Дистанционный мониторинг пациентов с имплантированным комплексом СТРИМ КАРДИО

Актуальность технологии дистанционного мониторинга

Современные высокотехнологичные разработки в области медицины активно используют возможности дистанционной передачи данных посредством каналов мобильной связи. Дистанционный мониторинг имплантируемых систем вспомогательного кровообращения становится одной из актуальных задач современной трансплантологии и кардиохирургии в связи с ростом количества пациентов с имплантированными устройствами различного назначения. Такие пациенты требуют непрерывного круглосуточного медико-технического сопровождения (МТС) независимо от их местоположения и времени суток: в стационаре, по месту жительства, во время транспортировки.

Для решения перечисленных задач компанией ООО "БИОСОФТ-М" разработана технология дистанционного мониторинга параметров состояния пациента и оборудования универсальной системы механической поддержки желудочков сердца "СТРИМ КАРДИО" реализованная в программном обеспечении "Pumpweb".

В этой ситуации очевидны следующие преимущества реализации программных средств "Pumpweb" для дистанционного мониторинга:

  • Проведение дистанционных исследований в режиме реального времени. В этом случае, врач получает возможность анализировать в режиме реального времени все основные характеристики "СТРИМ КАРДИО", находясь у себя в рабочем кабинете или любом другом месте, оборудованном выходом в Internet. Отпадает необходимость или сводится к минимуму количество поездок пациента в специализированные медицинские центры, сокращаются затраты на транспортировку тяжелобольных пациентов, улучшаются условия медицинского обслуживания и качество жизни пациентов рассматриваемой категории.
  • Непрерывный удалённый мониторинг параметров "СТРИМ КАРДИО" позволяет лечащему врачу анализировать условия эксплуатации системы вспомогательного кровообращения за длительный период наблюдения. В этом случае, его оценка основывается не на результатах выборочных (плановых) исследований, а на более полном и содержательном анализе динамики клинической картины за весь период эксплуатации системы. Это даёт неоспоримые преимущества в повышении достоверности и качества диагностики рассматриваемых пациентов.
  • Предусмотренный в модуле управления насосом крови канал удалённой навигации местоположения пациента реализует возможности автоматического уведомления служб экстренной помощи для вызова по месту нахождения пациента.
  • Непрерывный длительный удалённый мониторинг технических характеристик "СТРИМ КАРДИО", включая ведение протоколов выполняемых пациентом операций и технических сбоев системы. Удалённая диагностика позволяет выявить критичность сбоев и заранее планировать последовательность мероприятий (технических и медицинских) по их устранению. В этом случае повышается эффективность работы служб МТС.
  • Автоматическое уведомление службы МТС через каналы мобильной связи о внештатных режимах эксплуатации комплекса "СТРИМ КАРДИО" с выдачей местоположения пациента и клинических маркеров его состояния. Реализация такой возможности крайне важно для обеспечения оперативности лечебных мероприятий в чрезвычайных ситуациях. В этом случае служба сопровождения через Web-сервер дистанционного мониторинга получает развёрнутую картину (тренды, нативные сигналы) технических характеристик аппарата вспомогательного кровообращения и состояния пациента.
  • Круглосуточный сертифицированный доступ специалистов службы МТС к Web-серверу мониторинга пациентов для обработки и анализа полного объёма информации о динамике клинической ситуации и технических характеристик системы. Визуализация трендов и мгновенных значений регистрируемых параметров с возможностью документирования и распечатки.
  • Организация защиты и обеспечение надежного хранения данных мониторинга на Web-сервере за счёт реализации электронных сертификатов (электронный ключ) и круглосуточного администрирования базы данных сервера удаленного доступа.

Таким образом, перечисленные преимущества средств дистанционного мониторинга открывают новые возможности повышения эффективности медицинского обслуживания и улучшения качества жизни пациентов с имплантированным комплексом "СТРИМ КАРДИО".

Разработано и производится в России

Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) - одна из наиболее распространенных патологий среди взрослого населения промышленно развитых стран мира. 40% пациентов с ХСН нуждаются в имплантации систем вспомогательного кровообращения до трансплантации донорского сердца. Компаниями ООО «БИОСОФТ-М» и ООО «ДОНА-М» разработан новый высокотехнологичный медицинский комплекс «СТРИМ КАРДИО» для механического протезирования левого и/или правого желудочков сердца пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) I–IV функциональных классов по классификации Нью-Йоркской ассоциации кардиологов (NYHA). На базе производственных мощностей указанных компаний организовано серийное производство искусственных желудочков сердца в России.

Универсальный медицинский комплекс "СТРИМ КАРДИО"
Универсальный медицинский комплекс "СТРИМ КАРДИО"
Функции

Одним из перспективных направлений развития  «СТРИМ КАРДИО» стало разработка ПО "Pumpweb" системы удалённого онлайн мониторинга характеристик имплантированного насоса крови, витальных функций пациента, параметров системы автономного электропитания и навигация местоположения пациента. "Pumpweb" в асинхронном режиме выполняет приём, обработку и передачу в Интернет данных с модуля управления (МУ) искусственным левым и/или правым желудочком сердца. Пакет передаваемых данных содержит идентификатор пациента, параметры мощности двигателя насоса и скорости вращения его рабочего колеса, уровень заряда МОЭ, спецификацию используемого оборудования. Полученные с МУ данные регистрируются Web-сервером и транслируются в мобильные приложения на смартфон или планшет медицинских работников для отображения биомедицинской информации в цифровом и графическом форматах, видеообмена, построения трендов контролируемых параметров, выдачи предупреждений и тревог.

Система удаленного онлайн мониторинга
Система удаленного онлайн мониторинга
Возможности

Мобильное приложение позволяет:

  • выполнить удалённый мониторинг рабочих характеристик имплантируемого насоса крови и параметров системы вспомогательного кровообращения;
  • осуществлять он-лайн навигацию местоположения пациента на карте местности;
  • выполнять автоматическую передачу уведомлений о состоянии пациента и эксплуатационных характеристиках системы вспомогательного кровообращения на мобильный телефон лечащего врача или персональные средства коммуникации работников службы медицинского сопровождения;
  • вести удалённый онлайн мониторинг рабочих характеристик имплантированного оборудования одновременно у нескольких пациентов из одного медицинского центра.
Преимущества

Регистрируемые в удалённом режиме параметры и характеристики «СТРИМ КАРДИО» отображаются в графическом и цифровом форматах на мобильном устройстве медицинского работника и регистрируются в базе данных для детального анализа медицинскими и техническими специалистами условий эксплуатации насоса крови. Таким образом, все основные характеристики «СТРИМ КАРДИО» находятся под непрерывным контролем медицинского персонала и служб технического сопровождения. При возникновении технических сбоев аппарата или недопустимом изменении параметров эксплуатации выдаётся световая и звуковая сигнализация, которая позволяет специалистам оперативно локализовать и устранить возникшую проблему. Как показывает клиническая практика, причинами возникновения таких ситуаций могут быть:

  • нарушение пациентом условий эксплуатации МУ и МОЭ:
  • послеоперационные осложнения;
  • аппаратно-программные сбои;
  • неадекватность лекарственной терапии;
  • целенаправленные механические или электромагнитные воздействия на блоки и узлы комплекса.

Указанные преимущества средств дистанционного мониторинга открывают новые возможности повышения эффективности медико-технического обслуживания и улучшения качества жизни пациентов с имплантированной системой механической поддержки желудочков сердца «СТРИМ КАРДИО».

Технология

Рассмотрим условия и технологию реализацию дистанционного мониторинга пациентов с имплантированным левым и/или правым искусственным желудочком сердца на базе медицинского комплекса "СТРИМ КАРДИО". Выше представлена схема основных информационных потоков. В ней предусмотрено два информационных канала: оперативного и расширенного мониторинга. 

Оперативный мониторинг

Первый канал осуществляет непрерывную круглосуточную передачу оперативного объёма данных состояния комплекса "СТРИМ КАРДИО" через встроенный в модуль управления коммуникационный узел на Web-сервер. Оперативная информация включает следующие параметры: объемный расход крови, индекс пульсации, скорость оборотов двигателя насоса крови, его мощность, состояние заряда аккумуляторных батарей и другие характеристики.

Web-сервер автоматически с заданной периодичностью транслирует пакеты данных в виде SMC-сообщений на мобильные телефоны специалистов службы медико-технического сопровождения (МТС). Одновременно с передачей осуществляется обработка и запись нативной информации в базу данных пациентов. Результатами её обработки становятся тренды и диагностические сообщения для внештатных режимов работы оборудования, которые транслируются на мобильные телефоны специалистов службы МТС.

Все потоки информации первого канала всегда доступны специалисту службы сопровождения для онлайн анализа и копирования в базу данных своего персонального устройства связи.

Расширенный мониторинг

Второй канал реализует расширенный мониторинг, включающий передачу параметров состояния физиологии пациента, технические характеристики "СТРИМ КАРДИО" и видеоданные пациента. Для синхронной регистрации всех параметров и передачи их на Web-сервер используется комплекс «АНГИОТОН -Универсал» компании «БИОСОФТ-М».Многокагальный порта

Многоканальный портативный прибор "АНГИОТОН -Универсал"
Многоканальный портативный прибор "АНГИОТОН -Универсал"

На пациента одновременно может быть установлено до 6 каналов диагностики, позволяющие проводить мониторинговые исследования одновременной несколько функций организма: электрической активности сердца, насыщения артериальной крови кислородом, анализ выдыхаемых газов, системное давление, температуры и др. параметры. Повышение качества и объективности результатов диагностики достигается за счёт комплексной синхронной регистрации, обработки и анализа диагностических сигналов сразу нескольких методик исследования функций организма. В результате, формируется более полная картина состояния пациента, что создаёт условия для повышения достоверности диагностики. Компактность и небольшой вес комплекса определяют его мобильность и удобство при эксплуатации в домашних условиях и комплектации бригад скорой помощи.

Web-сервер

Web-сервер дистанционного мониторинга пациентов с вспомогательным кровообращением реализует полноценный сервис: для поддержки удалённых коммуникаций в режиме онлайн мониторинговых исследований, набор операций, выполняемых медико-техническим составом службы МТС в ходе анализа и обработки результатов диагностики, хранение данных пациента и видеосвязь для удалённых консультаций.

Web-сервер дистанционного мониторинга пациентов
Web-сервер дистанционного мониторинга пациентов

Регистрируемые с пациента сигналы поступают на Web-сервер, откуда ретранслируются по сертифицированному запросу на рабочие станции специалистов службы МТС, как в цифровом, так и графическом форматах. Комплексные мониторинговые исследования выполняются в онлайн режиме для решения нескольких задач:

  • Дистанционная мультидиагностика параметров пациента и технического состояния "СТРИМ КАРДИО" в целях комплексной оценки состояния пациента и эффективности эксплуатации средств вспомогательного кровообращения;
  • Централизованное хранение и обработка диагностических сигналов на Web-сервере по всем пациентам рассматриваемой категории в целях анализа и подготовки заключения;
  • Глобальная навигация местоположения пациента в любой момент времени;
  • Репликация центральной базы данных Web-сервера и локальных хранилищ на рабочих местах специалистов МТС в целях повышения надёжности мониторинговых исследований;
  • Удалённая видео-консультация пациента/специалиста по всем аспектам эксплуатации "СТРИМ КАРДИО" и установки каналов системы мультидиагностики;
  • Синхронная онлайн трансляция результатов мониторинговых исследований пациента с имплантированным  "СТРИМ КАРДИО" группе специалистов службы МТС для режимов коллективной консультации, обучения и диагностики.

Система дистанционного мониторинга имплантируемых систем вспомогательного кровообращения работоспособна для режима on-line обследования пациента при гарантированной скорости Internet-хостинга 20 Мбит/с. При отсутствии устойчивой связи с Internet система автоматически переходит в режим off-line передачи результатов удалённого обследования, обеспечивая передачу данных в отложенном режиме.

Программные средства

Разработана программа «Pumpweb», которая реализует в режиме удалённого доступа поддержу на Web-сервере базы данных (БД), включающую список пациентов с имплантированным насосом крови. Доступ к БД авторизован на аппаратном уровне электронным ключом и на программном – кодом идентификации авторизованного пользователя. «Pumpweb» зарегистрирована в Федеральной службе по интеллектуальной собственности - Роспатент.

Свидетельство на Pumpweb
Свидетельство на Pumpweb

По каждому пациенту БД содержит три раздела: данные регистрации, список используемого оборудования и онлайн тренды параметров "СТРИМ КАРДИО". Раздел «Карточка пациента» содержит поля: ФИО, Дата рождения, Диагноз, Учреждение, Дата имплантации, Дополнительная информация. Поля карточки могут редактироваться пользователем (добавление нового, удаление/переименование существующего и т.д.). Все параметры настройки сохраняются в файле конфигурации и автоматически восстанавливаются в рабочем режиме.

Карточка пациента
Карточка пациента

Раздел «Оборудование» содержит список оборудования, идентификаторы каждого модуля "СТРИМ КАРДИО" и уровень заряда модулей основного электропитания. Содержание информации по рассматриваемому разделу удалённой БД регулярно обновляется с периодичностью 1 раз в день.

Карточка пациента
Карточка пациента

Раздел «Тренды» содержит графики изменений основных эксплуатационных характеристик комплекса: скорости вращения турбины насоса крови, тока двигателя насоса и уровня заряда аккумулятора. Периодичность обновления информации 1 раз в 10 сек.

Раздел "Тренды"
Раздел "Тренды"

Таким образом, вся информация, представленная на Интерет-сервере удалённого сопровождения "СТРИМ КАРДИО", актуальна в любой момент времени. Периодичность обновления данных для каждого раздела БД различна. Доступ к данным разграничен и определен статусом пользователя: врач, технический специалист, администратор, заказчик, поставщик оборудования вспомогательного кровообращения. Код доступа прошит в электронном ключе.

На рисунке представлен мобильный телефон врача/специалиста службы МТС и содержание экрана.

Вначале выводятся данные текущих параметров эксплуатируемого оборудования, а затем координаты местоположения пациента с имплантированным насосом крови. В качестве примера приведены характеристики источника автономного электропитания в формате: < серийный номер-bsm sn> <уровень заряда-charge> <полный заряд МАЭ – FullCap> <расчётный уровень заряда-DesCap> <количество циклов заряда-Cycles>

Заключение

Результаты испытаний системы дистанционного мониторинга медицинского комплекса "СТРИМ КАРДИО" на базе медицинских центров федерального и регионального подчинения показали рост качества и оперативности функционирования службы медико-технического сопровождения пациентов, что позволило повысить безопасность и надёжность эксплуатации имплантируемой системы вспомогательного кровообращения.

Справка о стоимости и условиях использования ПО

Программное обеспечение "Pumpweb" относится к встроенному прикладному ПО и предназначено для эксплуатации исключительно в составе специализированного медицинского комплекса "СТРИМ КАРДИО".

Стоимость ПО заложена в стоимость медицинского изделия. Его невозможно использовать на условиях открытой лицензии или иного безвозмездного лицензионного договора.

Вся информация и документация по установке, эксплуатации и сопровождению ПО "Pumpweb" является конфиденциальной и предоставляется по согласованию с разработчиком - ООО "БИОСОФТ-М".

Продукты