СТРУКТУРНАЯ СХЕМА БАЗЫ ДАННЫХ МЕДИЦИНСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ В ОБЛАСТИ ПУЛЬСОВОЙ ДИАГНОСТИКИ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

В.В. Бороноев, д-р техн. наук, проф., e-mail: vboronojev2001@mail.ru И.В. Нагуслаева, научный сотрудник, e-mail: ira.lebedi@gmail.com Институт физического материаловедения СО РАН, г. Улан-Удэ

УДК 004.65

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА БАЗЫ ДАННЫХ МЕДИЦИНСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ В ОБЛАСТИ ПУЛЬСОВОЙ ДИАГНОСТИКИ

Разработана структурная схема базы данных медицинских наблюдений в области пульсовой диагностики, включающая медико-биологическую информацию о пациентах и результаты обследований по традиции европейской и тибетской медицины, параметры биомедицинских сигналов. Созданная база данных позволяет уменьшить временные затраты и улучшить качество исследований в области пульсовой диагностики, проводить обработку пульсовых сигналов, сравнительный анализ полученных массивов данных, анализировать функциональное состояние организма человека в динамике лет наблюдений.

Ключевые слова: базы данных, обработка биомедицинских сигналов.

V.V. Boronoev, D. Sc. Engineering, Prof.

I.V. Naguslaeva, Researcher

STRUCTURAL DIAGRAM OF THE MEDICAL OBSERVATIONS DATABASE IN PULSE DIAGNOSIS

The block diagram of the medical observations database in pulse diagnosis is created, including medical and biological information about patients, the results of diagnostics of the European and Tibetan traditional medicine, biomedical signal parameters. The database reduces analysis time expenditure and improves the quality of research in pulse diagnosis. The database makes feasible a comparative analyze datasets of the functional state of the human body in long-term dynamics.

Key words: database, biomedical signal processing.

Пульсовая диагностика восточной медицины, в частности тибетской, имеет большие возможности для адаптации к современному уровню развития технических средств. Характерными особенностями тибетской медицины являются комплексная оценка организма в целом, оценка функционального состояния 12 внутренних органов и регуляторных систем организма. Анализ методов пульсовой диагностики тибетской медицины требует множества исследований, сопровождающихся обработкой большого объема данных. Возникает проблема сбора, хранения, обработки и интерпретации данных медико-биологических сигналов.

Разработка баз данных медико-биологических сигналов, информационных и экспертных систем существенно расширяет возможности автоматизации процесса диагностики организма.

Целью работы является разработка баз данных медико-биологических сигналов в области пульсовой диагностики тибетской медицины.

В лаборатории волновой диагностики живых систем ИФМ СО РАН накоплен большой материал по многолетним исследованиям пульсовых сигналов и диагностике согласно традициям тибетской медицины, который содержит данные о пациентах, состоянии их здоровья и параметрах медико-биологических сигналов. Полученный объем информации нуждается в упорядочении и структурировании.

Обследование пациентов ведется в Республиканском клиническом госпитале ветеранов войн МЗ РБ с помощью автоматизированного пульсодиагностического комплекса (АПДК) [1, 2]. После обследования даются заключения врачей по традициям европейской и тибетской медицины.

База банных состоит из массивов медико-биологической информации о больных (возраст, рост, вес и т.п.), результатов обследований европейскими и тибетскими врачами, массивов параметров медико-биологических сигналов. Данные являются разнотипными, часть из них измеряется в количественных, а часть - в качественных шкалах. Качественные параметры: пол, сезон, конституция и ряд других, сводятся к набору бинарных величин. При анализе полученной информации о пациенте большое внимание уделяется параметрам пульсового сигнала: с помощью специального модуля рассчитываются амплитудные, временные, спектральные характеристики, а также производные от них. Анализ полученных параметров необходим для последующей автоматизации процессов диагностики организма.

Структурная схема баз данных представлена на рисунке 1.

Блок обработки

База данных

Вычисление амплитудно-временных характеристик

Вычисление спектральных характеристик

Вычисление интегральных и дифференциальных характеристик

Блок вывода

Рис. 1. Структурная схема формирования баз данных

На первом этапе обследования происходят осмотр и пальпация пациента врачом-экспертом в области тибетской медицины. Основные антропометрические данные (рост, вес, возраст и т.п.) и заключение врача-тибетолога записываются в карту пациента. После этого происходит осмотр врачом-терапевтом, при необходимости проводятся дополнительные исследования с привлечением современной техники Республиканского клинического госпиталя ветеранов войн (УЗИ, томография и т.п.). Врач-терапевт записывает результаты диагностики в карту пациента. На последнем этапе происходит регистрация пульсовых сигналов с помощью АПДК, вычисление основных параметров и их вывод на экран монитора.

Предложенная структура базы данных реализована в реляционной модели данных систематизации информации. Программные модули реализованы в среде визуального программирования Delphi. Важную информацию сожержат результаты диагностики состояния пациента по традициям европейской и тибетской медицины, представляющей собой строго упорядоченную структуру. Основными принципами построения матрицы состояния организма является наличие уникального кода для каждого заболевания, группировка по семантическому признаку. Таким образом, удается наиболее выгодно систематизировать информацию, избежать нагромождения терминов, скрывая неиспользуемые элементы, а также обеспечить достаточную подробность описания, углубляясь в подрубрики. Рассмотрение каждого функционального отклонения в виде кода облегчает доступ к данным и их автоматическую обработку.

Взаимодействие пользователя с программным комплексом обеспечивается пользовательским интерфейсом. Пользовательский интерфейс программы состоит из интерфейса программы ввода исходных данных; интерфейса программы представления результатов расчетов и ряда диалоговых окон. Используемый способ ввода информации практически исключает печать вручную, чаще пользователю достаточно выбрать симптом из списка. Лишь в крайних случаях допускается возможность печати в произвольной форме при отсутствии симптома в справочном массиве данных. Указанный способ имеет ряд преимуществ, такие как высокая скорость ввода информации, жесткий контроль за соответствием симптомов в терминологии тибетской медицины, быстрая адаптация пользователя в среде сервисного модуля. Также с помощью сервисного модуля автоматически производятся основные статистические расчеты.

Визуальное отображение данных из базы воплощается в виде основной формы, представленной на рисунке 2.

•Г 6*14 ддикьск

UM |М«И

tv

06(mBOTU)

_ |0т«п*о |Рост Гмсс АД | Pd_

п П n<«ai»-w«5 Иркя 17« 1362 1

2 ', i^i'ftt Здоси HlUltMCCMI in 1ЭЭВ 0

3 Сыхт«« (С In 1« 1976 0

4 Ьйриютл 164 138} 1

5 Esrjifts '€ "" 6 112 19» 1

б f 3 о 17Я 1973 11

7 « А [и_ 181 19(е 0

в Гарм*в in 1981 0

т

Г» Гк>та»то Г ГЪ

Г По rooy won * Лак»

(ш ГУ,' 4!«rti

Г По

С

J н«*т*

¡Путь г ■»♦.»I

Ofrll*» j Ли*и:« I n^fc А фчй**« j

1*1 d VJ '-iis»** и ля &И'.евсъ»2004\и*м1й ЛвОсш*«

1.10 D Ч1я«Л0«м а<«*

\+2 Л -lji»»-,'.j>, дш ЕЛ'■ иит>У04'<

1е? D VLJ »«м\Даи»»<е a>v ё»Д'десма JJJb'^ti'idb M

'1«в D \ишА1Ы«а« bflSBewaOO^iOJWhdeMW

Ги1 I

ГЦ cw

ЛКви

ЛЧаг

иг

I !>•<•«•«.• Op+vm

Гиои

"Hi»-

nr.»«

ПЧаг

»(«Ч-И ¡Ляп» ПИИ . IkMltibH tt смет

£Х**Х>3 epj-*; ¡0m г«гтрмт . «.vi^rw . пмиг»«#1»я

¡мать©j п«6*то*сг«

ООшм^диапоз т-йстакуз

^ивьтреввтъ!

inlilOtSttti*

Детлп егьлпе

Рис. 2. Общий вид базы данных

Данная форма представляет компиляцию нескольких отношений базы данных, позволяющую рационально упорядочить информацию о проведенных исследованиях. Фактически это виртуальный журнал исследований в области пульсовой диагностики. Отображение данных в форме виртуальной истории обследований пациента позволяет отслеживать динамику течения заболеваний.

Аналитический модуль построен на теории моделей и алгоритмов цифровой обработки сигналов. Специальный программный модуль (рис. 3), включенный в базу данных, позволяет

исследовать пульсовые сигналы пациента, а именно находить первые и вторые производные, проводить спектральный, амплитудно-временной анализ данных.

Рис.3. Анализ пульсовых сигналов пациента

Созданная информационная база данных биомедицинских сигналов в области пульсовой диагностики позволяет уменьшить временные затраты и улучшить качество исследований в области диагностики тибетской медицины, проводить обработку данных биомедицинских сигналов, анализировать функциональное состояние организма человека в динамике лет наблюдения.

Библиография

1. Пат. № 2085111 (РФ). Устройство для измерения пульса / Азаргаев Л.Н., Бороноев В.В., Поплаухин В Н., Сторчун Е.В.; опубл. 27.07.1991. Бюл. № 21.

2. Автоматизированный пульсодиагностический комплекс тибетской медицины (АПДК). Шифр «Тибет» // Важнейшие законченные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы институтов Сибирского отделения РАН. - Мин. науки и технической политики РФ, СО РАН. -Новосибирск: Нзд-во СО РАН, 1996. - С. 300-301.

Bibliography

1. Patent № 2085111 (RF). A device for measuring pulse / Azargaev L.N., Boronoev V.V., Poplaukhin V.N., Storchun E.V.; publ. 27.07.1991. Bul. № 21.

2. Automated pulse diagnostic complex of Tibetan medicine (APDC). Identifier «Tibet» // In: Critical complete research and development work of the institutes of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. - Min. of Science and Technology Policy of the Russian Federation, Russian Academy of Sciences. - Novosibirsk: Russian Academy of Sciences, 1996. - P. 300-301