УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТА В ПРОЦЕССЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЕГО РАБОТОСПОСОБНОСТИ Российский патент 2002 года по МПК G06F17/00 G06F159/00 

Изобретение относится к устройствам обработки данных, предназначенным для анализа состояния объекта в процессе восстановления его работоспособности, в частности для анализа состояния человеческого организма в процессе его лечения.

Уже известен анализатор состояния объекта, опубликованный в патентном описании России 2027221, М. кл. G 06 F 17/00, заявл. 01.08.90, опубл. 20.01.95. Данный анализатор содержит последовательно соединенные блок ввода информации, блок памяти с базой данных и контроллер, информационный выход которого предназначен для выдачи из блока памяти информации, релевантной совокупности идентификационных кодов, задаваемых из блока ввода информации. Такая информация в данном случае выводится на блок индикации. В этом анализаторе идентификационные коды представляют собой симптомы болезни, фиксируемые на основании субъективных жалоб пациента (насморк, кашель и т.д.). Однако достаточное количество жалоб, необходимых для однозначной идентификации болезни и точной постановки диагноза, всегда является величиной неопределенной. Еще большую неопределенность вносит отсутствие количественной оценки жалоб. По указанным причинам информация о коде болезни, выдаваемая контроллером, не является достоверной. Поэтому такой анализатор состояния имеет узкое функциональное назначение и может быть использован только для постановки предварительного диагноза.

Целью настоящего изобретения является создание устройства, которое обеспечивает более достоверную диагностику состояния на различных этапах процесса восстановления работоспособности объекта.

Для достижения поставленной цели в известное устройство для анализа состояния объекта в процессе восстановления его работоспособности (включающее первый анализатор, состоящий из последовательно соединенных блока ввода информации и блока памяти, информационный выход которого предназначен для выдачи релевантной информации) введены соединенные последовательно второй, третий и четвертый анализаторы состояния объекта, в каждом из которых блок памяти содержит базу данных и компаратор, имеющий информационный выход и входы для подключения блока ввода информации и базы данных;
в первом анализаторе блоком ввода информации является клавиатура, а база данных содержит информационные шаблоны, несущие по крайней мере идентификационные атрибуты объекта,
во втором анализаторе блоком ввода информации является первый анализатор, а база данных содержит коды возможных дефектов состояния объекта,
в третьем анализаторе блоком ввода информации являются выходные блоки диагностической аппаратуры, а база данных содержит данные, интерпретирующие атрибуты текущего состояния объекта,
в четвертом анализаторе блоком ввода информации являются выходные блоки компенсирующего и корректирующего оборудования, а база данных содержит информацию об эталонных атрибутах состояния объекта,
при этом между вторым и третьим анализатором включена последовательная цепь из распределителя информационных шаблонов, ряда параллельно включенных запоминающих устройств хранения групп шаблонов с одинаковыми кодами дефектов состояния и блока управления.

Компараторы третьего и четвертого анализаторов снабжены дополнительными выходами, на которые подается сигнал об отсутствии информации в базе данных, и которые соединены со входом распределителя шаблонов.

В устройство также введен распределитель информации, вход которого подключен к выходу четвертого анализатора, первый выход соединен со входом блока памяти первого анализатора, а второй выход предназначен для вывода информации внешнему потребителю (на печать, на индикацию и т.п.).

При желании к выходу каждого из четырех анализаторов состояния может быть (аналогично анализатору-прототипу по патенту России 2027221) подключен индикатор, в частности дисплей на базе электронно-лучевой трубки или жидкокристаллической панели.

Благодаря такому техническому решению обеспечивается не только постановка предварительного, но и окончательного диагноза за счет введения объективных данных лабораторных и аппаратных исследований, обеспечивается диагностика в процессе и после восстановления работоспособности объекта, т.е. оценка результативности процесса восстановления. При этом обеспечивается и расширение функций устройства за счет передачи результатов анализа состояния непосредственно на обработку в следующий анализатор для принятия решений по оптимальному маршруту восстановления работоспособности объекта, а также за счет введения обратной связи для обновления и расширения исходной базы данных.

Воплощение изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена структурная схема устройства для анализа состояния объекта в процессе восстановления его работоспособности, на фиг.2 - схема первого анализатора, на фиг.3 - схема второго анализатора, на фиг.4 - схема третьего анализатора, на фиг. 5 - схема четвертого анализатора, а на фиг.6 - схема заявляемого устройства, адаптированная для нужд больницы, где объектом является больной, а процессом лечения - процесс восстановления его работоспособности.

Как видно из схемы на фиг.1, устройство для анализа состояния объекта в процессе восстановления его работоспособности представляет собой цепь из последовательно соединенных первого анализатора 1, второго анализатора 2, распределителя 3, блока 4 параллельно соединенных запоминающих устройств, блока управления 5, третьего анализатора 6, четвертого анализатора 7 и распределителя информации 8. Как показано на фиг.2, первый анализатор 1 содержит блок ввода информации - клавиатуру 9, блок памяти 10 (показан пунктиром) с базой данных 11 об информационных шаблонах, несущих по крайней мере идентификационные атрибуты объекта, и компаратором 12, информационный выход R которого предназначен для выдачи релевантной информации из базы данных 11. В соответствии с фиг.3 второй анализатор содержит первый анализатор 1, выполняющий функции блока ввода информации, блок памяти 13 (показан пунктиром) с базой данных 14, которая содержит коды возможных дефектов состояния объекта, и компаратором 15, информационный выход которого предназначен для выдачи релевантной информации из базы данных 14. В соответствии с фиг.4 третий анализатор содержит выходные блоки 16 и 17 диагностического оборудования, выполняющие функции блока ввода информации, блок памяти 18 (показан пунктиром) с базой данных 19, которая содержит данные, интерпретирующие атрибуты текущего состояния объекта, и компаратором 20, информационный выход R которого предназначен для выдачи релевантной информации из базы данных 19. В соответствии с фиг.5 четвертый анализатор содержит выходные блоки 21 и 22 компенсирующего и корректирующего оборудования, выполняющие функции блока ввода информации, блок памяти 23 (показан пунктиром) с базой данных 24, которая содержит информацию об атрибутах эталонного состояния объекта, и компаратором 25, информационный выход которого предназначен для выдачи релевантной информации из базы данных 24. Как показано на фиг.6, первый анализатор 1 содержит блок ввода информации - клавиатуру 9, базу данных 11 об информационных шаблонах, несущих по крайней мере идентификационные атрибуты объекта, и компаратор 12, информационный выход R которого предназначен для выдачи релевантной информации из базы данных 11.

В данном случае под информационными шаблонами понимаются стандартные истории болезней (при стационарном лечении) или амбулаторные карты (при амбулаторном лечении), хранящиеся в памяти компьютера и выводимые на его дисплей. Идентификационными атрибутами объекта в данном случае будут являться фамилия, имя и отчество больного, пол, возраст и т.д. Релевантной информацией для первого анализатора 1 будет шаблон пациента с идентификационными атрибутами, совпадающими с атрибутами, введенными с клавиатуры 9.

Блоком ввода информации второго анализатора состояния является первый анализатор 1. Во второй анализатор входит блок памяти с базой данных 14 о кодах болезней (возможных дефектов состояния объекта) и компаратор 14, информационный выход которого предназначен для выдачи релевантной информации о коде заболевания и соединен со входом распределителя 3. Распределитель 3 связан со входом блока 4 соединенных параллельно запоминающих устройств 4.1, 4.2, 4.3...4.n хранения групп шаблонов больных, объединенных общностью кода заболевания. Блок управления 5 имеет ряд входов, соединенных с выходами запоминающих устройств 4, и выход, связанный с выходными блоками комплекса диагностических приборов 16 и 17. Под комплексом диагностических приборов в данном случае понимаются электрокардиографы, ультразвуковые диагностические приборы, анализаторы мочи, гемоанализаторы и т.п.приборы, в выходных блоках которых хранятся результаты исследований и анализов пациентов.

Выходные блоки диагностических приборов 16 и 17 являются блоком ввода информации третьего анализатора состояния, в который входит блок памяти с базой данных 19 интерпретирующих атрибутов текущего состояния больного и компаратор 20, информационный выход которого предназначен для выдачи релевантной информации об интерпретации результатов исследований, измерений или анализ диагностических приборов 16 и 17, и соединен со входами выходных блоков 21 и 22 корректирующего и компенсирующего оборудования. Под корректирующим и компенсирующим оборудованием в данном случае понимается хирургическое и терапевтическое (физиотерапевтическое) оборудование, в выходных блоках которого хранятся диагностические результаты лечения пациентов.

Комплекс выходных блоков 21 и 22 оборудования для коррекции и компенсации является блоком ввода информации в четвертый анализатор. В четвертый анализатор входит блок памяти с базой данных 24 эталонных состояний здорового пациента и компаратор 25, информационный выход которого предназначен для выдачи релевантной информации о результатах лечения пациента, выполненного методами терапии или хирургического вмешательства с последующей реабилитацией. Выход четвертого анализатора соединен со входом распределителя информации 8.

Компараторы 20 и 25 третьего и четвертого анализаторов состояния имеют дополнительные выходы А, на которые подается сигнал об отсутствии информации в базах данных 19 и 24, т.е. об отрицательном результате поиска релевантной информации в соответствующих блоках памяти, и которые соединены со входом распределителя информационных шаблонов 3 (электронных историй болезней или амбулаторных карт).

Вход распределителя информации 8 (фиг.1) подключен к информационному выходу R четвертого анализатора 7 (или компаратора 25 на фиг.6), первый выход распределителя 8 соединен со входом анализатора 1 (или базы данных 11 первого анализатора 1 на фиг.6), а второй выход предназначен для вывода информации к внешнему потребителю (на печать, на индикацию, на модем связи и т.п.).

Устройство работает следующим образом. В соответствии с фиг.1 в первый анализатор 1 вводят идентификационные атрибуты объекта, а на выходе R получают релевантную информацию в виде шаблона анализируемого объекта. Шаблон с информацией, полученный из первого анализатора 1, в частности с информацией о предварительном диагнозе (диагностика первой ступени), вводится во второй анализатор 2, выводится из него в виде шаблона, дополненного кодом дефекта и направляется на вход распределителя 3 шаблонов. Распределитель 3 направляет каждый шаблон объекта в блок 4 параллельно соединенных запоминающих устройств, каждое из которых предназначено для хранения шаблонов с одинаковыми кодами. Блок управления 5 последовательно направляет шаблоны в третий анализатор 6, в котором происходит цифровой или аналоговый ввод информации об атрибутах его текущего состояния. Шаблон с записью интерпретации информации о текущем состоянии объекта, выбранной из базы данных атрибутов состояния, попадает на выход R третьего анализатора состояния 6, и через него в блок коррекции/компенсации. После выполнения коррекции и/или компенсации состояния объекта, его текущее состояние изменяет свою цифровую и/или аналоговую характеристику. Новая информация об атрибутах текущего состояния объекта вводится в анализатор 7, где с целью выполнения диагностики третьей ступени (выходной) она сравнивается с эталонными состояниями объекта. Шаблон с записью информации о состоянии объекта, соответствующей эталонному, попадает на выход R анализатора состояния 7. Шаблоны с записью информации о состоянии объекта, не соответствующей текущему или эталонному состоянию, попадают на выходы В анализаторов состояния 6 и 7, и возвращаются через распределитель шаблонов 3 в блок 4 запоминающих устройств. Шаблоны с записью информации о состоянии объекта, соответствующей эталонному, из выхода R анализатора состояния 7 попадают в распределитель информации 8, где происходит многоаспектная регистрация входящих шаблонов, позволяющая выдавать различную информацию внешним потребителям: статистические отчеты о количестве входящих шаблонов, экономические отчеты о затратах на восстановление объекта, выдачу счетов на оплату восстановления объектов, имеющих особую форму оплаты услуг и т.п., а сам шаблон направляется в первый анализатор состояния 1 для пополнения соответствующей базы данных. Работа отдельных анализаторов 1, 2, 6 и 7 (фиг.2...5) сводится к тому, что на компаратор 12 (15, 20 и 25) блока памяти 10 (13, 18 и 20) поступает шаблон с атрибутами объекта и информация из базы данных 11 (14, 19 и 24). При совпадении атрибутов в соответствующие зоны шаблона вносят соответствующую этим атрибутам информацию из базы данных 11 (14, 19 и 24).

На фиг. 6 приведена схема устройства, адаптированного для нужд лечебных учреждений - поликлиник или больниц.

Как показано на фиг.6 с помощью клавиатуры 9 первого анализатора 1, установленного, например, в приемном покое больницы и реализованного на базе персонального компьютера, вводят идентификационные атрибуты пациента - фамилию, имя и отчество больного, пол, возраст, предварительный диагноз и т.д. Введенная информация идентифицируется с информацией, хранящейся в базе данных 11 блока памяти 10 (фиг.2), после чего на выход R компаратора 12 выдается релевантная информация в виде шаблона истории болезни ранее лечившегося пациента или в виде нового шаблона истории болезни с только что внесенными идентификационными атрибутами. Эти шаблоны желательно отображать на дисплее персонального компьютера в виде электронной истории болезни. Шаблон истории болезни с информацией, полученной из первого анализатора 1, в частности с информацией о предварительном диагнозе, вводится в компаратор 15, выводится из него в виде шаблона истории болезни, дополненного кодом Международного классификатора болезней (МКБ), выбранным из базы данных 14 блока памяти 13 (фиг. 3), и направляется на вход распределителя 3 шаблонов истории болезни. Распределитель 3 направляет каждый шаблон истории больного в блок 4 параллельно соединенных запоминающих устройств 4.1. . .4.n, каждое из которых предназначено для хранения шаблонов с одинаковыми первыми разрядами кодов МКБ. Например, в запоминающее устройство 4.1 попадают шаблоны историй болезни с диагнозом заболеваний уха, горла, носа, в 4.2 - с заболеваниями травматологического характера, в 4.3 - с заболеваниями мочеполового тракта и т.д. до 4.n. Территориально данные запоминающие устройства благодаря сети персональных компьютеров размещены в соответствующих отделениях: ЛОР-, травматологическом, урологическом и т.п. отделениях больницы, а шаблон истории болезни вновь поступившего пациента оказывается в ЛОР-, травматологическом, урологическом и т.п. отделении больницы с указанием конкретной койки раньше, чем этот пациент будет в отделение доставлен. Одновременно шаблоны историй болезни из запоминающих устройств 4 попадают через распределитель 5 в выходные блоки 16 приборов функциональной (ультразвуковых исследований, электрокардиографов, рентгенографических аппаратов и т.п.) и/или 17 лабораторной (гематологических, биохимических и т.п.) диагностики. По общепринятому порядку лечения больных лечащие врачи направляют больных на прохождение процедур функциональной и лабораторной диагностики. При поступлении пациента в предписанные кабинеты диагностики шаблон истории болезни с его идентификационными данными, уже хранящийся в памяти компьютеров, дополняется результатами необходимых исследований или анализов, характеризующими его текущее состояние. Шаблон истории болезни, диагностические атрибуты которого дополнены новой информацией, поступает на компаратор 20, который сравнивает ее с интерпретирующей информацией, хранящейся в базе данных 19 блока памяти 18 (фиг. 4). В результате сравнения шаблон с интерпретацией результатов диагностики второй ступени появляется на выходе R, а шаблон с записью информации о состоянии больного, не находящей интерпретации - на выходе А компаратора 20. По результатам диагностики обычно происходит выбор маршрута лечения, т.е. принимается решение о стратегии лечения - терапевтического или хирургического, с последующей интенсивной терапией или без нее. Обычно выбор происходит из набора стандартных маршрутов, хранящихся в специальной базе данных. Устройства для выбора маршрута лечения уже известны (например, патент США 5740800 от 21 апреля 1998, принадлежащий американской фирме "Хъюлет-Пакард") и они не являются предметом настоящего изобретения. Поэтому в соответствии с заявляемым техническим решением шаблоны историй болезни с атрибутами больного, содержащими информацию о текущем его состоянии, с выхода R компаратора 20 подаются на выходные диагностические блоки 21 хирургических и/или 22 физиотерапевтических аппаратов, выполняющих функции коррекции и/или компенсации состояния здоровья больного, а шаблоны с выхода А компаратора 20 возвращаются через распределитель шаблонов 3 в блок 4 запоминающих устройств 4.1...4.n.. После выполнения коррекции и/или компенсации состояния больного, из блоков 21 и 22 в атрибуты текущего состояния шаблона истории болезни пациента вводится новая цифровая или аналоговая информация. Эта информация поступает на компаратор третьей ступени 25, где с целью выполнения выходной диагностики она сравнивается с эталонными состояниями объекта, хранящимися в базе данных 24 эталонных состояний блока памяти 23 (фиг.5). Шаблон истории болезни с записью информации о состоянии объекта, соответствующей эталонному, попадает на выход R, а не соответствующей эталонному состоянию, попадают на выход А компаратора 25 и возвращаются через распределитель шаблонов 3 в блок 4 запоминающих устройств 4.1...4.n. Шаблоны историй болезни с записью информации о состоянии объекта, соответствующей эталонному, из выхода R компаратора 25 попадают в распределитель информации 8, а затем направляются в блок памяти 10 для обновления или пополнения базы данных 11. Одновременно с этим в распределителе 8 происходит многоаспектная регистрация входящих шаблонов, позволяющая выдавать различную информацию внешним потребителям на индикацию, в линии связи (через модемы) или путем распечатки на бумаге: статистические отчеты о больных, прошедших курс лечения (о количестве входящих шаблонов), экономические отчеты о затратах на лечение больных, выдачу счетов на оплату лечения больных за наличный расчет, например, незастрахованных и т.д.

Практически предлагаемое устройство может быть реализовано программно с помощью многомерной системы управления базами данных (СУБД) с архитектурой "клиент-сервер", установленной на персональных компьютерах, объединенных локально-вычислительной сетью любой конфигурации. Количество персональных компьютеров и созданных на их основе автоматизированных рабочих мест (АРМов) врачей-специалистов определяется исходя из организации больницы или любого другого лечебно-профилактического учреждения и принятой в нем технологии обработки информации.

Данное устройство может также использоваться и в других областях техники, например, на предприятиях, специализирующихся на ремонте различных видов оборудования (автомобилей, радиоэлектронного оборудования и т.д.), производимого в счет гарантий или за наличный расчет, с визуальной и инструментальной диагностикой на специальных стендах. При этом шаблоном состояния будет являться дефектная ведомость восстанавливаемого прибора.

Изобретение относится к устройствам обработки данных при анализе состояния объекта в процессе восстановления его работоспособности, в частности для анализа состояния человеческого организма в процессе его лечения. Его использование позволяет получить технический эффект в виде обеспечения более достоверной диагностики состояния на различных этапах восстановления работоспособности объекта. Технический результат достигается благодаря тому, что в известное устройство дополнительно введены второй, третий и четвертый анализаторы состояния объекта, каждый из которых имеет специальную структуру, а также распределитель информации и блок управления. При этом блоки устройства охвачены системой обратных связей. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для анализа состояния объекта в процессе восстановления его работоспособности, включающее первый анализатор, состоящий из последовательно соединенных блока ввода информации и блока памяти, информационный выход которого предназначен для выдачи релевантной информации, отличающееся тем, что в него введены второй и соединенные последовательно третий и четвертый анализаторы состояния объекта, в каждом из которых блок памяти, содержащий базу данных, и компаратор, имеющий информационный выход и входы для подключения блока ввода информации и упомянутого блока памяти; для первого анализатора блоком ввода информации является клавиатура, а блок памяти имеет базу данных с информационными шаблонами, несущими, по крайней мере, идентификационные атрибуты объекта, для второго анализатора блоком ввода информации является первый анализатор, а блок памяти имеет базу данных с кодами возможных дефектов состояния объекта, для третьего анализатора блоком ввода информации являются выходные блоки диагностической аппаратуры, а блок памяти имеет базу данных с возможными вариантами результатов диагностики для интерпретации атрибутов текущего состояния объекта, для четвертого анализатора блоком ввода информации являются выходные каскады компенсирующего и корректирующего оборудования, а блок памяти имеет базу данных с информацией об эталонных атрибутах состояния объекта, при этом между вторым и третьим анализаторами включена последовательная цепь из первого распределителя информационных шаблонов, ряда параллельно включенных запоминающих устройств хранения групп шаблонов с одинаковыми кодами дефектов состояния и блок управления, последовательно направляющий информационные шаблоны в третий анализатор. 2. Устройство для анализа состояния объекта в процессе восстановления его работоспособности по п. 1, отличающееся тем, что компараторы третьего и четвертого анализаторов снабжены дополнительными выходами, на которые подается сигнал об отсутствии информации в базе данных, и которые соединены со входом распределителя шаблонов. 3. Устройство для анализа состояния объекта в процессе восстановления его работоспособности по п. 1, отличающееся тем, что в него введен третий распределитель информации, вход которого подключен к информационному выходу четвертого анализатора, первый выход соединен со входом блока памяти первого анализатора, а второй выход предназначен для вывода информации внешнему потребителю.