Интервью с командой «Хранитель»

Представьте вашу команду

Наша команда создана специалистами, связанными совместной работой в различных проектах.

Группа развивает концепцию МДУ на основе научных разработок и идей 2-х докторов медицинских наук и 3-х кандидатов физ.-мат. и технических наук.

Научные интересы участников группы: телемедицина, разработка и использование современных методов анализа состояния организма человека и диагностики различных заболеваний;  диагностика заболеваний по частотным спектрам различных физиологических процессов; использование индивидных норм физиологических параметров; использование методов искусственного интеллекта для диагностики; разработка новых датчиков, дающих информацию для диагностики.

В состав группы входят высококвалифицированные специалисты в области программирования и электроники, за плечами которых много успешно реализованных проектов. В частности, участниками группы разработано устройство дистанционного мониторинга физиологического состояния пловцов, которое использовалось при подготовке сборной России к Олимпиаде-2008. Был также разработан опытный образец устройства удаленного контроля стрессовых состояний. Прорабатывался проект устройства  контроля состояния организма человека на основе смартфона.

В багаже группы несколько сот научных публикаций, десятки патентов на изобретения  и одно свидетельство на научное открытие.

Почему вы решили принять участие в Отборе?

Тема предложенной разработки совпала с научными и техническими  интересами группы специалистов, связанных совместной работой в различных проектах.

Какие заболевания вы дополнительно включили в список?

Прежде всего необходимо отметить, что ни одна автоматическая система диагностики не может рассматриваться как последняя инстанция при постановке диагноза. Заключение, выданное системой, должно служить сигналом для обращения к  врачу, и может лишь подсказать ему путь поиска решения возникшей у пациента проблемы. Поэтому мы не стали расширять список диагностируемых заболеваний, а решили построить концепцию МДУ открытой и расширяемой, как для включения новых датчиков, так и для диагностирования новых заболеваний.

С нашей точки зрения, основной функцией, которую должно выполнять МДУ, следует считать определение направления и скорости изменения состояния организма. Ухудшение состояния (выход из гомеостаза) – как правило, первый признак заболевания.  С этой целью необходимо определить (прямо-измерить, либо косвенно-рассчитать) ряд физиологических параметров организма пациента.

Поэтому для диагностики используется компрессионная осциллометрия, которая  позволяет рассчитать  параметры центральной и периферической гемодинамики пациента. Анализ ЭКГ позволяет выявить признаки ряда сердечных патологий. Используя данные датчиков температуры, фотоплетизмограммы, реограммы  и акселерометров можно рассчитать характеристики общего обмена (соотношение анаболизма/катаболизма). Спирометр обеспечивает получение данных о легочно-дыхательной системе. Экспертная система, используя эти данные,  а также данные медкарты и опроса пациента определит возможный диагноз или отсутствие предпосылок для него, а также тенденцию поведения организма пациента на ближайшее будущее. Это, в частности, очень важно для контроля лечебного процесса.

Как распределяются обязанности в вашей команде?

Команда состоит из трех групп: «теоретики», «медики» и «технари».  «Теоретики» с  «медиками» выдвигают основные положения концепции, «технари» рассматривают возможности их реализации, а «медики» оценивают, реально ли это применить, и как это надо будет делать, проводя некоторые эксперименты и исследования на стационарном оборудовании.  Координатор следит, чтобы процесс развития концепции не замедлялся, фиксирует результаты и балансирует интересы и возможности разработчиков.

На какой стадии развития концепции вы сейчас находитесь?

На стадии «личинки». Основные идеи выдвинуты. Если попадем в финал или найдем инвестора, то пройдем стадию «окукливания», после чего вылупится «бабочка»-концепция. Надеемся, она будет красива и эффективна. 

В чем сложность реализации вашей концепции? 

Предлагаемая концепция МДУ направлена на разработку дешевого общедоступного  устройства диагностики, которое может быть использовано без участия специалистов. В то же время, как отмечено выше, мы пытаемся построить концепцию МДУ открытой и расширяемой, как для включения новых датчиков, так и для диагностирования новых заболеваний. Два этих положения заведомо вступают в конфликт.

Мы пытаемся разрешить этот конфликт тем, что датчики МДУ сгруппированы в несколько отдельно носимых устройств (ОНУ). Состав датчиков каждого ОНУ выбирается исходя из условий возможности близкого расположения сенсоров и функциональной законченности ОНУ. Пользователь может выбрать и использовать одно или несколько ОНУ в зависимости от поставленной цели его использования. 

Расскажите о дизайне и интерфейсе вашего МДУ, каким вы его видите?

Датчики МДУ сгруппированы в несколько отдельно носимых устройств (ОНУ). Состав датчиков каждого ОНУ выбирается исходя из условий возможности близкого расположения сенсоров и функциональной законченности ОНУ

Предлагаемые к разработке в проекте ОНУ:

1. Манжета на запястье. Включает в свой состав: датчик температуры; 3-осевой акселерометр; микрофон пульсовой волны; оптическую пару (светодиод-фотосенсор) для определения уровня оксигенации крови; электроды реографического отведения.
2. Бандана налобная. Включает в свой состав: датчик температуры; 3-осевой акселерометр; оптическую пару (светодиод-фотосенсор) для снятия фотоплетизмограммы; электроды реографического отведения.
3. Жилет ЭКГ. Включает в свой состав: датчики ЭКГ- от 3 до 6 отведений; 3-осевой гироскоп; 3-осевой акселерометр; магнетометр.
4. Манжета на локоть. Включает в свой состав: датчик давления; пульсовой микрофон; надувную манжету; микропомпу; датчик температуры; тензометрический датчик.
5. Клипса на ухо. Включает в свой состав: две оптических пары (светодиод-фотосенсор) для определения относительной плотности крови.
6. Спирометр. Включает : датчик скорости движения воздуха при вдохе-выдохе.

Каждое ОНУ, используя интерфейс BlueTooth4.0(LE), передает данные от датчиков смартфону или планшетному компьютеру, выполняющему обработку данных и обеспечивающему коммуникационные возможности. Данные передаются пакетами, что позволяет устранить коллизии между различными ОНУ. 

Простой дружественный интерфейс МДУ строится путем максимального использования вычислительных и графических возможностей смартфона или планшета, сводя к минимуму действия пользователя.

В каких областях, по вашему мнению, может применяться МДУ?

1. Самодиагностика. Подобное МДУ, как термометр, должно быть в каждой семье.
2. Диагностика пациентов в труднодоступных и удаленных местах, а также там, где нет квалифицированного медицинского персонала (напр. в фельдшерско-акушерских пунктах).
3. Удаленный контроль за текущим состоянием пациента и ходом лечения. Используя «облачные» ресурсы на основе предлагаемого МДУ можно развернуть удаленную службу мониторинга состояния пациентов, включая пациентов стационаров ЛПУ (вместо прикроватных мониторов).
4. Удаленный контроль за состоянием хронически больных и пожилых людей с возможностью определения попадания их в критические ситуации: резкое ухудшение состояния, падение, потеря сознания, эпилептический припадок, попадание в аварию. Предполагается также реализация на одном из датчиков «тревожной кнопки». В случае возникновения критической ситуации или при нажатии «тревожной» кнопки, МДУ может сообщить об этом медицинскому персоналу, специальному центру или родственникам, используя доступные коммуникационные каналы или отправку СМС.
5. Контроль пользователя в процессе занятий фитнесом, спортивных тренировок, спасателей в зонах чрезвычайных ситуаций.

Почему именно ваша концепция достойна победы? В чем ее преимущества?

Основные преимущества нашей концепции заключаются в системном подходе к решению задачи создания МДУ:

1. Интеллектуальная система первичного и регулярного опроса пользователя, нацеленная на выявление ранних признаков различных заболеваний.
2. Определение индивидуальных физиологических норм каждого пользователя с целью выявления ранних признаков различных патологий.
3. Использование модели, связывающей основные физиологические параметры  и дающей возможность расчетной оценки параметров, которые невозможно непосредственно измерить.
4. Система диагностики, построенная с использованием методов искусственного интеллекта, в том числе оценивающая текущее состояние пользователя и тенденции к его ухудшению на ранней стадии.
5. Модульность и открытость конструкции, т.е. возможность выбора набора датчиков, оптимального для данной области приложений, и возможность включения в набор вновь разработанных датчиков.
6. Использование в качестве вычислительного и коммуникационного устройства смартфона или планшета, что позволяет значительно снизить стоимость набора датчиков.
7. Возможность  связи с экспертами и медицинским персоналом, передача им информации о текущем состоянии пациента.
8. Используя «облачные» ресурсы, на основе предлагаемого МДУ можно развернуть удаленную службу мониторинга состояния пациентов.