и специфических методов предоставления информации пользователю, который не имеет специального медицинского образования. Приведены результаты апробации, которые подтвердили эффективность предложенной технологии. The article describes the features of modern intelligent information technologies that make up the functional basis of personified digital medicine tools for home consumption. We show that the implementation of these technologies requires new approaches to the extraction of diagnostic information and specific methods of information delivery to the user who has no special medical education. Results of testing which confirmed the efficiency of the proposed technology are given.
first_indexed	2025-11-30T10:50:29Z
format	Article
fulltext	62 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8 ІННОВАЦІЙНИЙ РОЗВИТОК У статті розглянуто особливості сучасних інтелектуальних інформаційних технологій, які становлять функціональну основу персоніфікованих засобів цифрової медицини для домашнього вжитку. Показано, що реалі- зація таких технологій потребує нових підходів до отримання діагностичної інформації та специфічних методів надання інформації користувачу, який не має спеціальної медичної освіти. Наведено результати апробації, що підтвердили ефективність запропонованої технології. Ключові слова: цифрова медицина, інформаційна технологія, діагностична інформація. УДК 681.32 В.І. ГРИЦЕНКО, Л.С. ФАЙНЗІЛЬБЕРГ Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем Національної академії наук України та Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України просп. Академіка Глушкова, 40, Київ, 03680, Україна ПЕРСОНІФІКОВАНІ ЗАСОБИ ЦИФРОВОЇ МЕДИЦИНИ — КРОК ДО ЗДОРОВ’Я © В.І. Гриценко, Л.С. Файнзільберг, 2012 ВСТУП Світ вступив у складну епоху свого роз- витку. В комплексі проблем, що виникають при цьому, центральне місце посідають зрос- тання числа захворювань, передчасна смерть працездатного населення, дорожнеча ліку- вання і, як наслідок, додаткові демографічні проблеми. Стає очевидним, що вирішення цих проблем потребує не лише вдоскона- лення традиційних форм охорони здоров’я. Характер тяжких захворювань передбачає розподілену систему надання медичних по- слуг, коли домашнє спостереження і ліку- вання набуває великого значення. Досягти цього можна завдяки створенню новітніх персоніфікованих засобів цифрової меди- цини, світова практика розвитку яких під- тверджує їх перспективність. Проте темпи впровадження таких засобів стримуються обмеженими можливостями інформаційних технологій (ІТ). Річ у тім, що наближення медичних засобів безпосе- редньо до пацієнта не можна здійснювати лише незначними доробками та спрощен- ням приладів клінічного використання. На- впаки, розроблення простих і надійних персоніфікованих приладів потребує досить складних наукомістких ІТ, що реалізують нові підходи до оброблення інформації і специфічні методи надання наочної інфор- мації користувачу, який не має спеціальної медичної освіти. Важливу роль у цьому напрямі відіграє новий клас інформаційних технологій — ін- телектуальні ІТ з елементами мислення, побудова яких є одним із пріоритетних напрямів науково-технічного прогресу та інноваційного розвитку. Концепцію щодо створення таких технологій в Україні було розроблено ще в дев’яностих роках минуло- го століття [1]. Розроблення інтелектуаль- них ІТ потребувало величезних зусиль та складних досліджень фундаментального і прикладного характеру. Створені й використовувані в Україні ін- телектуальні ІТ підтверджують свою ефек- тивність. Вони є функціональною основою розробок високоінтелектуальних техноло- гічних засобів і виробів, що якісно видозмі- 63ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8 ІННОВАЦІЙНИЙ РОЗВИТОК нюють усталені, часто неефективні форми діяльності в різних сферах. У статті розглянуто особливості розро- блення таких технологій на прикладі персоні- фікованого приладу цифрової медицини ФА- ЗАГРАФ® для діагностики серцево-су дин ної системи, який створено Міжнародним на уко- во-навчальним центром інформаційних тех- нологій та систем (МННЦ ІТіС) і передано до серійного виробництва ПАТ НВК «Київ- ський завод автоматики ім. Г.І. Пет ров сь- кого». Сьогодні основну небезпеку для здоров’я населення становлять не інфекційні захво- рювання, як це було раніше, а хвороби сер- цево-судинної системи, причому останнім часом спостерігається тенденція до значно- го їх «омолодження». Захворювання сер- цево-судинної системи — одна з головних причин інвалідності та смертності праце- здатного населення в індустріально розви- нених країнах. Так, у Європі від серцево-судинних захво- рювань щороку помирає майже 3 млн осіб, у США — 1 млн, що становить половину всіх смертей і в 2,5 раза більше, ніж від усіх зло- якісних новоутворень разом узятих. При цьому 25% померлих від серцево-судинних захворювань — люди віком до 65 років. Ще більш невтішна картина спостеріга- ється в Україні. Всього за десять років по- двоїлася захворюваність на ішемічну хворо- бу серця (ІХС) [2]. Показник смертності від серцево-судинних захворювань в Україні є одним із найвищих у світі (66,6%). При цьо- му, за статистичними даними, у 50% випад- ків перший контакт хворого з лікарем-кар- діологом відбувається вже у відділенні кар- діореанімації з приводу гострого інфаркту міокарда [3]. Зрозуміло, що кардинально змінити цю ситуацію може лише профілактична меди- цина [4]. Для цього потрібні зручні, доступ- ні й разом з тим надійні засоби цифрової медицини, які можуть виявляти початкові ознаки відхилень у роботі серця під дією фі- зичних та емоційних перевантажень не лише в медичних установах, а й на виробництві і навіть у домашніх умовах. Створення таких приладів ґрунтується на фундаментальних дослідженнях оброблення сигналів склад- ної форми, що породжуються біологічни- ми об’єктами [5]. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ІНФОРМАЦІЙНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ФАЗАГРАФ® Електрокардіографія вже понад сто років залишається найпоширенішим методом функціональної діагностики в кардіології. Бурхливий розвиток засобів цифрової об- числювальної техніки зумовив появу нової галузі — комп’ютерної електрокардіографії. Клінічне застосування цифрових елек- трокардіографів пройшло кілька стадій сво- го розвитку. Перші вироби мали лише одну, але дуже важливу функцію реєстрації та збереження ЕКГ у цифровій формі. Сучасні цифрові електрокардіографи мають вбудо- вані алгоритми, які забезпечують автома- тичне вимірювання діагностичних ознак, зосереджених на інформативних фрагмен- тах, та інтерпретацію результатів оброблен- ня ЕКГ. Разом з тим, за оцінкою фахівців, ком- п’ютерний аналіз ЕКГ у часовій області не завжди забезпечує належну достовірність результатів діагностики. Згідно з [6], ЕКГ спокою, які оцінювали за традиційними ознаками, залишались нормальними майже в половини хворих із хронічною формою ішемічної хвороби серця навіть під час епі- зодів дискомфорту в грудній клітині. До того ж у реальних умовах крім корис- ного сигналу, що відображує електричну ак- тивність серця, реєструються різного роду завади від зовнішніх і внутрішніх джерел, які спотворюють діагностичну інформацію. Такі завади далеко не завжди можуть бути зведені лише до адитивної перешкоди. Про- те навіть приглушення адитивної мережевої завади за допомогою традиційних режек- торних фільтрів часто призводить до істот- них спотворень корисного сигналу [7] і, в кінцевому підсумку, до помилкової діагнос- тики. 64 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8 ІННОВАЦІЙНИЙ РОЗВИТОК Не менші проблеми виникають і в разі ви- користання іншого відомого підходу до під- вищення співвідношення сигнал — шум, який заснований на усередненні послідов- ності циклів ЕКГ [8]. Справа в тому, що на- віть у здорових людей частота серцевих ско- рочень не є сталою величиною [9]. Більш того, на окремих циклах ЕКГ відбуваються нерівномірні зміни тривалостей інформа- тивних фрагментів, на яких зосереджені діа- гностичні ознаки [10]. Тому при викорис- танні тривіальних алгоритмів усереднення серцевих циклів у часовій області відбува- ється «розмивання» інформативних фраг- ментів [7], унаслідок чого виникають по- милки у вимірюванні значень діагностичних ознак. Можна навести цілу низку інших проблем, що виникають під час побудови комп’ютерних алгоритмів аналізу та інтер- претації ЕКГ у часовій області. Слід зауважити, що помилки комп’ютер- них алгоритмів, якщо вони виникають при клінічному використанні цифрових електро- кардіографів, можуть бути виправлені квалі- фікованим лікарем на основі додаткового візуального оцінювання ЕКГ. Зовсім інша ситуація виникає в разі на- ближення цифрового електрокардіографа безпосередньо до пацієнта. При персональ- ному використанні навіть реєстрація ЕКГ у 12 традиційних відведеннях стає проблема- тичною, оскільки потребує певної кваліфі- кації для правильного розміщення електро- дів. До того ж пацієнт, який не має спеціаль- ної медичної освіти, не може корегувати помилкові рішення комп’ютерного алгорит- му на основі візуальної оцінки ЕКГ. Отже, основний «інтелект» персональних засобів оброблення ЕКГ має бути передусім спрямований на реалізацію нових ефектив- них алгоритмів, що забезпечать надійне ви- лучення діагностичної інформації з істотно спотворених сигналів. Зважаючи на ці аргументи, в основу роз- робки ІТ ФАЗАГРАФ® було покладено такі вимоги: • зручність — процедура реєстрації ЕКГ має бути необтяжливою, проводитися без зняття одягу і не вимагати інших підготов- чих заходів; • надійність — користувачу має бути на- дана лише інтегральна, але достовірна ін- формація про його поточний функціональ- ний стан, яку можна отримати при спроще- ній реєстрації сигналу і яка не потребує додаткового візуального аналізу ЕКГ; • інформативність — можливість вияв- лення прихованих ознак порушень у роботі серця під впливом фізичних і емоційних на- вантажень, які недооцінюють під час тради- ційної ЕКГ-діагностики; • оперативність — результат має бути отриманий не більше ніж за 1–2 хв.; • наочність — форма подання результатів має бути зрозумілою людині без спеціальної медичної підготовки. Для забезпечення цих, на перший погляд, суперечливих вимог в ІТ ФАЗАГРАФ® реа- лізовано спрощену процедуру реєстрації ЕКГ за допомогою спеціального сенсора з пальцевими електродами з подальшим об- робленням сигналу на персональному ком- п’ютері за оригінальним методом. Для реєс- трації ЕКГ достатньо доторкнутися паль- цями правої й лівої рук до мініатюрних електродів, розміщених на передній панелі сенсора (рис. 1). Електроживлення сенсора й передавання даних до комп’ютера здійснюється через USB-порт комп’ютера. У сенсорі забезпечу-Рис. 1. Мікропроцесорний сенсор ІТ ФАЗАГРАФ® 65ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8 ІННОВАЦІЙНИЙ РОЗВИТОК ється гальванічна розв’язка електричних ланцюгів відповідно до міжнародних стан- дартів з безпеки медичних виробів. В основу розробки ІТ ФАЗАГРАФ® покла- дено оригінальну стохастичну модель поро- дження біологічного сигналу z(t) в умовах внутрішніх і зовнішніх збурень [11]. Модель- ні експерименти підтвердили адекватність запропонованої моделі. Для порівняння на рис. 2 наведено результати штучних ЕКГ, ге- нерованих за моделлю, та записів № 100 і № 119 реальних ЕКГ зі спеціалізованої бази MIT–BIH Arrhythmia Database [12]. Запропонована модель дала змогу де- композувати загальну проблему створення ефективних інформаційних технологій до- бування діагностичної інформації з фізіоло- гічних сигналів складної форми, звівши її до послідовності окремих стадій інтелектуаль- ного оброблення сигналів [5]. Функціональ- ною основою цієї технології є оригінальний метод оброблення сигналу в фазовому про- сторі (на площині z(t) – ż(t)), який дає мож- ливість істотно підвищити достовірність ре- зультатів діагностики. Комп’ютерне оброблення сигналу склада- ється з таких стадій: • фільтрація зовнішніх спотворень, зок- рема, видалення дрейфу ізоелектричної лі- нії, приглушення мережевих завад на основі оригінального вузькосмугового режектор- ного фільтра і випадкових шумів на базі вдо- сконаленого алгоритму адаптивного згла- джування; • оцінювання першої похідної ż(t) сигна- лу на основі інтерполяційного полінома Ла- гранжа з відповідною процедурою регуля- ризації; Рис. 2. Результати моделювання: реальна (1) і штучна (2) ЕКГ з інверсними зубцями Т (а) та з екстрасистолами (б) 66 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8 ІННОВАЦІЙНИЙ РОЗВИТОК • побудова фазового портрета ЕКГ у про- сторі z(t) – ż(t) й оцінювання усередненої фазової траєкторії з використанням гаус- дорфових відстаней [11] між парами фазових траєкторій Qk та Qm окремих циклів, де ρ (qk, qm) = � qk — qm �— евклідова відстань між точками (нормова- ними векторами) qk = (zk, żk) � Qk та qm = = (zm, ż m) � Qm на фазовій площині; • відновлення корисного сигналу та аналіз традиційних ЕКГ-ознак у часовій області; • аналіз статистичних і спектральних по- казників варіабельності серцевого ритму та оцінювання на їх основі збалансованості симпатичного й парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи; • розпізнавання інформативного фрагмен- та усередненої фазової траєкторії, що відпо- відає періоду реполяризації шлуночків; • оцінювання додаткового діагностично- го показника βT, що характеризує симетрич- ність форми цього фрагмента, та реалізація діагностичного правила, заснованого на по- рівнянні βT з пороговим значенням. Показник βT визначають як відношення максимальної швидкості на висхідному та низхідному колінах фрагмента реполяризації усередненої фазової траєкторії. Досі такий показник вивчали лише в наукових дослі- дженнях, але не реалізовували в ком п’ю- терному аналізі, швидше за все, через склад- ність його обчислення за реальними ЕКГ. Оригінальні комп’ютерні алгоритми об- роблення ЕКГ у фазовому просторі, в тому числі процедури, спрямовані на автоматич- не визначення показника βT за реальними сигналами, описано в роботі [13]. ГРАФІЧНИЙ ІНТЕРФЕЙС ІНФОРМАЦІЙНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ Зрозуміло, що пацієнт не зобов’язаний зна- ти і розуміти математичну складність наведе- них вище процедур. Користувач лише отри- мує кінцевий результат — інформацію про поточний стан його серцево-судинної систе- ми та збалансованості вегетативної нервової системи. Така інформація надається за допо- могою текстових і голосових повідомлень, а також наочних графічних образів. Результати тестування зберігаються в базі даних і відображуються на спеціально- му індикаторі у вигляді градусника (рис. 3 а) відносно шкали, розділеної на три зони — зелену («норма»), жовту («задовільно») та червону («увага»). Така інтерпретація ре- зультатів не потребує жодних медичних навичок. У програмі реалізовано також важливу функцію автоматичного уточнення усеред- нених значень показників функціонального стану конкретного користувача під час кож- ного тестування. Це дає змогу порівняти по- точний результат тестування з «персональ- ною» нормою і надати додаткову інформа- цію на персональному індикаторі (рис. 3 б) у вигляді п’яти характерних графічних обра- зів, які сигналізують про стабільність функ- ціонального стану, його певне погіршення чи покращення порівняно з усередненою нормою. ФАЗАГРАФ® забезпечує оцінювання й ві- дображення розподілу частот «нормально- го» стану користувача і відхилень від персо- нальної норми у вигляді гістограми відпо- відних графічних образів (рис. 4 а), а також графіків, що відтворюють динаміку кожного з показників упродовж певного періоду спо- стережень (рис. 4 б). ФАЗАГРАФ® дає також можливість оці- нювати функціональний стан користувача під навантаженням. Для цього реалізовано модуль керування фізичним навантажен- ням (рис. 5 а) у вигляді проби Руф’є — за- дана кількість присідань за певний інтервал часу — та модуль керування емоційним на- вантаженням (рис. 5 б) — комп’ютерні стрес- тести, які користувач має виконати в умовах дефіциту часу, коли на екрані монітора з’являються випадкові збуджувальні чи гальмівні графічні стимули різного типу. RH(Qk, Qm) = max ⎨ max min ρ (qk, qm), qk � Qk qm � Qk max min ρ (qk, qm) ⎬ qm � Qm qk � Qk ⎧ ⎫ ⎭ ⎩ 67ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8 ІННОВАЦІЙНИЙ РОЗВИТОК ВИПРОБУВАННЯ, СЕРТИФІКАЦІЯ ТА РЕЗУЛЬТАТИ АПРОБАЦІЇ Для організації серійного виробництва прилад ФАЗАГРАФ® пройшов усі передба- чені законодавством України технічні та ме- дичні випробування й отримав Свідоцтво про державну реєстрацію виробу медичного призначення № 8398/2008, а також держав- ний Сертифікат затвердження засобу вимі- рювальної техніки № UA-MI/1-2558-2009. Технічні випробування підтвердили від- повідність виробу чинним стандартам і нормативним документам, зокрема ДСТУ 3798-98 (IEC 60601-1:1988) з безпеки ме- дичних приладів. Для інформаційної підтримки серійного виробництва в МННЦ ІТіС було створено і впроваджено на ПАТ НВК «Київський за- Рис. 3. Індикатори функціонального стану користувача а б Рис. 4. Відображення статистики та динаміки результатів тестування а б Рис. 5. Вікна програмних модулів керування навантаженням а б 68 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8 ІННОВАЦІЙНИЙ РОЗВИТОК вод автоматики ім. Г.І. Петровського» додат- кове обладнання — програмно-технічний комплекс для відтворення штучних ЕКГ із заданими амплітудно-часовими параметра- ми. За допомогою цього комплексу здійсню- ють перевірку метрологічних характеристик та оцінювання споживчих якостей приладів ФАЗАГРАФ®. Мікроелектронний імітатор сигналів складної форми, на основі якого побудовано цей комплекс, пройшов метро- логічні випробування в ДП «Укртестметр- стандарт» і отримав Свідоцтво про держав- ну метрологічну атестацію № 26-02-0808 від 16 вересня 2011 р. Ефективність оригінального методу комп’ютерного оброблення ЕКГ у фазовому просторі, який є функціональною основою ІТ ФАЗАГРАФ®, підтверджена масштабни- ми клінічними випробуваннями, узагальне- ні результати яких подано в [14]. Наведемо лише декілька з цих результатів. Для експериментального підтвердження діагностичної цінності показника βT прово- дили статистичне оброблення клінічних да- них, отриманих у відділенні ішемічних хво- роб серця Національного наукового центру «Інститут кардіології ім. академіка М.Д. Стра- жеска» НАМН України (Київ) та в чотирьох клініках Німеччини: Essen University Hospi- tal, Essen Katholical Hospital «Phillpusstift», Heart and Diabetes Center of North Rhine- Westphalia in Bad-Oeynhausen, Berlin Ger- man Heart Center. Клінічний матеріал охоплював 441 запис ЕКГ хворих на ІХС з підтвердженим діаг- нозом (коронароангіографія) і 387 записів ЕКГ здорових волонтерів, які складали контрольну групу. Статистична обробка показала, що серед- ні значення показника βT істотно відрізня- лися в групах і становили 0,956±0,43 для хворих на ІХС і 0,665±0,12 для здорових волонтерів. Перевірка отриманого результа- ту за критерієм Стьюдента підтвердила, що з імовірністю Р > 0,999 гіпотезу про випад- ковість цих відмінностей можна відкинути. Встановлено, що прийняття рішень за по- роговим правилом УВАГА, якщо βT ≥ β0 НОРМА, якщо βT < β0, де β0 ~ 0,72, забезпечує розпізнавання пред- ставників зазначених груп з чутливістю SE = 81% і специфічністю SP = 78%. Слід підкреслити, що до групи верифіко- ваних хворих було включено лише пацієнтів, у яких традиційний ЕКГ-аналіз у 12 відве- деннях не виявив жодних відхилень від нор- ми. Інакше кажучи, з погляду традиційної ЕКГ-діагностики всіх обстежених, у тому числі хворих на ІХС, було б віднесено до групи здорових. Тому діагностичне правило, що підтвер- дило відносно високі показники чутливості та специфічності на такому «складному» клінічному матеріалі, можна вважати ціл- ком прийнятними для профілактичного тес- тування в домашніх умовах. В Інституті фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України проводили також апробацію ІТ ФАЗАГРАФ® в активних експериментах з тваринами (безпородними собаками). Ос- новна мета експерименту — спостереження за зміною показника βT в умовах штучної ішемії та реперфузії. Експерименти ще раз підтвердили гіпо- тезу про важливість показника βT для вияв- лення початкових ознак ішемії міокарда: щойно тварині проводили маніпуляцію, яка спричинювала штучну ішемію, значення показника βT збільшувались, поступово на- ближаючись до порога «небезпечних» зна- чень. Крім спеціалізованих медичних закладів і науково-дослідних інститутів апробацію ІТ ФАЗАГРАФ® проводили у спортивних орга- нізаціях, зокрема, у збірних України з фут- болу, академічного веслування та стрільби з лука, діагностичних центрах, підприємствах із підвищеним техногенним ризиком, сана- торіях, реабілітаційних центрах, навчальних закладах та серед інших потенційних спо- живачів (більш ніж у 30 організаціях). В отриманих відгуках за результатами апроба- ції було підкреслено зручність і надійність приладу, відзначено інші позитивні спожив- чі якості ІТ ФАЗАГРАФ®. 69ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8 ІННОВАЦІЙНИЙ РОЗВИТОК Зокрема, в кількох відгуках зазначено, що під час тестування за допомогою приладу ФАЗАГРАФ® виявлено ряд пацієнтів з пев- ними відхиленнями показників від норми, хоча досі вони вважали себе здоровими. Піс- ля додаткової перевірки в медичних закла- дах цей попередній «діагноз» було підтвер- джено. ВИСНОВКИ ФАЗАГРАФ® — перший вітчизняний при- лад цифрової медицини для домашнього вжитку, в якому реалізовано перспективні науково-технічні рішення світового рівня та сучасні ідеї інтелектуальних ІТ. Слід зауважити, що за результатами аналі- тичних досліджень [15] останнім часом ри- нок медичних виробів істотно змінив свій напрям від сегменту складних систем клініч- ного використання, на якому спостерігаєть- ся певна стагнація, до портативних прила- дів цифрової медицини, які пацієнти можуть самостійно використовувати в домашніх умовах за звичайного способу життя. Зрозуміло, спрощений метод реєстрації інформації тільки від одного відведення, який реалізує ІТ ФАЗАГРАФ®, не може слу- гувати основою стандартного ЕКГ-висновку. Разом з тим результати апробації технології в клінічних умовах підтвердили, що навіть така обмежена інформація при обробленні ЕКГ у фазовому просторі дає змогу інте- грально оцінювати функціональний стан серцевої діяльності та виявляти (з певним ступенем достовірності) початкові ознаки порушень. Простота використання сенсора з пальце- вими електродами для реєстрації ЕКГ (рис. 2) і наочність інформації про результа- ти тестування, поданої в доступній формі у вигляді спеціальних індикаторів (рис. 3), дає можливість користувачеві, який не має медичної освіти, використовувати ІТ ФА- ЗАГРАФ® у домашніх умовах як приставку до побутового комп’ютера для самооціню- вання функціонального стану, оптимізації способу життя та прийому медичних препа- ратів, розумного розподілу навантажень і відпочинку й накопичення даних для кон- сультацій з лікарем. Такий підхід до «розподіленої» діагностики, коли пацієнт сам накопичує інформацію за до- сить великий проміжок часу, а потім лікар її ін- терпретує, дає можливість останньому зробити набагато обґрунтованіші висновки про стан серцево-судинної системи, ніж епізодичний «контакт» з пацієнтом з використанням тради- ційних клінічних засобів. До того ж накопичен- ня вихідних даних з використанням персоніфі- кованих засобів цифрової медицини істотно зменшує тривалість необхідних обстежень па- цієнта в стаціонарних умовах, що має позитив- ні економічні наслідки як для пацієнта, так і для державної системи охорони здоров’я. На аналогічних принципах у МННЦ ІТіС створено інші персоніфіковані прилади циф- рової медицини. Зокрема, розроблено авто- номний пристрій ІКАР з внутрішнім джере- лом живлення і рідкокристалічним дисплеєм, який реалізує елементи ІТ ФАЗАГРАФ® і може працювати без комп’ютера в будь-яких умовах. Створено також оригінальну техно- логію відновлення рухів після інсультів та ін- ших патологій, яку реалізовано в приладах ТРЕНАР-1 і ТРЕНАР-2. Розроблено інтелек- туальну ІТ ДІАБЕТ ПЛЮС, яка виконує функції електронного помічника хворим на цу- кровий діабет і рекомендує збалансовані дієти. На нашу думку, широке впровадження цих та аналогічних вітчизняних засобів цифрової медицини — вагомий внесок у ви- рішення приоритетної проблеми оздоров- лення населення України. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Гриценко В.І. Інтелектуалізація інформаційних техно- логій // Наука і технології. — К.: Інститут кібернети- ки ім. В.М. Глушкова НАН України, 1992. — С. 4–9. 2. Корнацький В.М. Проблеми здоров’я суспільства та продовження життя. — К.: Інститут кардіології ім. М.Д. Стражеска, 2006. — 46 с. 3. Thaulow E., Erikssen J., Sandvik L. et al. Initial clini- cal presentation of cardiac disease in asymptomatic men with silent myocardial ischemia and angio- graphically documented coronary artery disease (the Oslo Ischemia Study) // Am. J. Cardiology. — 1993. — V. 72. — P. 629–663. 70 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8 ІННОВАЦІЙНИЙ РОЗВИТОК 4. Гоженко А., Кульбіда М., Кочет О. Профілактична стратегія медичної науки — шлях до підвищення ефективності охорони здоров’я // Вісник НАН України. — 2011. — № 12. — С. 64–69. 5. Файнзильберг Л.С. Информационные технологии обработки сигналов сложной формы. Теория и практика. — К.: Наук. думка, 2008. — 333 с. 6. Connolly D.C., Elveback L.R., Oxman H.A. Coronary heart disease in residents of Rochester, Minnesota. IV. Prognostic value of the resting electrocardiogram at the time of initial diagnosis of angina pectoris // Mayo. Clin. Proc. — 1984. — V. 59(4). — P. 247–250. 7. Беркутов А.М., Гуржин С.Г., Дунаев А.А., Про- шин Е.М. Повышение эффективности регистрации формы электрокардиосигнала корреляционной обработкой в цифровой осциллографии // Био- медицинские технологии и радиоэлектроника. — 2002. — № 7. — С. 4–13. 8. Zywietz C., Borovsky D., Götsch G., Joseph G. Metho dology of ECG Interpretation in the Hannover Program // Meth. Inf. Med. — 1990. — V. 29, N 4. — P. 375. 9. Goldberger A.L. Fractal mechanisms in the electro- physiology of the heart // IEEE Eng. Med. Biol. — 1992. — V 11. — P. 47–52. 10. Генкин А.А. Новая информационная технология анализа медицинских данных. — Спб: Политехни- ка, 1999. — 192 с. 11. Fainzilberg L.S. ECG Averaging Based on Hausdorff Metric // Int. J. Bioelectromagnetism. — 2003. — V. 5, N 1. — P. 236–237. 12. Moody G.B., Mark R.G. The impact of the MIT-BIH Arrhythmia Database // IEEE Eng. Med. Biol. – 2001. — V. 20(3). — P. 45–50. 13. Файнзильберг Л.С. Компьютерный анализ и ин- терпретация электрокардиограмм в фазовом про- странстве // Системні дослідження та інформа- ційні технології. — 2004. — № 1. — С. 32–46. 14. Файнзильберг Л.С. ФАЗАГРАФ® — эффективная информационная технология обработки ЭКГ в за- даче скрининга ишемической болезни сердца // Клиническая информатика и телемедицина. — 2010. — Т. 6, № 7. — С. 22–30. 15. Bujnoch Z. Ambulatory cardiac monitoring: Avoiding maturity through technological advancement // Healthcare & Life Sciences. Vital Signs. Strate- gic Insights for Healthcare Executives. — 2007. — 10 September. В.И. Гриценко, Л.С. Файнзильберг Международный научно-учебный центр информационных технологий и систем Национальной академии наук Украины и Министерства науки и образования, молодежи и спорта Украины пр. Академика Глушкова, 40, Киев, 03680, Украина ПЕРСОНИФИЦИРОВАННЫЕ СРЕДСТВА ЦИФРОВОЙ МЕДИЦИНЫ — ШАГ К ЗДОРОВЬЮ В статье рассмотрены особенности современных интеллектуальных информационных технологий, со- ставляющих функциональную основу персонифици- рованных средств цифровой медицины для домашнего применения. Показано, что реализация таких техноло- гий требует новых подходов к извлечению диагности- ческой информации и специфических методов предо- ставления информации пользователю, который не имеет специального медицинского образования. При- ведены результаты апробации, которые подтвердили эффективность предложенной технологии. Ключевые слова: цифровая медицина, информа- ционная технология, диагностическая информация. V.I. Gritsenko, L.S. Fainzilberg International Research and Training Center for Information Technologies and Systems of National Academy of Sciences of Ukraine and Ministry of Education and Science, Youth and Sport of Ukraine 40 Acad. Glushkova Ave., Kyiv, 03680, Ukraine PERSONIFIED DIGITAL MEDICINE TOOLS — STEP TO HEALTH The article describes the features of modern intelligent information technologies that make up the functional ba- sis of personified digital medicine tools for home con- sumption. We show that the implementation of these technologies requires new approaches to the extraction of diagnostic information and specific methods of informa- tion delivery to the user who has no special medical edu- cation. Results of testing which confirmed the efficiency of the proposed technology are given. Keywords: digital medicine, information technology, diagnostic information. Стаття надійшла 14.06.2012 р.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-37346
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0372-6436
language	Ukrainian
last_indexed	2025-11-30T10:50:29Z
publishDate	2012
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
record_format	dspace
spelling	Гриценко, В.І. Файнзільберг, Л.С. 2012-10-02T19:58:48Z 2012-10-02T19:58:48Z 2012 Персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я / В.І. Гриценко, Л.С. Файнзільберг // Вісн. НАН України. — 2012. — № 8. — С. 62-70. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 0372-6436 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/37346 681.32 У статті розглянуто особливості сучасних інтелектуальних інформаційних технологій, які становлять функціональну основу персоніфікованих засобів цифрової медицини для домашнього вжитку. Показано, що реалізація таких технологій потребує нових підходів до отримання діагностичної інформації та специфічних методів надання інформації користувачу, який не має спеціальної медичної освіти. Наведено результати апробації, що підтвердили ефективність запропонованої технології. В статье рассмотрены особенности современных интеллектуальных информационных технологий, составляющих функциональную основу персонифицированных средств цифровой медицины для домашнего применения. Показано, что реализация таких технологий требует новых подходов к извлечению диагностической информации и специфических методов предоставления информации пользователю, который не имеет специального медицинского образования. Приведены результаты апробации, которые подтвердили эффективность предложенной технологии. The article describes the features of modern intelligent information technologies that make up the functional basis of personified digital medicine tools for home consumption. We show that the implementation of these technologies requires new approaches to the extraction of diagnostic information and specific methods of information delivery to the user who has no special medical education. Results of testing which confirmed the efficiency of the proposed technology are given. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Вісник НАН України Інноваційний розвиток Персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я Персонифицированные средства цифровой медицины — шаг к здоровью Personified digital medicine tools — step to health Article published earlier
spellingShingle	Персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я Гриценко, В.І. Файнзільберг, Л.С. Інноваційний розвиток
title	Персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я
title_alt	Персонифицированные средства цифровой медицины — шаг к здоровью Personified digital medicine tools — step to health
title_full	Персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я
title_fullStr	Персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я
title_full_unstemmed	Персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я
title_short	Персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я
title_sort	персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я
topic	Інноваційний розвиток
topic_facet	Інноваційний розвиток
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/37346
work_keys_str_mv	AT gricenkoví personífíkovanízasobicifrovoímedicinikrokdozdorovâ AT fainzílʹbergls personífíkovanízasobicifrovoímedicinikrokdozdorovâ AT gricenkoví personificirovannyesredstvacifrovoimedicinyšagkzdorovʹû AT fainzílʹbergls personificirovannyesredstvacifrovoimedicinyšagkzdorovʹû AT gricenkoví personifieddigitalmedicinetoolssteptohealth AT fainzílʹbergls personifieddigitalmedicinetoolssteptohealth

Персоніфіковані засоби цифрової медицини — крок до здоров’я

Institution

Ähnliche Einträge