Компьютерный медицинский мультимедийный комплекс
Предлагаемый компьютерный мультимедийный комплекс, предназначенный для выполнения диагностических реабилитационных задач, содержит компьютер с монитором, прибор регистрации физиологических и функциональных параметров, датчики физиологических и функциональных параметров, программное обеспечение, и, по меньшей мере, одно дополнительное мультимедийное средство, подключенное к компьютеру с помощью стандартных средств для аудиовизуального представления процесса диагностики и реабилитации пациента в специальной адаптированной форме в виде теста, диагностической, тренажерной или игровой задачи. Мультимедийное средство может представлять собой мультимедийный монитор, мультимедийный проектор, мультимедийные очки или шлем виртуальной реальности. Комплекс обеспечивает возможность врачу при необходимости изменять настройки рабочего процесса для достижения пациентом определенных значений физиологических параметров.
Область, к которой относится полезная модель
Предлагаемая полезная модель предназначена для использования в медицине в области диагностики и лечения.
Предпосылки создания полезной модели
Для ряда диагностических и реабилитационных методик необходимо предлагать пациенту различного вида задачи и тесты, которые могут быть представлены на экране монитора компьютера в виде графических плоских или трехмерных задач, сопровождаемых соответствующим звуковым сопровождением. Существующие устройства и системы основаны либо на стандартной конфигурации компьютера, либо имеют панель в виде ЖК монитора или со светодиодными элементами отображения. Панель является одновременно органом настройки и управления и представляет пациенту тренажерную или игровую задачу в качестве реабилитационного действия. Системы, основанные на стандартной конфигурации компьютера, используют монитор компьютера для служебных целей и для работы пациента с программой-тренажером или диагностической программой. Таким образом, существующие устройства имеют совмещение функций управления и собственно функций представления реабилитационной или диагностической задачи, т.е. совмещение задач управления и работу пациента, на одном устройстве отображения.
Однако у такого варианта имеются существенные ограничения:
- стандартная конфигурация компьютера позволяет изменять настройки текущего процесса, только прервав процесс, что часто
нежелательно, а в некоторых случаях и недопустимо,
- служебная информация о выполнении пациентом реабилитационного, диагностического или другого задания в реальном режиме времени для врача недоступна.
Вышеуказанные ограничения могут быть устранены путем использования разных средств отображения соответственно для задач управления и собственно рабочего процесса.
Уровень техники
Известен комплекс биологической обратной связи (БОС) опорно-двигательный - патенты РФ на изобретения №2152768 (от 10.11.1999), №2152769 (от 10.11,1999) - БИОСВЯЗЬ, г. Санкт-Петербург.
Комплекс содержит компьютер,, периферийное устройство регистрации физиологических параметров, датчики физиологических параметров и программное обеспечение. Однако компьютер содержит только один монитор (соответственно, одну видеокарту и один видеокабель), поэтому невозможно разделить задачи управления процессом регистрации, представления рабочей задачи и управления процессом в силу того, что все они отображены на одном мониторе. В этом случае возможно лишь разделить их по времени, что не позволяет производить контроль процесса в реальном масштабе времени и управление им.
Известен комплекс для реабилитационной терапии больных с двигательными расстройствами - «РЕМИОКОР 2.1», патент РФ №2061508 (от 22.03.93), патент США №6033073 (от 07.03.2000), компания «Ин Витро» г. Санкт-Петербург.
Комплекс содержит компьютер, периферийное устройство
регистрации физиологических параметров, датчики физиологических параметров, программное обеспечение и телевизионный приемник, подключаемый к компьютеру. В данном комплексе в силу того, что имеется дополнительное видеоустройство в виде телевизионного приемника, существует возможность разделить регистрацию, представление и управление рабочим процессом. Однако и в этом случае имеется существенное ограничение, связанное с тем, что использование телевизионного приемника дает возможность использовать только специальные приложения по сигналу и кодировке, воспроизводимые телевизионным приемником. В то же время применение телевизионного приемника ограничивает возможность использования нескольких устройств для визуализации рабочего процесса. Кроме этого, в указанном комплексе монитор компьютера и вообще рабочее место оператора-врача не организовано в виде отдельного функционального модуля, что не позволяет управлять происходящим процессом. Дополнительно, такая конфигурация не позволяет работать с диагностическими задачами, поскольку пациент может видеть регистрируемую датчиками информацию, что нежелательно.
Предлагаемое техническое решение направлено на устранение указанных ограничений путем использования врачом мультимедийного монитора компьютера для наблюдения и управления процессом, а в качестве устройства аудиовизуального представления рабочего процесса диагностики и реабилитации, по меньшей мере, одного дополнительного мультимедийного средства, подключенного к компьютеру с помощью стандартных средств. В этом отношении мультимедийные средства дают не только существенно большие
возможности представления видео- и аудиоинформации, но и, что самое важное, несоизмеримые возможности управления с компьютера происходящим видео-, аудиопроцессом. Применение мультимедийных средств позволяет добавить к воздействию на пациента еще одну модальность - аудиальную и использовать ее для построения канала БОС.
Сущность полезной модели
Предлагаемый компьютерный медицинский мультимедийный комплекс, предназначенный для выполнения диагностических и реабилитационных задач, содержит компьютер с монитором, прибор регистрации физиологических и функциональных параметров пациента, датчики физиологических и функциональных параметров, программное обеспечение. Между компьютером и прибором регистрации существует двухсторонний обмен данными, которые используются в рабочем программном обеспечении, посредством каналов передачи сигнала и информации. Один поток данных от прибора в компьютер - физиологические или функциональные показатели, другой поток данных из компьютера в прибор собственно выполняемая задача и данные управления и настройки.
В соответствии с предлагаемой полезной моделью в состав комплекса входят мультимедийный монитор компьютера и, по меньшей мере, одно дополнительное мультимедийное средство, которое подключено к компьютеру для аудиовизуального представления процесса диагностики и реабилитации пациента в специальной адаптированной форме, в виде теста, специальной диагностической, тренажерной или игровой задачи, причем мультимедийное средство подключено к компьютеру с помощью стандартных средств, таких как
видеокарта, аудиокарта, видеокабель, аудиокабель, кабель питания без использования дополнительных устройств сопряжения.
Мультимедийный монитор оператора (врача) предназначен для отображения регистрируемых физиологических и функциональных параметров и содержит необходимые инструменты управления диагностическим или лечебным процессом, обеспечивающие возможность просмотра с увеличением масштаба, получения графиков спектра частот, определения амплитудно-фазовых показателей. Кроме этого, на мониторе оператора отображена в отдельном окне выполняемая пациентом диагностическая или реабилитационная задача.
Другое, при необходимости, другие мультимедийные средства способны отображать специальные диагностические или реабилитационные задачи, предназначенные для работы пациентов. Мультимедийное средство может быть выполнено в виде мультимедийного монитора, мультимедийного проектора, мультимедийных очков или шлема виртуальной реальности.
В общем виде компьютерный мультимедийный комплекс предназначен для того, чтобы данные, регистрируемые от пациента с помощью приборов регистрации физиологических или функциональных параметров (стабилометрических, биомеханических, электромиографических, электрокардиографических, электроэнцефалографических), в результате их переработки в рабочей программе отображались на мультимедийном средстве пациента в виде теста, специальной диагностической, тренажерной или игровой задачи, которой занимается пациент с помощью изменения регистрируемых физиологических или функциональных параметров. На
мультимедийном мониторе оператора отображены регистрируемые физиологические и функциональные параметры пациента.
Врач наблюдает за выполнением рабочего процесса со своего монитора и при необходимости может вне сознательного контроля пациента с помощью входящих в состав программного обеспечения инструментов регулировки комплекса изменять настройки рабочего процесса для достижения определенных значений физиологических параметров, а также масштаб представляемых изображений на мультимедийном мониторе в зависимости от выполнения пациентом задачи или от изменения регистрируемого показателя, осуществлять задание временных и пространственных критериев выполнения пациентом задачи, задание характера изменения изображения и звука, установку или отключение автоматических алгоритмов регулировки. Мультимедийный монитор оператора и мультимедийное средство, которое использует пациент, должны быть расположены таким образом, чтобы исключить любую возможность пациента видеть монитор оператора.
Далее предлагаемый компьютерный медицинский мультимедийный комплекс будет описан на примере одного варианта его осуществления, используемого в качестве мультимедийного средства - монитор, со ссылкой на фиг.1, на которой представлена общая схема комплекса. Стрелками показано направление движения в каналах передачи сигнала и информации.
Датчики (1) физиологических параметров, соединенные с прибором (2) регистрации физиологических параметров, зафиксированы на пациенте (3). Соответствующие органы (4) управления прибора (2) регистрации физиологических параметров
предназначены для регулировки и настройки процесса регистрации. Двусторонний канал связи между прибором (2) регистрации и компьютером (5) предназначен для использования настроек из программы компьютера (5) посредством клавиатуры (6) и манипулятора-мышь (7). Компьютер (5) имеет в своем составе звуковую карту (8) и дополнительную видеокарту (9) для монитора (10) пациента. Монитор (10) пациента со звуковоспроизводящим устройством (11) установлен на специальной стойке (12), выполненной с возможностью регулирования монитора со звуковоспроизводящим устройством для обеспечения наиболее удобной работы пациента в виртуальной среде в соответствии с его антропометрическими параметрами и положением тела. Предлагаемый комплекс выполнен с возможностью включения программного обеспечения, окончательной настройки формата потока данных, приходящих с пациента, и выбора соответствующей реабилитационной или диагностической задачи, поступающей на экран монитора (10) пациента и звуковоспроизводящее устройство (11). На экране монитора (10) пациента отображены появляющиеся задания или специальные игры, которые пациент старается выполнять посредством изменения своих физиологических параметров, которые через действующую программу в компьютере непосредственно влияют на происходящее на экране монитора (10) пациента. Соответствующие алгоритмы могут быть изменены или переустановлены в программе в зависимости от того, как пациент справляется с заданием, что отображается по изменению физиологических параметров на мониторе (13) оператора.
1. Компьютерный медицинский мультимедийный комплекс, предназначенный для выполнения диагностических и реабилитационных задач, содержащий компьютер с монитором, прибор регистрации физиологических и функциональных параметров, датчики физиологических и функциональных параметров, программное обеспечение, отличающийся тем, что монитор компьютера является мультимедийным, а комплекс содержит, по меньшей мере, одно дополнительное мультимедийное средство, подключенное к компьютеру для аудиовизуального представления процесса диагностики и реабилитации пациента в виде теста, диагностической, тренажерной или игровой задачи.
2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно мультимедийное средство представляет собой мультимедийный монитор.
3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно мультимедийное средство представляет собой мультимедийный проектор.
4. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно мультимедийное средство представляет собой мультимедийные очки.
5. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно мультимедийное средство представляет собой шлем виртуальной реальности.
6. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно дополнительное мультимедийное средство подключено к компьютеру с помощью стандартных средств, таких как видеокарта, аудиокарта, видеокабель, аудиокабель, кабель питания без использования дополнительных устройств сопряжения.
