Лекція №1 Основні поняття про біомедичні електронні системи
1.1. Призначення біомедичних електронних систем
Біомедичні електронні системи (БЕС) призначені для автоматизованої обробки біомедичної інформації, а саме, для ії реєстрації, перетворення, зберігання, передачі, відображення та розпізнавання.
Сучасна концепція побудови БЕС передбачає об'єднання електронних записів про пацієнтів з архівами медичних зображень і фінансовою інформацією, даними моніторингу з медичних приладів, результатами роботи автоматизованих лабораторій, наявність сучасних засобів обміну інформацією (електронної пошти, Інтернету, відеоконференцій).
Головна відміна БЕС від інших електронних систем полягає в тому, що в БЕС джерелом сигналу є жива біологічна тканина або енергія перетвореного випромінювання, яке прикладено до тканини.
1.2 . Класифікація бес
Відомі різні види класифікації БЕС.
Може бути класифікація БЕС в залежності від рівнів управління та організації:
державний;
територіальний;
установський.
Існує класифікація БЕС, обумовлена специфікою предметної області:
офісні БЕС;
БЕС для діагностики;
БЕС для лікування;
експертні БЕС;
інформаційно-керуючі БЕС;
БЕС, побудовані на принципах інтегрованих рішень.
Основне завдання офісних БЕС ─ забезпечення інформаційною підтримкою лікувального закладу (автоматизація адміністративних, фінансових та виконавчих функцій клінічного персоналу).
Призначення БЕС для діагностики ─ автоматизоване введення і збереження результатів лабораторних досліджень. До них відносяться БЕС мікробіології, радіології, рентгенографії, комп'ютерної томографії, ультразвукового дослідження, лабораторій функціонального дослідження БЕС Прикладами БЕС для діагностики є 12-канальний електрокардіограф “UCARD-200” та реанімаційно-хірургічний монітор “UM-300”.
Експертні БЕС, або системи, засновані на знаннях, які аналізують інформацію на основі подання знань про предметну область і логічний висновок. В них є взаємодія з базами даних та базами знань. Прикладом експертної БЕС є діагностичний комплекс “Кардіо +”.
БЕС, побудовані на принципах інтегрованих рішень, об’єднують клінічні дані для використання у всій медичній установі (або установах). В цих БЕС вирішуються завдання: формування та ведення єдиного інформаційного банку даних; автоматизоване ведення амбулаторної карти пацієнта; отримання і розподіл результатів функціональних, лабораторних та рентгенівських досліджень; статистична обробка даних діяльності медичного закладу; забезпечення захисту інформації від несанкціонованого доступу.
БЕС для лікування обладнані засобами впливу на пацієнта (наприклад, імплантовані електрокардіостимулятори ─ рис.1.1, системи для радіочастотної абляції та системи для стентування судин), а інформаційно-керуючі БЕС ─ БЕС, що мають контури біологічного зворотнього зв’язку (наприклад, системи магнітної терапії).
а) б)
Рис. 1.1. Імплантований електрокардіостимулятор:
а) схема розташування; б) зовнішній вигляд.
Ще один вид класифікації БЕС ─ залежно від габаритних розмірів і масштабів обміну інформацією. БЕС охоплюють широкий спектр виробів (рис. 1.2), масштаби функціонування яких простягаються від атомно-молекулярного рівня (лабораторії на чипі, системи доставки ліків) до планетного масштабу (телемедичні системи).
Існує класифікація БЕС в залежності від біофізичних величин, які системи вимірюють. Найбільш важливі величини можна згрупувати по наступним категоріям: біопотенціали, тиск, поток, швидкість, сила, імпеданс, розміри, температура, концентрація. Кожну величину можна зв’язати з певним органом або анатомічною структурою.
Рис.1.2. Класифікація БЕС залежно від габаритних розмірів і масштабів обміну інформацією