Концепция мобильного электрокардиографа TCARD

  ЭКГ с мгновенной расшифровкой в любом месте и в любое время суток может стать реальностью для всего населения.

  Раннее  обнаружение  опасных  для  жизни  изменений  в  коронарной системе человека одна из наиболее важных медицинских проблем последнего десятилетия. Во всем мире, уже традиционно, эту проблему пытаются решить путем применения дистанционной кардиологии.

  Развитие дистанционной кардиологии началось у нас и за рубежом еще в 70 годы. Создаваемые комплексы различались по своей структуре, оборудованию, типам ЭВМ, но имели общие черты. Все комплексы содержали устройства съема ЭКГ, записи на магнитную ленту, аналоговой передачи по телефонной связи в ЭВМ. Наличие подобных устройств позволяло подвергать полуавтоматическому и ручному анализу ЭКГ, полученные бригадами скорой помощи на дому, при обследовании больных в поликлиниках и стационарах.

   Центры обработки данных оснащались оборудованием, обеспечивающим преобразование ЭКГ в цифровую форму для ввода в ЭВМ, устройствами вывода полученных данных и оборудованием для обеспечения обратной связи с клиниками и другими лечебными учреждениями. Время передачи и время обработки ЭКГ в тот период  было  порядка 60 мин.

  Опыт эксплуатации таких комплексов показал, что основные трудности были связаны с плохим качеством передачи ЭКГ, высокой стоимостью комплексов и их обслуживания, низкой надежностью оборудования.

  Если учесть все преимущества, которые дают такие комплексы: облегчение монтажа ЭКГ, объективизация анализа ЭКГ, улучшение качества документации, экономия времени врачей и лаборантов, широкое распространение опыта специалистов передовых учреждений, возможность создания объединенных  архивов данных и многие другие преимущества, то не может быть двух мнений о том, создавать или не создавать такие комплексы. Этот вывод был сделан  еще тогда.

Такие комплексы эффективны при обследовании как отдельных пациентов, так и сотрудников предприятий, других удаленных объектов или доже целых регионов. В качестве одного из последующих примеров укажем на проект  OEDIPE (Open European Data Interchange & Processing for Electrocardiography), который предусматривает создание системы ЭКГ on-line с охватом всего населения Европы.    В проекте отмечается, что существует большая разница между диагностикой и терапевтическим случаем для кардиологических пациентов в кардиологических департаментах и бедной диагностической возможностью на дому, на работе, в поликлинике, в скорой помощи.  Считается, что данный проект сможет решающим образом повлиять на эту ситуацию.

 В последние годы медицинские задачи дистанционной кардиологии начинают привязывать к задачам телемедицины.  Речь идет об индивидуальной удаленной связи пациента и кардиолога, в рамках которой возможна не только передача или мониторирование ЭКГ на расстоянии, но и непосредственный визуальный контакт обследуемого и врача.

  Что касается технических средств, то с тех пор происходит систематическая их модернизация. Успехи в развитии микроэлектроники позволили  существенно уменьшить габариты,  создать надежные и достаточно дешевые устройства аналоговой передачи ЭКГ  по телефону. В настоящее время на их базе функционирует несколько центров дистанционной диагностики ЭКГ в Москве и большое число центров по всему миру. Однако принципиальные ограничения аналогового метода:  последовательная передача сигналов, низкая точность, низкая помехоустойчивость, сохраняются. Кроме того, эти средства стали все больше расходиться со стандартной электрокардиографией, так как вынуждены применять нестандартные отведения.

   Имеет место удивительный парадокс: ни одна из фирм – производителей этого оборудования в мире не рассматривает и не гарантирует параметры сигнала на приемном пункте.

  Хорошо известно,  что способом преодоления рассмотренных выше технических недостатков является переход на цифровое решение в аппаратуре, однако существующая элементная база не обладает  необходимым быстродействием. В то же время собственно цифровая передача по коммутируемым телефонным каналам с помощью  современного модема стала повсеместно доступна,  стремительно развивается сотовая цифровая телефонная связь, Значительно выросли и возможности компьютеров, поэтому сегодня уже не является технической проблемой передача дискретной информации на любое расстояние.

  В этих условиях была поставлена и решена задача создания цифрового телекоммуникационного комплекса  съема, передачи и визуализации ЭКГ, базирующегося на удаленную передачу с помощью модема. По своему техническому решению, качественным и функциональным характеристикам этот комплекс не имеет аналогов.

  Предпосылкой разработки комплекса стали новые математические методы описания сигналов, позволившие создать  цифровые  процессоры, быстродействие которых оказалось достаточным для решения данной технической задачи исключительно цифровым способом.

   В  комплексе реализована беспроводная  связь между блоком съема ЭКГ и блоком хранения ЭКГ. Блок съема ЭКГ питается от аккумуляторной батареи. Такой  принцип построения комплекса обеспечивает абсолютную  электробезопасность  для пациентов в эксплуатации и повышенное качество сигнала при съеме ЭКГ.

 Съем ЭКГ производится в стандартных точках съема, применяемых для получения двенадцати стандартных отведений. В некоторых модификациях для удобства обращения с комплексом малоподготовленного и индивидуального пользователя, количество точек съема сокращено: две ноги, две руки и две грудных точки. Тем самым за один съем обеспечиваются восемь стандартных отведений.

Блок хранения ЭКГ рассчитан на практически неограниченное время хранения при отключенном питании и может быть в любое время подсоединен к сотовому телефону или модему для передачи по телефонной сети. Для обеспечения передачи достаточно набрать номер телефона, к которому подключен принимающий  компьютер, и нажать одну кнопку. Далее все процедуры связи выполняются автоматически по командам компьютера.

  Цифровое решение гарантирует качество ЭКГ на приемном конце, совпадающее с качеством в месте съема независимо от расстояния. Цифровое решение также обеспечивает как синхронный съем, так и синхронную передачу отведений. Цифровое решение позволило исключить из состава аппаратуры фильтры, поэтому на приемный компьютер поступает так называемый «сырой» сигнал ЭКГ, лишенный искажений обработки. Цифровое решение позволило реализовать прямое мониторирование при расположении компьютера в непосредственной близости от места съема ЭКГ или при использовании цифровых каналов связи при передаче на расстояние.

. Программное обеспечение комплекса реализует функции визуализации ЭКГ, архивации ЭКГ, включает разнообразные средства индикации и фильтрации ЭКГ.

   Высокая  точность  (12  разрядов  АЦП)   и  высокая   частота    дискретизации (до 3,0 КГц) в блоке съема ЭКГ обеспечивают съем ЭКГ на уровне хороших стационарных электрокардиографов, а расширенная полоса  (700 Гц)  позволяет снимать детскую ЭКГ и анализировать поздние потенциалы. 

   В связи с этими возможностями впервые можно говорить не только о дистанционном  анализе ЭКГ , но и о дистанционном слежении за динамикой ЭКГ, что решающим образом повышает возможности оперативной  объективной диагностики.

  Компьютер аналогового комплекса  должен оснащаться специальным блоком, выполняющим прием аналогового сигнала и преобразование его в цифровую форму.  В цифровом комплексе  в компьютере используется стандартный модем.   В связи с этим развертывание комплекса или даже создание сети комплексов не представляет никакой  трудности.