Медицинские приборно-компьютерные системы

Медицинские приборно-компьютерные системы (МПКС) предназначены для информационной поддержки и/или автоматизации диагностического и лечебного процесса, осуществляемых при непосредственном контакте с организмом больного (например, при проведении регистрации физиологических параметров). Их называют также программно-аппаратными комплексами (устройствами, средствами) или, более развернуто, приборно-компьютерными и микропроцессорными медико-технологическими автоматизированными системами.

Основное отличие систем этого класса – работа в условиях непосредственного контакта с объектом исследования и, как правило, в реальном режиме времени. В программном обеспечении для МПКС выделяют шесть основных функциональных разделов: подготовка обследования, проведение обследования, просмотр и редактирование записей, вычислительный анализ, оформление заключения и работа с архивом. Для работы МПКС, помимо вычислительной техники, необходимы специальные медицинские приборы, оборудование, телетехника, средства связи.

По функциональным возможностям МПКС подразделяются на специализированные, многофункциональные и комплексные. Специализированные (однофункциональные) системы предназначены для проведения исследований одного вида (например, электрокардиографических). Многофункциональные системы позволяют проводить исследования нескольких видов (например, электрокардиографические и электроэнцефалографические). Комплексные системы обеспечивают комплексную автоматизацию важной медицинской задачи. Например, мониторная система для автоматизации палаты интенсивного наблюдения, позволяющая отслеживать важнейшие физиологические параметры пациентов, а также контролировать функционирование аппаратов искусственной вентиляции легких.

По назначению МПКС могут быть разделены на классы.

1. Системы для проведения функциональных и морфологических исследований. С их помощью осуществляются исследования системы кровообращения, органов дыхания, головного мозга и нервной системы, органов чувств, рентгенологические исследования, магнитно-резонансная томография, ультразвуковая диагностика, радионуклидные исследования, тепловизионные исследования.

2. Мониторные системы. Предназначены для длительного непрерывного наблюдения за состоянием пациента в палатах интенсивной терапии, операционных и послеоперационных отделениях.

3. Системы управления лечебным процессом и реабилитации. К этим системам относят автоматизированные системы интенсивной терапии, системы биологической обратной связи, а также протезы и искусственные органы, создаваемые на основе микропроцессорной технологии.

4. Системы лабораторной диагностики. К ним относят системы, предназначенные для автоматизированной обработки данных лабораторных исследований. В их число входят системы для анализа биосред и биожидкостей организма больного (крови, мочи, клеток, тканей человека и т. п.), данных микробиологических и вирусологических исследований, иммуноферментных исследований и другие.

5. Системы для научных медико-биологических исследований. Отличаются более широкими возможностями, позволяющими осуществлять более детальное и глубокое изучение состояния организма больного. Кроме того, они позволяют проводить исследования на животных. К этим системам относят системы, предназначенные для автоматизированной обработки данных лабораторных исследований. В их число входят системы для анализа биосред и биожидкостей организма больного (крови, мочи, клеток, тканей человека
и т. п.), данных микробиологических, вирусологических, иммуноферментных и других исследований.

В МПКС можно выделить три основные составляющие: медицинское, аппаратное и программное обеспечение.

Медицинское обеспечение любой медицинской системы – это комплекс медицинских предписаний, нормативов, методик и правил, обеспечивающих оказание медицинской помощи посредством этой системы. Применительно к МПКС медицинское обеспечение включает в себя способы реализации выбранного круга медицинских задач, решаемых в соответствии с возможностями аппаратной и программной частей системы. К медицинскому обеспечению относятся наборы используемых методик, измеряемых физиологических параметров и методов их измерения, определение способов и допустимых границ воздействия системы на пациента.

Аппаратура съема информации

Аппаратура реализации лечебных воздействий

Вычислительное средство

Рис. 15. Общая структура МПКС

Биологический объект

Под аппаратным обеспечением понимают способы реализации технической части системы, включающей средства получения медико-биологической информации, средства осуществления лечебных воздействий и средства вычислительной техники. В самом общем виде блок-схема аппаратной части системы обведена штриховой линией на рис. 15. В качестве вычислительного средства в МПКС используют как специализированные микропроцессорные устройства, так и ПК. Последнее позволяет использовать стандартные программные продукты и стандартные средства хранения информации. В простейшем типовом случае аппаратная часть системы включает медицинский диагностический прибор, устройство сопряжения и компьютер.

К программному обеспечению относят математические методы обработки медико-биологической информации, алгоритмы и собственно программы, реализующие функционирование всей системы.

Медицинское обеспечение разрабатывается постановщиками задач – врачами соответствующих специальностей, аппаратное – инженерами, специалистами по медицинской и вычислительной технике. Программное обеспечение создается программистами или специалистами по компьютерным технологиям.