Ваши коллеги давно уже здесь

Присоединяйтесь!

  • Повышение квалификации
  • Сертифицированное образование
  • Актуальные статьи
  • Обзоры и репортажи
  • Клинические случаи
  • Новости медицины
  • Советы коллег

Регистрация

Поиск

Поиск новостей

Главная / Сообщества / Педиатрическое Респираторное Общество / Приложение. Бронхофонографический диагностический автоматизированный комплекс «Паттерн-01»

Сообщество: Педиатрическое Респираторное Общество

Приложение. Бронхофонографический диагностический автоматизированный комплекс «Паттерн-01»


Для обеспечения работы прибора должен использоваться ноутбук с автономным питанием в составе: системный блок на базе процессора не ниже Pentium III, с системным ПО в версии не позднее Windows-98, русифицированная клавиатура, мышь.

Допускается применение специальных компьютеров медицинского назначения с питанием от сети,  обязательно соответствующих требованиям безопасности по ГОСТ Р 50267.0-92 (МЭК 601-1-88) и ГОСТ РМЭК 601-1-1-96.

Принтер с сетевым питанием для печати результатов должен подключаться к ноутбуку  (компьютеру) только после завершения работы с пациентом. Описание и работа комплекса

 
Назначение: «прибор бронхофонографический диагностический автоматизированный «Паттерн-01» (далее – прибор) предназначен для диагностики и мониторирования бронхолегочных заболеваний и оценки эффективности терапии бронхолегочных заболеваний.



Прибор используется в педиатрии,  пульмонологии, аллергологии, восстановительной медицине. Он может быть использован во всех возрастных группах, начиная от новорожденных и до лиц старшего возраста.
 
Прибор может применяться в амбулаторно–поликлинических условиях, стационаре и на дому.
 
Комплектность
 
Комплект поставки прибора должен соответствовать указанному в табл. 1.
 
 
Устройство прибора
 
Принцип действия прибора
 
Принцип действия прибора основан на регистрации специфических акустических феноменов,  возникающих вследствие изменения турбулентности воздушного потока при дыхании. Регистрация специфических акустических феноменов, проявляющихся дыхательными шумами, осуществляется с помощью датчика, обладающего высокой чувствительностью в широкой полосе частот, включая частоты, которые не выявляются при аускультации,  но имеют важное диагностическое значение.  Набор специальных фильтров предназначен для формирования частотного спектра, содержащего полезную информацию о специфических акустических феноменах. С целью исключения кардиальных шумов,  их маскирующего влияния сканирование и запись респираторного цикла производятся в частотном диапазоне F1,  от 170 Гц до 18 000 Гц, при этом для устранения помех предусмотрена возможность ослабления высокочастотной части спектра – диапазон F2, или низкочастотной части спектра – диапазон F3.
 
При диагностике выделяются три зоны частотного спектра: 200–1200 Гц (низкочастотный диапазон), >1200–5000 Гц (средние частоты), >5000 Гц (высоко-частотный диапазон).
 
С помощью прибора оценивается интенсивность (спектральная плотность) акустического феномена дыхания, связанного с усилением турбулентности воздушных потоков по респираторному тракту (акустический эквивалент работы дыхания в мкДж).
 
Возможно представление интенсивности акустического феномена дыхания в относительных единицах – коэффициентах: Кl – отношение суммарных данных по акустической работе в среднем и высокочастотном диапазоне к работе в низкочастотном диапазоне, К2 – отношение данных по акустической работе в высокочастотном диапазоне к работе в низкочастотном диапазоне, К3 – отношение данных по акустической работе в среднечастотном диапазоне к работе в низкочастотном диапазоне.  Результаты компьютерной обработки данных сканирования отображаются на экране ноутбука.
 
Блок фильтров и управления представляет собой отдельное настольное переносное изделие, связанное с ноутбуком через разъем USB.
 
Блок фильтров и управления позволяет в пределах технических характеристик:
  • устанавливать желаемые частотные диапазоны регистрации с помощью переключателя частотных диапазонов на три положения:
  • F1 – от 170 Гц до 18 000 Гц;
  • F2 – от 170 Гц до 5 000 Гц;
  • F3 – от 5 000 Гц до 18 000 Гц;
  • устанавливать уровень сигнала по световому индикатору уровня сигнала с линейным выходом; 
  • проводить плавную регулировку уровня сигнала на выходе «НАУШНИКИ» с целью акустического контроля процедуры регистрации.
 
Корпус блока фильтров и управления имеет прочную конструкцию и выполнен из специальной пластмассы.  



Блок фильтров и управления обеспечивает передачу результатов регистрации специфического акустического феномена в соответствующем формате в ноутбук для обработки и реализации разработанной математической модели.
 
Программное обеспечение реализовано в среде Delphi на платформе IBM PC и работает под управлением операционных систем MS Windows не ниже 98.
Рекомендуемый тип ноутбука: Acer Aspire 5315СМ 530, HP Compaq 530CM 520, Toshiba Satellite L40-14BCM 530 или аналогичные.
 
Прибор позволяет проводить по результатам регистрации:  дифференциальную диагностику,  графический анализ данных,  динамическое отслеживание результатов проведенного лечения; вести специализированные базы данных, а также формировать «образцовые паттерны»  по различным нозологическим
формам. 
 
Датчики прибора
 
Исследования проводятся с помощью микрофонных датчиков. В микрофонном датчике должен применяться микрофон МКЭ-3 производства ОАО «Октава», РФ.
 
Назначение: микрофонные датчики предназначены для проведения регистрации специфических акустических феноменов в выбранном диагностическом частотном диапазоне.
 
Загубник прибора
 
Устанавливается на микрофонный датчик и предназначен для направления воздушного респираторного потока в блок фильтров и управления с целью формирования электрического сигнала,  предназначенного для обработки затем за счет ресурсов ноутбука.
 
Загубник изготовлен из фторопласта-4 или силиконовой резиновой смеси МС по СТП МС 1-93 и легко меняется. 
 
Подготовка комплекса к работе
 
Программное обеспечение (ПО) «Паттерн» предназначено для количественного и качественного анализа результатов регистрации специфических акустических феноменов – паттернов респираторного цикла.
 
ПО  «Паттерн»  позволяет проводить следующие процедуры:
  • получать отображение всех блоков,  формирующих
  • акустический портрет респираторного цикла для проведения детального количественного анализа отдельных мгновенных реализаций паттерна (мгновенных спектров);
  • получать интегральные количественные характеристики паттерна – акустическую работу,  под которой понимается энергетическое представление специфических
  • акустических феноменов,  возникающих за респираторный цикл;
  • проводить сравнительный количественный анализ эффективности терапевтических мероприятий путем сравнения паттернов до и после применения лекарственных форм;
  • проводить сравнение двух паттернов.
 
Все папки и файлы программного обеспечения прибора компьютерного бронхофонографического диагностического прибора «ПАТТЕРН-01» устанавливаются в папку «c:\Pattern». Их назначение следующее:
  • Pattern1_x1000.exe – исполнительный файл для запуска программы «Паттерн».
  • Вспомогательная папка  «Тmр» –  предназначена для хранения рабочей промежуточной информации.
  • Папка «пациенты10» – содержит файлы с параметрами 10 секундного интервала регистрации паттернов пациентов, полученными аппаратными средствами настоящего комплекса.
  • Папка «пациенты4» содержит файлы с параметрами 4-секундного интервала регистрации паттернов пациентов.
  • Bor6.bmp, Bor7.bmp, Bor8.bmp, Bor9.bmp –  вспомогательные файлы для создания фона на вызываемых функциональных окнах программы.
  • new, noname – вспомогательные файлы.
 
После инсталляции ПО блок фильтров и управления подключить через разъем USB и микрофонный вход.
 
Подключить: микрофонный датчик с загубником к соответствующему разъему блока фильтров и управления «Микрофон» (на задней панели блока фильтров и управления); головные наушники к соответствующему разъему блока фильтров и управления «Наушники» (на задней панели блока фильтров и управления).
 
Установить выключатель питания (на правой боковой панели блока фильтров и управления) в положение «Вкл».
 
Запуск программы осуществляется инициализацией файла Patternl_x1000.exe.  Для удобства запуска программы может быть создан запускающий значок программы с расположением его на рабочем столе монитора ноутбука.
 
После запуска программы  «Паттерн»  на экране монитора появляется главное окно программы. Оно состоит из главного меню  (в верхней линейке окна с функциями «Методики», «Помощь», «Календарь»), управляющей кнопки «Далее».
 
Нажатие кнопки  «Далее» (нажатие левой кнопки мыши)  вызывает появление первого рабочего окна, имеющего опции: «Пациент», «Методики». В свою очередь,  активизация опции  «Пациент»  приводит к появлению выпадающего меню с опциями: «Открыть», позволяющей работать со списком зарегистрированных паттернов пациентов; «Регистрация» – для управления процедурой регистрации паттерна; «Выход» – окончание работы с программой.
 
Следует помнить,  что при реализации опции  «Регистрация» необходимо сохранение на жестком диске компьютера (ноутбука) результатов регистрации респираторного цикла.
 
Последующий этап работы с программным обеспечением – предварительный анализ (просмотр) результатов регистрации: просмотр временного представления паттерна, частотного представления паттерна, сравнение акустической активности паттерна по блокам, сравнение паттернов пациентов. Упомянутые опции позволяют получить количественные оценки паттернов через активацию кнопки «Коэффициенты».
 
Окончание работы с программой может быть реализовано из нескольких точек программы – в текущем окне кнопкой «Выход».
 
Перед началом работы с пациентом проверить отсутствие соединения ноутбука с сетью через сетевой адаптер, принтер или другие устройства и устранить соединение при его наличии. В среде, окружающей пациента (в радиусе 1,5 м от него), может находиться только прибор бронхофонографический диагностический автоматизированный «ПАТТЕРН-01» и не должны находиться электрические изделия немедицинского назначения. Во время проведения исследования необходимо соблюдать тишину и ограничение внешних шумовых воздействий (громкие голоса, вибрация, телефонные звонки и т.д.).
 
Регистрация включает следующие этапы: внесение основных данных по больному:  ФИО,  возраст, пол, адрес,  дата обследования,  жалобы,  диагноз, получаемое лечение – окно «развернутый диагноз», ФИО врача (рис.1). Эти же данные вносятся в регистрационный журнал.
 
 
Рис.1. Пример окна «Данные пациента».
Перед началом обследования проводится сбор анамнеза, жалоб больного, проводится аускультация пациента, объясняется принцип проведения исследования.  
У детей до года запись дыхательных шумов производится в положении лежа, у детей старше года и взрослых
в положении сидя при спокойном дыхании через 1,5–2 ч после приема пищи. В течение 30–40 мин. перед исследованием пациент должен находиться в спокойном состоянии, с ограничением физической активности.

Дети первых лет жизни при невозможности спокойно сидеть могут во время обследования находиться на коленях у родителей. Исследование не проводится при крике или плаче ребенка.

 
Больной берет загубник в рот на глубину 1,5–2  см, плотно обжимая его губами,  не оставляя промежутков
между губами и загубником.  Для адаптации пациента и привыкания предлагается подержать загубник во рту, при этом врач может контролировать дыхание пациента с помощью наушников  (головных телефонов)  или фонендоскопа. На нос накладывается зажим. У детей раннего возраста нос может зажать мама. Запись проводится в течение короткого промежутка времени (10 сек).   
Начало записи совмещается с началом выдоха. Исследование проводится не менее трех раз до получения
воспроизводимых результатов, без наличия артефактов на полученном изображении кривой.
 
Нажатие кнопки  «Далее» (нажатие левой кнопки мыши)  вызывает появление первого рабочего окна, имеющего опции: «Пациент», «Методики». В свою очередь,  активизация опции  «Пациент»  приводит к появлению выпадающего меню с опциями: «Открыть», позволяющей работать со списком зарегистрированных паттернов пациентов; «Регистрация» – для управления процедурой регистрации паттерна; «Выход» – окончание работы с программой.
Следует помнить, что при реализации опции  «Регистрация» необходимо сохранение на жестком диске компьютера (ноутбука) результатов регистрации респираторного цикла.
 
Настройка прибора по интенсивности дыхания пациента проводится в спокойном состоянии по наиболее
высокому уровню (+3 дБ по показанию красного светодиода на приборном блоке).  
При необходимости  (беспокойство,  крик,  сглатывание, переговоры, кашель) процедура повторяется и вы-
бирается наиболее адекватный паттерн. После окончания записи снимают зажим с носа пациента и проводят дезинфекцию загубника.  
Проводится визуальный скрининг акустических кривых (наличие значимых пиков в различных диагностиче-
ских участках частотного диапазона).  
Сразу после регистрации дыхательных шумов и обработки данных КБДА оценивается наличие кривых с пи-
ками, соответствующих дыхательным циклам.
 
 
Рис.2. Паттерн дыхания в течение 10 сек в трехмерном изображении. 
Представлены все частотные диапазоны (зеленый – низкочастотный, красный – средние частоты и синий – высокочастотный диапазон). Хорошо видны дыхательные циклы. 
 
Наличие дыхательных циклов дает возможность дальнейшей оценки паттерна дыхания.  С помощью движка в правом нижнем углу выбирается наиболее подходящий 4-секундный диапазон для дальнейшей обработки полученных данных. Выбранный интервал окрашен цветами диагностических частотных диапазонов (зеленый цвет – низкочастотный диапазон 0,2–1,2 кГц, красный – среднечастотный диапазон 1,2–5,0 кГц, синий – высокочастотный диапазон 5,0–12,6 кГц).
 
С помощью прибора оценивается интенсивность (спектральная плотность)  акустического феномена дыхания,  связанного с усилением турбулентности воздушных потоков по респираторному тракту  (акустический эквивалент работы дыхания в мкДж).
 
Для проведения последующей оценки акустического эквивалента специфического дыхательного шума – акустической работы – необходимо сохранить данные регистрации  (режим  «Пациент»,  опция «Сохранить»).
 
Рис.3а. Акустическая работа дыхания в низкочастотном диапазоне (0,2–1,2 кГц).
 
 
Рис.3б. Акустическая работа дыхания в среднечастотном диапазоне (1,2–5,0 кГц).
 
 
Рис. 3в. Акустическая работа дыхания в высокочастотном диапазоне (5,0–12,6 кГц).
 
В норме результаты регистрации респираторного цикла в низкочастотном диапазоне выше, по сравнению с данными в среднечастотном диапазоне. В среднечастотном диапазоне данные акустической работы дыхания выше по сравнению с данными в высокочастотном диапазоне.
 
 
Рис.3г. Абсолютные и относительные результаты регистрации АКРД в различных частотных диапазонах.
 
Низкочастотный диапазон
 
При нарушении проходимости в верхних дыхательных путях увеличивается акустическая работа дыхания, что приводит к изменению данных по акустической работе дыхания в низкочастотном диапазоне (0,2–1,2 кГц) по сравнению с нормой, также как и по сравнению с данными в среднечастотном диапазоне. В этом случае может наблюдаться уменьшение значений коэффициентов К2 и К3 по сравнению с нормой.
 
Среднечастотный диапазон
 
При нарушении проходимости в нижних дыхательных путях также увеличивается акустическая работа дыхания.
 
Высокочастотный диапазон
 
Нарушение проводимости нижних дыхательных путей чаще всего вызвано скоплением мокроты, спазмом бронхов и бронхиол. Нарушение проводимости нижних дыхательных путей редко бывает изолированным, тогда повышаются значения коэффициентов К1 и К2.
 
В случае повышения акустической работы дыхания во всех частотных диапазонах значения коэффициентов могут быть сопоставимы с нормальными значениями.
Для получения комплексной оценки паттерна может использоваться опция «Паттерн дыхания частотный» (верхняя строка меню, опция «Методики»; в выпадающем меню «Методики» выбирается опция «Паттерн частотный»). 
 
При необходимости более детального анализа выбранного 4-секундного временного интервала возможно представление паттерна по блокам (кнопка «Все блоки», рис. 4).
 
Рис. 4. Паттерн дыхания, 4 односекундных блока.
 
Эта опция позволяет визуально оценить энергетические характеристики каждого из блоков. Пример отображения одного блока (одной секунды регистрации паттерна) представлен на рис. 5.
 
 
Рис. 5. Рабочее окно «Паттерн дыхания частотный», характеристики блока 4 (4-я секунда).
 
Активация кнопки «Паттерн 4 сек» (рис. 4, 5) приводит к отображению результатов регистрации по всем
четырем секундам (рис. 6).
 
 
Рис. 6. Частотный паттерн (панели управления, четыре секунды, полный частотный диапазон).
 
Отличие окна опции «паттерн временной» от опции «паттерн частотный» состоит в выборе ориентации временной оси процесса при графическом представлении паттерна дыхания. При этом более наглядно проявляются отдельные этапы респираторного цикла в различных частотных диагностических диапазонах.
 
 
Рис. 7а. Рабочее окно программы, временной паттерн (панели управления, четыре секунды, полный частотный диапазон, режим отображения – «Работа»).
 
 
Рис. 7б. Рабочее окно программы, временной паттерн (панели управления, четыре секунды, полный частотный диапазон, режим отображения – «Амплитуда»).
Режим отображения «Амплитуда» позволяет более детально исследовать наиболее информативные частотные и временные диапазоны зарегистрированного паттерна.
Примечание:  энергетические параметры паттерна представляются только в режиме отображения  «Работа».
 
Опция  «Сравнение блоков паттерна»  предназначена для сравнения двух блоков паттерна пациента. Программа позволяет также сравнивать блоки в различных частотных диапазонах. На рис. 8 представлено окно программы в режиме сравнения блока 1 и блока 2 в диапазоне частот от 200 до 12 600 Гц.
 
 
Рис. 8. Рабочее окно программы, сравнение блока 1 и блока 2.
 
Опция «Сравнение пациентов» реализует процедуру сравнения паттернов двух пациентов. Эта опция позволяет также сравнивать паттерны одного больного в динамике наблюдения за состоянием. На рис. 9а, 9б представлено сравнение паттернов двух пациентов.
 
 
Рис. 8. Рабочее окно программы, сравнение блока 1 и блока 2.
 
Опция «Сравнение пациентов» реализует процедуру сравнения паттернов двух пациентов. Эта опция позволяет также сравнивать паттерны одного больного в динамике наблюдения за состоянием. На рис. 9а, 9б представлено сравнение паттернов двух пациентов.
 
 
Рис. 9б. Сравнение паттернов двух пациентов (активация кнопки «Коэффициенты»); распределение энергетических параметров по секундам; представление энергетических параметров в относительных единицах – «Коэффициенты паттернов» (множитель х1, для 4 сек); в абсолютных единицах – «Работа дыхания» (х1000 мкДж).
 
Режим «сравнение пациентов» включает также опцию управления,  которая позволяет более корректно проводить процедуру сравнения паттернов, особенно в случае если регистрация паттернов происходила или на различных компьютерах, или в отличающихся режимах.  Активация опции осуществляется кнопкой
«Масштабы» – «Собственный».
 
С помощью дополнительного меню в окнах «Коэффициент преобразования» возможна реализация процедуры приведения результатов к эквивалентному представлению,  имитирующему одинаковые условия регистрации. 
 
Поскольку в этом случае используется линейное преобразование, то исходные структуры паттернов не меняются. Тем самым искажение исходных данных исключается.
 
Реализация всей процедуры предполагает следующий порядок действий:
• при помощи панелей управления  «Коэффициент преобразования»  установить сопоставимое масштабирование осей ординат (вертикальные оси значений);
•  кнопкой «Коэффициенты» перейти в режим посекундного представления сравниваемых паттернов;
•  кнопкой «х100» провести нормирование акустической работы в диапазоне 200–1200 Гц;
•  провести сравнение данных, представленных в относительных и абсолютных единицах.
 
Промежуточные рабочие окна этой процедуры представлены на рис. 10.
 
 
Рис. 10. Рабочее окно опции «Сравнение паттернов» перед активацией дополнительных окон «Коэффициент преобразования».
(Выделено различие в величинах акустической работы дыхания у сравниваемых пациентов.)
 
Опция  «Сравнение паттернов»  включает режим более детального отображения в трехмерном представлении.  Этот режим содержит полный набор элементов управления, позволяющий выбирать наиболее информативные временные и частотные диапазоны (рис. 11а, 11б).
 
 
Рис. 11а. Трехмерное представление сравниваемых паттернов (полный частотный диапазон, 4 секунды, режим «Работа»).
 
 
Рис. 11б. Трехмерное представление сравниваемых паттернов (частотный диапазон 1200–5000 Гц, 2–3 секунды, режим «Амплитуда»)
 
Для фиксации результатов работы на бумажных носителях предусмотрена опция «Печать».
 
Хранение, транспортирование и утилизация 
 
Прибор в упаковке предприятия-изготовителя следует хранить в закрытых помещениях, исключающих воздействие атмосферных осадков и агрессивных сред,  при температуре воздуха от -50 ° С до + 40 ° С и относительной влажности воздуха до 80% при температуре 25 ° С.
Транспортировать прибор в упаковке предприятия–изготовителя следует при той же температуре.
Для транспортирования прибор, упакованный в герметически закрытый пакет из пленки полиэтиленовой толщиной не менее 0,15 мм, необходимо уложить в ящик из гофрированного картона, исключающий механические повреждения прибора.
Прибор не представляет опасности для жизни, здоровья людей или окружающей среды после окончания срока эксплуатации и может быть утилизирован как
обычный бытовой мусор.
 
Меры безопасности
 
Перед введением в эксплуатацию (после транспортирования) прибор выдержать в нерабочем состоянии в течение 24 часов.
Не устанавливать прибор в помещениях с влажностью более 75%.
ПРЕДОТВРАЩАТЬ ПОПАДАНИЕ ВЛАГИ НА МЕМБРАНУ ДАТЧИКОВ.
При использовании прибора необходимо соблюдать общие правила электробезопасности пользования электрическими устройствами.
Рабочее место,  где установлен прибор,  должно быть чистым, вблизи не должны находиться источники
мощных силовых электромагнитных полей и источники тепла. В среде,  окружающей пациента  (в радиусе
1,5 м от него), может находиться только прибор бронхофонографический диагностический автоматизированный «ПАТТЕРН-01» и не должны находиться электрические изделия немедицинского назначения.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРИБОРА ПРИ ОБНАРУЖЕНИИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РЕМОНТ И РАЗБОРКА ПРИБОРА ЛИЦАМИ,  НЕ ЯВЛЯЮЩИМИСЯ ПРЕДСТАВИТЕЛЯМИ ПРЕДПРИЯТИЯ-ИЗГОТОВИТЕЛЯ.
К работе с комплексом допускаются только специалисты, прошедшие соответствующее обучение и полностью ознакомившиеся с настоящим РЭ.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ ПРИСОЕДИНЯТЬ ИЛИ ОТСОЕДИНЯТЬ ДАТЧИКИ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ШНУРЫ.
 
Дезинфекция
 
Наружные поверхности загубников устойчивы к дезинфекции по МУ 287-113 3%-ным раствором перекиси водорода ГОСТ 177 с добавлением 0,5% моющего средства по ГОСТ25644, или 1%-ным раствором хлорамина ТУ6-01-4689387-16 согласно МУ-287-113.
 
Страна-изготовитель: Россия.
Предприятие-изготовитель:  ФГБОУ ВПО  «Национальный исследовательский университет «МЭИ». 
Адрес: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная,  д. 14, кафедра инженерной экологии и охраны труда.

Прибор изготавливается по предварительному заказу.
 
Оглавление:
ГЛАВА 1. ОРВИ У ДЕТЕЙ
ГЛАВА 2. ЛЕЧЕБНАЯ ТАКТИКА ПРИ ВЕДЕНИИ ДЕТЕЙ С ОРВИ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Бронхофонографический диагностический автоматизированный комплекс «Паттерн-01»

(чтобы перейти на страницу с интересующим разделом книги, кликните на его название)

 
Библиографическая ссылка:
 
 
Материал публикуется с личного разрешения автора
 
Опубликовано Соболева А.Н.111
0
Ваша оценка: Нет