CC BY
28
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ. ПРИБОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕАКЦИИ ГЛАЗА НА ВНЕШНИЕ
ИНТЕНСИВНЫЕ ЗАСВЕТКИ К.В. Каряев
Научный руководитель - д.т.н., профессор Э.С. Путилин
Рассматриваются требования, предъявляемые к программным комплексам учета в клинике. Предложена оригинальная платформа построения программного комплекса, позволяющая интегрировать разнородные диагностические данные и учет историй болезни пациентов в рамках единой системы. Рассмотрено применение модели для реализации модуля для прибора для исследования реакции глаза на внешние интенсивные засветки.
Введение
Современное диагностическое оборудование с точки зрения организации пользовательского интерфейса, как правило, можно отнести к одной из двух категорий. Первую составляют приборы для экспресс-диагностики, обладающие собственными дисплеем, упрощенной встроенной информационной системой и системой обработки и анализа данных. Вторую составляют высокоточные комплексы для клиник и диагностических центров, а их информационные системы и системы обработки данных, как правило, используют персональные компьютеры. Обмен данными производится по последовательному порту RS-232, а в последнее время также с использованием шины USB или FireWire.
С другой стороны, в настоящий момент внедрение автоматизированных систем учета историй болезни пациентов в клиниках становится все более распространенным и в России. Однако, как правило, эти системы ориентируются на автоматизацию платежного документооборота и подчас не имеют даже электронных баз историй болезни пациентов. Таким образом, количество работы персонала не сокращается, а возрастает, а дополнительные возможности, предоставляемых вычислительными системами и системами баз данных, не используются.
Также стоит отметить превалирование индивидуальных заказов и индивидуальных программных решений в данной области. С учетом необходимости массового переоснащения государственных клиник и перехода на повсеместное использование информационных технологий целесообразна разработка единого стандарта и единой программной платформы. Возможна и разработка единого масштабируемого и расширяемого программного комплекса на основе этой платформы.
В данной работе обсуждается один из возможных подходов к построению общей архитектуры информационной системы клиники на примере информационной системы (ИС) офтальмологического центра. Предлагаемая платформа ориентирована на регистрацию и обработку данных клинических исследований. Особое внимание уделяется разработке платформы для взаимодействия с диагностическими приборами.
Информационная платформа
Предлагаемая платформа (рис. 1) состоит из нескольких основных структурных элементов, обладающих определенными особенностями:
a) база данных (БД), хранящая как текстовые, так и графические данные;
b) пользовательский интерфейс различных автоматизированных рабочих мест (АРМ), типичных для клиники;
c) модульная структура АРМ врача-специалиста:
a. модули взаимодействия с приборами;
b. различные диалоговые окна для различных задач (интерфейс к диагностическим приборам, выборка данных из истории болезни, внесение диагноза и других текстовых данных в историю болезни);
c. расширяемая архитектура комплекса, позволяющая устанавливать модули для взаимодействия с новыми приборами и реализации новых методов анализа клинических данных.
Рис. 1. Общая схема информационной сети клиники
0
Рис. 2. Схема программно-аппаратного комплекса АРМ врача-специалиста
Современные системы автоматизации учета начального уровня в клиниках акцентируют внимание на АРМ регистратуры и АРМ кассира. Задачи автоматизации учета
новых пациентов и оформление оплаты услуг являются хорошо разработанными и на данном этапе не представляют серьезной сложности. Тем не менее, необходимо отметить вопрос ограничения доступа на АРМ к чувствительным данным о пациенте. Таким образом, каждое АРМ должно обеспечивать доступ только к той информации, которая необходима, обеспечивая наиболее удобный интерфейс, позволяющий с наименьшими затратами времени производить обслуживание пациентов.
Мы предлагаем обратить особое внимание на АРМ врача-специалиста (рис. 2). Для этого АРМ характерны специфические задачи, а именно:
• доступ к истории болезни пациента (в том числе поиск отдельных данных по категориям и ключевым словам), включая анамнез, данные предыдущих лабораторных исследований, диагнозы и т.п.;
• возможность вносить данные исследований;
• возможность вносить данные диагноза.
На практике, однако, возникает проблема, связанная с неприспособленностью большинства существующих приборов к автоматизированному учету результатов клинических исследований. Это приводит к необходимости, наряду с электронными историями болезни, и бумажных карточек, включающих распечатки результатов клинических исследований. Это затрудняет и восстановление истории течения болезни.
Рис. 3. Схема модуля ИС для взаимодействия с отдельным прибором
Таким образом, внедрение единого стандарта передачи данных для интерфейса приборов с вычислительной системой является целесообразным решением, способствующим дальнейшему развитию информационных систем клиник. С другой стороны, многие современные приборы укомплектованы разъемом для подключения к компьютеру. Это позволяет рассчитывать на возможность разработки отдельных модулей для информационной системы, которые будут объединять функциональность, уникальную для конкретного прибора, или группы приборов (например, последовательных модификаций одного прибора). Единственным условием является открытость протокола обмена данными с прибором и алгоритмов ее обработки.
Структура модуля информационной платформы
Целесообразно выделить в модуле (рис. 3) логические блоки, отвечающие за низкоуровневое взаимодействие с прибором, за специфические компоненты пользовательского интерфейса и за специальные процедуры анализа и обработки входных данных.
Важнейшим фактором является взаимодействие различных компонент модуля между собой и с ядром АРМ специалиста. Выбранная нами схема представлена на рис. 3. Она позволяет разделить низкоуровневые алгоритмы обмена данными с прибором и пользовательский интерфейс, а также производить анализ, обработку и сохранение полученных данных в БД в фоновом для пользователя режиме.
Реализация модуля прибора для исследования реакции глаза на внешние интенсивные засветки
Как известно, реакцией глаза на посторонние засветки, в том числе импульсные, является изменение диаметра зрачка и биохимических процессов, проходящих в сетчатке. Скорость реакции глаза на меняющиеся условия освещенности, особенно при перепаде освещенности на несколько порядков, практически не исследованы.
Исследование динамики изменения диаметров зрачков глаз в реальном времени с высоким пространственным и временным разрешением позволит определить профессиональную пригодность лиц, допущенных к управлению транспортными средствами. Выделим основные требования к установке, позволяющей исследовать реакцию глаза на внешние интенсивные засветки:
• установка должна отвечать требования эргономики и безопасности для здоровья испытуемого;
• установка должна обеспечивать имитацию широкого диапазона условий освещения, встречающихся в повседневной жизни человека, включая воздействие импульсных источников в условиях дневного, ночного и сумеречного зрения, в том числе в нештатных (экстремальных) ситуациях;
• установка должна обеспечивать регистрацию и измерение диаметра зрачка глаза исследуемого пациента в реальном времени, а также сохранение и интерпретацию данных измерений.
Целесообразно оставить в базовой конструкции прибора только регистрирующие функции, а функции анализа и расчета передать программному комплексу. В таком случае входными данными программного модуля будет последовательность кадров (десятки или сотни, со скоростью 20-40 кадров в секунду), считываемых с ПЗС-матрицы. Целями обработки будут определение диаметра зрачка глаза и построение функции его изменения со временем, соотнесенной с функцией изменения во времени интенсивности освещения.
Целесообразным будет отображение как графической, так и табличной информации. Опционально возможно и отображение видеопотока, полученного с ПЗС-матрицы. В БД необходимо сохранить табличные данные, дополнительно возможно сохранение видеопотока.
Пользователь (врач-специалист) должен иметь возможность выбрать или задать функцию изменения освещения, а также запустить процедуру исследования в момент готовности пациента. Необходимо предусмотреть и функцию отображения предыдущих исследований, запрашиваемых из базы данных.
На рис. 4 приведена итоговая схема данного модуля.
Интерфейс к
Рис. 4. Схема модуля ИС для прибора для исследования реакции глаза на внешние
интенсивные засветки
Заключение
Разработка современных программных комплексов для интегрирования всего документооборота клиники является важной областью, критической для дальнейшего совершенствования оказания медицинской помощи и повышения качества и эффективности работы специалистов-врачей. В результате анализа выявлены технические требования и разработана платформа программного комплекса для интегрирования системы учета с диагностическими приборами. На примере прибора для исследования реакции глаза на внешние интенсивные засветки показаны основные детали данного комплекса и подтверждена возможность реализации предложенной модели на практике. В ходе дальнейшего развития работы возможна разработка универсального комплекса, позволяющего обеспечить интеграцию различных диагностических данных в рамках единой базы данных, и тем самым повысить эффективность работы специалистов клиники.
Литература
1. Урмахер Л.С., Айзенштат Л.И. Офтальмологические приборы. М.: Медицина, 1988.
2. Москалев В.А., Нагибина И.М., Полушкина Н.А., Рудин В.Л. Прикладная физическая оптика. СПб: Политехника, 1995.
3. Закер К. Компьютерные сети: Пер. с англ. СПб: БХВ-Петербург, 2002.
4. Кренке Д. Теория и практика построения баз данных. 8 изд. СПб: Питер, 2003.
(Л
К пользователю
