Особенности подсистемы ввода данных в АИС Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

циркуляционными токами в периферических областях мышцы сердца, имеющих, низкое удельное сопротивление. Этот эффект усиливается анизотропностью мышц сердца Кроме того, радиальные ЭДС в желудочках, а также радиальные и тангенциальные ЭДС в м е жже л у д о ч к о в о й перегородке, обычно не воспринимаемые электрокардиографами, фиксируются на МКГ. Тот факт, что у здоровых людей преобладает ЭДС радиального направления, а при маг'нитокардиографии усиливаются тангенциальные ЭДС, позволил предположить, что МКГ может оказаться более чувствительной к патологическим изменениям волны возбуждения в сердце, чем ЭКГ.

В настоящее время наметился путь анализа МКГ Это прямое сопоставление ЭКГ и МК1 пациента, страдающего какими-либо нарушениями сердечной деятельности, а затем сравнение их с МКГ здоровых пациентов Исследователи надеются с помощью визуального анализа выявить какие-либо закономерности, специфические аномалии поведения кривых, которые дали бы ключ к проведению более детального анализа.

Таким образом, регистрация МП сердца, является в настоящее время существующим фактом Получены отчетливые и воспроизводимые МКГ. С их помощью исследователь может получить такие данные, которые невозможно получить другими способами, так как МКГ отражает некоторые стороны электрической активности сердца, не проявляющиеся на ЭКГ. Широкие перспективы развития магнитокардиографии связаны с целым рядом ее преимуществ перед другими методами диагностики, а именно1 безопасностью, возможно большей информативностью, возможностью бесконтактной регистрации и другими. Большой интерес представляет создание единой полной картцны МП биообъекта (человека), его распределение в пространстве* изменения во времени, а также характер его взаимодействия с окружающими МП различного происхождения.

Эксперименты показали, что МВТ может быть зарегистрирована на расстоянии до 5 и в ряде случаев до 10 см от поверхности грудной клетки. Расстояние, на котором можно было зарегистрировать магнитный сигнал сердца, определялось местом отведения. Магнитокардиографическое картирование обнаружило, что не of всех участков грудной клетки регистрируется МП сердца, что может быть связано: локальностью магнитных сигналов — наиболее вероятная причина. С недостаточной разрешающей способност ью датчика и поэтому чем дальше от места анатомического расположения сердца в грудной клетке, т. е. от источника активности, тем сигнал слабее и он регистрируется на уровне помех.

Магнитокардиографии, как и электрокардиографий позволяет диагностировать гипертрофию миокарда левого желудочка сердца, а также лучше выявлять рубцовые изменения миокарда. Mai нитокардиография, будучи бесконтактным методом исследования, не требует предварительной подготовки больных и является более оперативным методом исследования, чем электрокардиографический.

j ( > <■ л / ’

V

А.П.Кравченко , И.А. Титоренко , А.И. Волков , В.А. Картавенко ОСОБЕННОСТИ ПОДСИСТЕМЫ ВВОДА ДАННЫХ В АИС

1 "V *

Современная тенденция развития медучреждений в целях повышения экономической эффективности предполагает внедрение автоматизированной информационной системы (АИС).

Структура АИС включает направления;

1) медицинское; 1 '

2) организационно-управленческое;

3) административно-хозяйственное.

Медицинское направление включает:

1) сбор статистических данных;

2) ведение электронной истории болезни;

3) управление движением медицинской информации.

Управление движением медицинской информации подразумевает съем сигналов, изображений, параметров и характеристик человека.

Рис Л. Схематичное изображение медучреждения, охваченного сетью АИС, с подсистемой ввода

данных с медобородувания.

В настоящее время распространена передача медицинских изображений в локальную сеть АИС, с целью последующего сжатая и длительного хранения в базе данных сервера. При этом, характеристики и параметры функционирования человека не подлежат обработке и хранению в электронном виде на сервере. Это связано с тем, что традиционно медицинская информация в приборах представляется в графическом виде на бумажном носителе и ее преобразование в электронный вид не автоматическими средствами, сопровождается появлением ошибок субъективного характера. Кроме того, погрешность устройств воспроизведения и необходимость борьбы с помехами, артефактами, приводит к тому, что при обработке данных на специализированных средствах локальных приборов появляются искажения исходной информации. Поэтому возникают 01раничения возможности вторичной обработки при внедрении новейших алгоритмов и методик диагностирования. Для устранения этих недостатков необходимо снять вышеперечисленные ограничения. Будущие АИС должны содержать блоки автоматического ввода информации с аппаратуры, предназначенные для снятия характеристик и параметров функционирования человека до этапа их искажения.

Один из возможных вариантов реализации АИС с подсистемой снятия и ввода данных с медобор\дования приведен на рис 1. Аппаратура подсистемы ввода разделяется на два функциональных блока, блок снятия (БС), модуль сопряжения (МС). БС устанавливается на каждом медприборе (МП) и отвечает за непосредственный съем сигналов с приборов. Все БС медкабинета, палаты, отделения посредством стандартного интерфейса передачи данных соединяются с модулем сопряжения, который синхронизирует их работу в локальной сети (ЬА1М). С АРМа врача осуществляется контроль за работой оборудования, ведется вторичная обработка информации и т.д.

Блок снятия предназначен для съема сигналов с МП, оцифровка аналогового сигнала и преобразования в формат данных, пригодный для обмена данными с МС. Типовая структурная схема БС приведена на рис.2.

г .

'______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _ і

- Рис. 2. Структурная схема блока снятия.

Блок снятия состоит из грех основных узлов, аппаратуры съема информации, устройства управления, приемопередатчика

Аппаратура съема информации (АС) снимает сигнал с МЦз в случае сигнала аналоговой формы, преобразуете цифровую. Вариантами реализации АС может быть набор аналого-цифровых преобразователей (АЦП) или сочетание аналогового мультиплексора с АЦП. Второй вариант предпочтительней, так как позволяет использовать одну микросхему АЦП на множество каналов. Устройство управления (УУ) осуществляет выбор канала съема данных, передачу сигнала с выбранного канала на приемопередатчик и управление приемопередатчиком. Выбор канала съема данных обеспечивается переключением аналогового мультиплексора. УУ осуществляет подготовку данных, поступивших с АС, и выдает их на приемопередатчик. УУ может быть выполнен на базе микроконтроллера (МК).

Рис. 3. Структурная схема реализации ЁС.

і

Приемопередатчик предназначен для обмена информацией с модулем сопряжения (МС) посредством стандартного интерфейса передачи данных. Интерфейс можно организовать на микросхемах универсального синхронно-асинхронного приемопередатчика 1)5АКТ.

УУ и приемопередаїчик могут быть совмещены и реализованы на одном МК, имеющем в составе модуль и$АЯТ На рис. 3 приведен пример схемы реализации БС.

Модуль сопряжения (МС) предназначен для объединения БС и организации обмена данными с сетью ЬАЫ. Типовая структура МС приведена на рис. 4. * 1'

Рис. 4. Структурная схема модуля сопряжения

Модуль сопряжения включает в себя набор приемопередатчиков, устройство согласования, контроллер сети.

Набор приемопередатчиков обеспечивает согласованный обмен данными между БС и МС. На каждый БС отводится по одному приемопередатчику МС. Устройство согласования (УС) предназначено для управления приемопередатчиками и формирования данных в вид удобный для передачи контроллеру сети. Контроллер сети синхронизирует обмен данными УС с ТАК В качестве контроллера сети используется ЕШегпе^контроллер, трансформирующий входные данные в формат пакетов сети Е^егпеГ

Структурная схема реализации МС. согласующаяся со схемой БС, изображенной на рис.З, приведена на рис.З.

Рис. 5. Структурная схема реализации МС

Решение проблемы автоматического ввода данных с комплекса приборов в систему АИС позволяет предположить возможность нового витка развития информационной системы медучреждений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кравченко А.П., Картавенко В. А., Волков А.И. Ъсобенность архитектуры

автоматизированной информационной системы медицинского учреждения, содержащей подсистемы ввода данных с медицинского оборудования. Материалы конференции «Вологдинские чтения. Радиоэлектроника информатика и электротехника», Владивосток: ДВГТУ, 2007

АТ1.Кравченко , Ю.В. Борисов , В.А. Картавенко , А.И. Волков

ПРОГРАММИРОВАНИЕ МОДУЛЕЙ ВВОДА ДАННЫХ С МЕДОБОРУДОВАНИЯ В АИС

МЕДУЧРЕЖДЕНИЙ

В настоящее время получили большое распространение микроконтроллеры (МК), микроконтроллерные модули, которые предназначены для использования в различных автономных устройствах и выполнения самых разных задач, в частности - управления, а также служить промежуточным звеном между исследуемым объектом и устройством верхнего уровня. Еще совсем недавно они обладали невысокой производительностью, небольшим набором периферии и имели высокую цену. Сейчас, в связи с бурным развитием электроники, дешевизне технологий изготовления и миниатюризации электронных компонентов, микроконтроллеры стали доступными и распространенными. Они внедряются практически всюду и успешно справляются с поставленными им задачами.

Не обошли МК стороной и медицинскую технику Сейчас они используются практически во всех современных медицинских приборах. Применение микроконтроллеров очень эффективно