СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ИНДИВИДА И СИСТЕМА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА Российский патент 2015 года по МПК G06F3/48 G06T15/00 A61B5/00 G06Q50/22 

Изобретение относится к информационным и сетевым технологиям, а именно к электронной информационной системе, обеспечивающей формирование и визуальное отображение на экране терминального устройства персонализированной графической модели индивида (пользователя системы) по предварительно введенным антропометрическим, диагностическим, химическим и др. показателям. Заявляемое изобретение представляет собой расширяемый и модифицируемый модульный интерактивный инструмент визуализации параметров функционального состояния индивида для его информирования о текущем состоянии и имеющихся функциональных проблемах в интуитивно-понятной форме. Система может включать игровые элементы, используя простое, удобное и интуитивно-понятное графическое воспроизведение введенных параметров посредством их проецирования на общую графическую модель, представляющую собой трехмерный многослойный анатомо-функциональный макет. С помощью заявляемой системы индивид может осуществлять мониторинг собственного функционального состояния, в том числе здоровья и осуществлять своевременную профилактику хронических заболеваний и других функциональных проблем.

Уровень техники

Из уровня техники известен способ персонализированного визуального отображения информации о здоровье пациента и система для реализации способа (US 2001013006 (А1)). Медицинская информация, доставляемая пациенту, является персонализированной посредством отображения предварительно введенных в систему медицинских показателей на виртуальном образе тела пациента, воспроизводимом на мониторе персонального устройства пациента. В системе используется обобщенная модель здорового пациента в соответствии со стандартами медицинской помощи, которая корректируется с учетом данных медицинской карты пациента, подаваемых на вход системы, формируя тем самым персонализированную модель здоровья пациента. Персонализированная модель здоровья включает в себя файл с HTML кодом изображения карты тела. Изображение тела иллюстрирует состояние здоровья конкретного пациента. При этом состояние здоровья пациента представлено математической моделью. Параметры, характеризующие различные заболевания, отображаются на виртуальном образе тела пациента, состоянии части тела или органе пациента. В числе параметров могут быть использованы такие параметры как уровень глюкозы в крови, кровяное давление, уровень холестерина, вес пациента, количество и концентрация Т-клеток, и др. Собранные данные хранятся в базе данных на сервере поставщика услуг. Данные обрабатываются на сервере, и отображаются на домашнем мониторе пациента, подключенном к мультимедийному процессору (сети Интернет). Пациент обращается к функциям системы, нажав на соответствующие разделы дисплея или подразделов.

Таким образом, информация о состоянии здоровья пользователя хранится на центральном сервере провайдера, и в случае отсутствия связи с центральным сервером, а также при сбое оборудования, существует риск утери информации. Кроме того, в материалах патента (US 2001013006 (А1)) отсутствует информация, по которой можно сделать вывод о том, что выводимые на экран монитора пациента графические данные, отображающие его состояние здоровья, представлены в интуитивно понятной форме и отражают текущее функциональное состояние в интерактивном режиме.

В отличие от изобретения по заявке US 2001013006, в заявляемом техническом решении выводимая на экран терминального устройства индивида информация представлена в виде многослойной персонализированной графической модели, выполненной с возможностью вращения изображений (моделей) имеющихся слоев и их детализации посредством использования нескольких уровней, которые обеспечивают более наглядную визуализацию происходящих физиологических и патологических процессов на участке тела, органе или всем организме индивида.

Раскрытие изобретения

Задачей и Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является создание автоматизированной экспертной системы аналитической обработки параметров функционального состояния индивида для отображения результатов в наглядной и интуитивно-понятной форме. При этом результаты визуализации антропометрических, диагностических, химических и др. показателей функционального состояния представляются в форме, доступной для восприятия лицом, не имеющим специальной медицинской подготовки.

Показатели функционального состояния могут быть представлены в виде изображений на персонализированной графической модели или в комбинации с текстовой информацией, не требующих медицинского образования для понимания.

Поставленная задача решается тем, что способ визуализации функционального состояния индивида, включает:

A) введение параметров, описывающих функциональное состояние здоровья индивида через терминальное устройство индивида в компьютерно-реализуемую систему,

B) загрузку в компьютерно-реализуемую систему общей параметрической модели человека, представляющей собой совокупность биологических параметров человека, сгруппированных и привязанных к системе координат общей графической модели; и общей графической модели, представляющей собой совокупность графических элементов из изображений частей тела индивида, сгруппированных в соответствии с анатомической классификацией;

C) обработку каждого из введенных параметров с использованием программно-аппаратных средств, обеспечивающих сравнение значений введенных параметров со значениями биологической нормы, и ранее введенными параметрами с получением результатов сравнения по каждому параметру и координат из общей параметрической модели, соответствующих каждому параметру, по итогам которых формируют частную параметрическую модель, содержащую совокупность конкретных значений биологических параметров индивида, привязанных к системе координат общей графической модели;

D) поиск связей между введенными параметрами, анализ связей и условий возникновения эффектов от взаимодействия параметров и детализацию частной параметрической модели с использованием программно-аппаратных средств, включающих БД описаний эффектов взаимодействия параметров и координат зон на общей графической модели для отображения эффектов, влияющих на функциональное состояние индивида,

Е) графическую обработку результатов пп. С и D с последующим выводом на терминальное устройство индивида результатов обработки в виде персонализированной графической модели, отображающей функциональное состояние индивида, выполненной с возможностью послойного отображения анатомо-функциональных групп тела индивида, и переключения между слоями.

Программно-аппаратные средства блока аналитической обработки включают БД «справочников параметров и биологической нормы» с информацией, описывающей как сами параметры, так и причину и/или следствие при выходе значений параметров за границы биологической нормы. Общая параметрическая модель включает, по крайней мере, три группы параметров: антропометрические, химические, диагностические и выполнена с возможностью добавления новых групп и/или новых параметров в группы.

В качестве параметров, описывающих функциональное состояние здоровья индивида, используют, антропометрические и/или биохимические и/или анамнестические и/или данные физического статуса.

Система координат в простейшем варианте реализации представляет собой систему, где каждая точка (пиксель) на общей графической модели (или трехмерном многослойном анатомо-функциональном макете) имеет три измерения x, y и z, которые характеризуют ее положение в пространстве макета, т.е. каждая точка характеризуется набором параметров [x, y, z], например координаты точки А=[10 px, 350 рх, 78 рх]. Параметр может быть привязан как к точке, так и к зоне, которая может иметь сложную геометрическую форму и описывается массивом координат. Привязка к зоне может выглядеть следующим образом, например сфера Y будет иметь координаты [[65 рх, 40 рх, 91 px], R75 px], то есть указание на точку в пространстве и радиус сферы.

Изображение общей или персонализированной графической модели на экране терминального устройства пользователя может быть реализовано с использованием Microsoft Silverlight, Adobe Flash, HTML 5 - технологий.

Общая графическая модель выполнена, по крайней мере, из трех слоев, при этом первый слой является отображением кожного покрова человека, второй - отображением органов и магистральных сосудов, третий - скелета с возможностью отображения опорно-двигательного аппарата. Каждый слой в составе трехмерного многослойного анатомо-функционального макета представляет собой самостоятельную трехмерную модель, имеющую собственную систему координат. Изображения каждого слоя графической модели выполнены с возможностью вращения и/или увеличения и выделения зон для детализированного просмотра.

Общая графическая модель индивида выполнена с возможностью отображения проблемного участка тела или органа, и выделения его цветом или иным способом, обеспечивающим привлечение внимания. Результаты обработки этапов по п. C и D дополнительно отображают на терминальном устройстве индивида в виде текстового сообщения.

В качестве терминального устройства могут быть использованы персональный компьютер, мобильный телефон, смартфон, ноутбук, выполненные с возможностью подключения к сети Интернет.

Поставленная задача решается также тем, что система для визуализации функционального состояния индивида включает:

А) блок ввода параметров, описывающих функциональное состояние индивида через терминальное устройство в компьютерно-реализуемую систему,

B) блок, содержащий БД с общей параметрической моделью человека, представляющей собой совокупность биологических параметров человека, сгруппированных и привязанных к системе координат общей графической модели; и БД с общей графической моделью, представляющей собой совокупность графических элементов из изображений частей тела индивида, сгруппированных в соответствии с анатомической классификацией

C) блок аналитической обработки, выполненный с возможностью

- обработки каждого из введенных параметров с использованием программно-аппаратных средств, обеспечивающих сравнение значений введенных параметров со значениями биологической нормы, и ранее введенными параметрами, с получением результатов сравнения по каждому параметру и координат из общей параметрической модели, соответствующих каждому параметру, и формирования по итогам обработки частной параметрической модели, содержащей совокупность конкретных значений биологических параметров индивида, привязанных к системе координат общей графической модели;

- поиска связей между введенными параметрами, анализа связей и условий возникновения эффектов от взаимодействия параметров и детализации частной параметрической модели с использованием программно-аппаратных средств, включающих БД описания эффектов взаимодействия параметров и координат зон на общей графической модели для отображения эффектов, влияющих на функциональное состояние индивида,

D) блок графической обработки результатов, полученных из блока аналитической обработки, обеспечивающий возможность отображения результатов в виде многослойного трехмерного анатомо-функционального макета;

Е) блок вывода на терминальное устройство пользователя результатов графической обработки в виде персонализированной графической модели, обеспечивающей послойное отображение анатомо-функциональных групп тела индивида, выполненный с возможностью переключении между слоями.

При этом программно-аппаратные средства блока аналитической обработки включают БД «справочников параметров и биологической нормы», описывающей как сами параметры, так и причину и/или следствие при выходе значений параметров за границы биологической нормы.

Блок вывода на терминальное устройство пользователя результатов графической обработки выполнен с возможностью использования Microsoft Silverlight, Adobe Flash, HTML 5 - технологий для отображения общей или персонализированной графической модели.

Блок вывода выполнен с возможностью вращения и/или увеличения каждого слоя общей или персонализированной графической модели и/или элементов изображения каждого слоя графической модели с возможностью выделения конкретных зон, а также с возможностью отображения на персонализированной графической модели проблемного участка тела или органа, и выделения его цветом или иным способом, обеспечивающим привлечение внимание индивида; с возможностью дополнительного отображения на терминальном устройстве информации о функциональном состоянии индивида в виде текстового и/или звукового сообщения.

В качестве терминального устройства может быть использован персональный компьютер, мобильный телефон, смартфон, ноутбук, выполненные с возможностью подключения к сети Интернет.

Согласно настоящему изобретению понятие «функциональное состояние» означает физиологические состояния организма и его систем. Любое состояние является функциональным, т.е. отражает уровень функционирования организма в целом или отдельных его систем, а также само выполняет функции адаптации к данным условиям существования.

Понятие «компьютерно-реализуемая система» означает любое устройство или группу взаимосвязанных или смежных устройств, одно или более из которых, действуя в соответствии с программой, осуществляет автоматизированную обработку данных.

«Общая параметрическая модель человека» - это совокупность данных биологических параметров человека сгруппированных и привязанных к системе координат трехмерной анатомической модели.

«Частная параметрическая модель» - модель, созданная на основе общей параметрической модели и включающая результаты этапа обработки данных.

«Общая графическая модель» - трехмерный многослойный анатомо-функциональный макет, в простом случае, состоит из набора библиотек с предустановленными общими графическими библиотеками, описывающими анатомическое строение человеческого тела, физиологические и патологические процессы с послойным разделением в соответствии с анатомической классификацией для пассивного и анимационного отображения на терминальном устройстве.

«Персонализированная графическая модель» - общая графическая модель с наложенной на нее частной параметрической моделью, визуально отражающая текущее функциональное состояние индивида.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена концептуальная схема заявляемой системы оценки функционального состояния индивида, на фиг.2 - блок - схема, реализующая общую модель работы системы, на фиг.3 - общая параметрическая модель индивида, на фиг.4 - блок-схема процесса аналитической обработки, на фиг.5 - блок-схема процесса автоматического экспертного анализа, на фиг.6 - представлен вариант интерфейса, отображаемого на экране монитора терминального устройства пользователя с изображением персонализированной графической модели индивида, отображающей информацию о его состоянии здоровья. Позициями на фиг.6 обозначены: 1 - стрелка-кнопка левого вращения, 2 - стрелка-кнопка правого вращения, 3 - контекстное меню при выделении зоны, 4 - номер и/или название отображаемого текущего слоя, 5 - кнопки отображения имеющихся слоев, 6 - блок-меню с текущими персональными данными индивида, 7 - блок-меню специальных уведомлений, 8 - отображение текущего выбранного слоя трехмерного анатомического макета, 9 - кнопки мастеров ввода параметров. На фиг.7 изображены возможные слои отображения общей графической модели в соответствии с анатомической классификацией, при этом некоторые слои могут быть объединены (например, слои 1 и 2, которые вместе составляют опорнодвигательный аппарат), позициями на фиг.7 обозначены: 10 - мышечная система, 11 - костная система, 12 - сердечно-сосудистая система, 13 - нервная система, 14 - лимфатическая система, 15 - дыхательная система, 16 - эндокринная система, 17 - система пищеварения, 18 - мочеполовая система.

Осуществление изобретения

Способ может быть реализован по схеме, представленной на фиг.1 с помощью алгоритма, представленного на фиг.2.

Общая модель системы (фиг.2) состоит из трех базовых блоков: ввода информации, обработки информации и вывода.

Работа системы построена на использовании параметров функционального состояния индивида, аналитической и экспертной обработке всех введенных параметров, последующего создания частной параметрической модели и формирования персонализированной графической модели для наглядного и интуитивно-понятного отображения текущего состояния и имеющихся функциональных проблем.

Для начала работы необходимо произвести предварительные настройки системы: выбрать способы резервирования данных, настроить расположение блоков меню интерфейса системы, настроить внешний вид общей графической модели с помощью выбора типа и форм тела и др.

На этапе ввода информации индивид имеет возможность ввести только обязательную первичную информацию необходимую для блоков обработки и вывода и характеризующую функциональное состояние на текущий момент. При этом могут быть использованы различные терминальные устройства, такие как: персональный компьютер, смартфон, мобильный телефон, планшет и т.п. В самом простом случае такой информацией являются антропометрические легко измеримые показатели индивида (пульс, артериальное давление, рост, вес, объемные показатели тела и др.). Эта информация в дальнейшем сохраняется индивидом (вручную или автоматически) в БД «частных параметрических моделей индивидов» при помощи блока резервирования и используется для отслеживания динамики изменений параметров.

Индивид также может ввести дополнительные параметры (согласно схеме фиг.2), необязательные детализирующие параметры (диагностические и химические показатели, такие как показатели электрокардиограммы, ультразвуковых или биохимических и генетических исследований и др.). При ее вводе индивид углубляет и детализирует свою частную параметрическую модель. На этом этапе индивид также может изменить настройки системы для индивидуализации своего рабочего пространства: выбрать способы резервирования данных (автоматический по расписанию с сохранением на удаленный сервер и/или локальный терминал, ручной на удаленный сервер и/или локальный терминал), изменить расположение блоков меню, настроить внешний вид обще графической модели (изменение отображения форм тела, лица и т.п.).

Ввод новых показателей индивидом может осуществляться как с помощью выделения (нажатия) зоны на общей или персонализированной графической модели (устройством типа мышь или пальцем на дисплее с тактильной чувствительностью и др.), так и при использовании встроенных мастеров ввода, для чего в интерфейсе программы реализованы отдельные кнопки (например: ввод АД, вес, рост, показатели крови; Фиг.6), так как ввод некоторых параметров не может быть ассоциирован с конкретной анатомической зоной и/или функциональной системой организма на общей графической модели. При выделении зон открывается контекстное окно с полями ввода параметров ассоциированных с данной зоной.

После ввода параметров система загружает общую параметрическую модель человека, которая необходима для создания частной параметрической модели на этапе обработки на основе ранее введенных первичных и дополнительных параметров.

В случае наличия в БД «частных параметрических моделей индивидов» резервной копии конкретного индивида, загружается последняя сохраненная частная параметрическая модель для упрощенной обработки и сравнения ранее введенных параметров с новыми. При наличии резервной копии индивид, на этапе ввода, вправе: не вводить новые первичные параметры, ввести их частично и/или ввести дополнительные параметры полностью или частично, в таком случае для создания частной параметрической модели используются как новые, так и ранее введенные параметры.

Общая параметрическая модель (фиг.3) является совокупностью данных биологических параметров человека сгруппированных и привязанных к системе координат общей графической модели. Общая параметрическая модель включает несколько видов привязки параметров к области на графической модели: привязка к точке, привязка к заданной и произвольной областям (сложные геометрические фигуры: отдельные органы, группы органов и смежные зоны), каждая связь может иметь указание как на конкретный слой графической модели, так и на сквозную привязку ко всем слоям общей графической модели.

Система координат общей графической модели зависит от конкретной технической реализации, в простейшем варианте параметры общей параметрической модели привязаны к общей графической модели через пиксельную систему координат. Таким образом, каждая точка (пиксель) на общей графической модели имеет три измерения x, у и z, которые характеризуют ее положение в пространстве. Параметр может быть привязан как к точке, так и к зоне, которая может иметь сложную геометрическую форму.

Этап обработки информации логически делится на 2 подэтапа: базовую обработку и модульную обработку. Подэтап базовой обработки является важнейшей частью системы. Как правило, этап базовой обработки происходит на удаленном сервере, при этом предусмотрено разделение сторон обработки внутри любого блока или процесса системы. Сторонами обработки могут быть удаленные сервера в сети Интернет, либо разделение на серверную или клиентскую стороны.

На этапе базовой обработки загруженная общая параметрическая модель (или ранее введенная частная) проходит процесс аналитической обработки (фиг.4). В результате аналитической обработки формируется структурированный массив данных.

Для аналитической обработки в систему должны быть загружены первичная и/или дополнительная информация (параметры), включая настройки, а также предустановленная БД «справочников параметров и биологической нормы». Происходит последовательная обработка каждого из введенных параметров, осуществляется сравнение значений введенных параметров со значениями биологической нормы из предустановленных в системе справочников и ранее введенными параметрами для отслеживания динамики изменения. По итогам аналитической обработки данных формируется частная параметрическая модель с результатами сравнения по каждому параметру и координатами из параметрической модели, соответствующих каждому параметру.

Система автоматического экспертного анализа (фиг.5) заключается в прохождении каждого введенного параметра (первичные и дополнительные параметры) по заданному циклу, в рамках которого происходит анализ взаимодействий параметра с другими параметрами, анализ условий возникновения эффектов такого взаимодействия и поиск эффектов (суммирование, синергия, фоновые эффекты и др.). В этих целях в дополнении к БД «справочников параметров и биологической нормы», подключается БД «экспертной информации по параметрам» для отображения эффектов, влияющих на функциональное состояние индивида. При выявлении показателей, выходящих за пороговые значения биологической нормы, формируется акцентное изображение на соответствующей зоне общей графической модели, используя созданную частную параметрическую модель, и специальное уведомление, которые направляются индивиду и отражают оценку его функционального состояния.

Модульная обработка функционально повторяет базовую и работает по тем же принципам, с той лишь разницей, что базовая обработка происходит по заданным в системе принципам, а при модульной обработке могут быть загружены дополнительные сторонние аналитические и графические компоненты, которые в итоге дополняют частную параметрическую модель и влияют на блок вывода (вывод персонализированной графической модели на экран терминального устройства индивида, фиг.2).

В результате экспертного анализа формируется частная параметрическая модель и передается на следующий этап.

Частная параметрическая модель далее проходит графическую обработку с последующим выводом на терминальное устройство индивида результатов обработки в виде персонализированной графической модели.

Общая графическая модель, в простом случае, состоит из набора библиотек с предустановленными графическими элементами, описывающими каждый слой трехмерного многослойного анатомо-функционального макета, а также имеет интерфейс для работы на уровне языков программирования, обеспечивающих реализацию всех функций данного изобретения.

На основе общей графической модели и частной параметрической модели формируется персонализированная графическая модель, визуально отражающая все введенные пользователем параметры их влияние и эффекты взаимодействия с акцентным выделением зон требующих повышенного внимания.

Этап обработки также содержит подэтап резервирования данных. В системе предусмотрена возможность двойного резервирования с сохранением структурированного массива данных, содержащих частную параметрическую модель с экспертной и справочной информацией, как на стороне системы, так и на стороне пользователя в случае логического разделения системы и терминального устройства индивида.

БД «частных параметрических моделей индивидов» системы содержит БД_i показателей состояния здоровья для каждого индивида. БДi выполнена с возможностью периодического пополнения и/или обновления информации о функциональном состоянии индивида.

На этапе вывода информации индивид получает интуитивно-понятные графические данные содержащие его частную параметрическую модель, соответствующую его текущему функциональному состоянию на основе введенной информации с учетом персонализированных настроек рабочего пространства (интерфейса).

Рабочее пространство в системе устроено таким образом, что индивид видит всю важную информацию о своем функциональном состоянии на экране терминального устройства вместе с общей или персонализированной графической моделью.

Визуально все параметры отображаются на персонализированной графической модели, в которой предусмотрена возможность переключения между слоями для наглядного отображения специальных уведомлений (графически выделенной акцентной информации, требующей внимания индивида) и др.

В простейшем варианте реализации изобретения предусмотрена общая графическая модель в виде трехмерного трехслойного анатомо-функциональный макета (с трехуровневой детализацией), при этом, первый (верхний) слой является отображением кожного покрова человека, второй - отображением органов и магистральных сосудов со скелетом, последний - скелета с возможностью отображения опорно-двигательного аппарата. Все изображения представлены в трехмерном исполнении с возможностью вращения. Возможен вариант использования дополнительных слоев, обеспечивающих детализацию и более наглядную визуализацию происходящих процессов на участке тела, органе или комплексе органов индивида. При этом изображение проблемного участка тела или органа может быть дополнительно выделено цветом или иным способом. обеспечивающим привлечение внимание пользователя.

Функционал системы позволяет выделить необходимую зону на общей или персонализированной графической модели и посмотреть текущие показатели, связанные с этой зоной, а также детальное описание специальных уведомлений и рекомендации по их устранению.

Графическая модель и интерфейс системы могут быть реализованы с использованием таких технологий как: Adobe Flash, Microsoft Silverlight, HTML5 и др.

Технической платформой системы является удаленный сервер с функцией распределением нагрузки, соответствующий современным технико-технологическим требованиям, с установленным программным обеспечением содержащим логику работы данного изобретения.

Функционал системы позволяет подключиться к системе с помощью терминального устройства типа персональный компьютер с выходом в Интернет и установленным веб-браузером.

Изобретение поясняется примерами конкретного выполнения.

Осуществление способа можно рассмотреть на примере визуализации функционального состояния индивида - пользователя системы.

При первом использовании автоматической системы индивид при помощи терминального устройства (например, персональный компьютер), подключенного к сети Интернет, используя веб-браузер (Mozilla Firefox, Internet Explorer, Opera и др.), заходит по специальному адресу на удаленный сервер, где установлено программное обеспечение реализующее заявляемый способ. Индивид осуществляет регистрацию: вводит ФИО, пароль, логин, дату и место рождения. После регистрации индивиду присваивается уникальный идентификационный номер, с помощью которого система авторизует индивида при повторных посещениях. Далее, для начала работы, индивид вводит первичные обязательные параметры (в т.ч. антропометрические): пол, дату рождения, рост, вес, объемные показатели тела (бедра, талия, грудь и т.п.), цвет кожи, цвет волос. Также необходимо произвести настройки: настроить расположение блоков контента, настроить представление графической модели, выбрать приемлемые формы и цвет частей тела, выбрать способы резервирования и др. В БД системы автоматически учитывается дата заполнения.

Дополнительно индивид заполняет на этапе ввода параметры, детализирующие текущее функциональное состояние: пульс, артериальное давление, анализ крови, показатели биохимического исследования крови, характеристика текущего состояния (субъективные показатели общего самочувствия), наличие вредных привычек (курение, алкоголь). Показатели - анализ крови и биохимическое исследование, а также принимаемые лекарственные средства, вводятся в систему с помощью встроенных мастеров ввода.

Для удобного ввода ассоциированных параметров индивид сразу после регистрации видит общую (не персонализированную) графическую модель, при выделении соответствующей зоны на которой, выводится контекстное меню с полями для ввода. Выделение может осуществляться с помощью распространенных устройств ввода: указателя типа мышь, клавиатуры и др.

Также предусмотрен вариант введения информации (сигналов) с диагностических устройств (ЭКГ, глюкометр, пульсометр, весы и т.д.). Введенная таким образом информация, сохраняется на терминальном устройстве, после этого в ручном, либо автоматическом режиме по каналам связи индивид загружает их в систему.

Внесенная на этапе ввода информация поступает в блок аналитической обработки. При этом каждый введенный параметр последовательно обрабатывается, нормализуется (приводится в соответствие с встроенной единой системой единиц параметров) и сравнивается с соответствующими значениями биологической нормы и ранее введенными параметрами. Происходит поиск координат для конкретного параметра из общей параметрической модели. В результате сравнения каждый параметр, дополнительно сопровождается данными о несоответствии/соответствии с границами биологической нормы, степени такого несоответствия и координатами из общей параметрической модели. Например, у параметра «Артериальное давление» формируется структурированный массив = [значение, степень несоответствия с биологической нормой, степень несоответствия с предыдущими показателями, краткое описание показателя].

Далее происходит поиск связей между введенными параметрами и эффектами их взаимодействия, загружаются БД «справочников параметров и биологической нормы» и БД «экспертной информации по параметрам». Например, достоверно известно из открытых источников, что связь повышенного артериального давления и повышения липидов в крови дает неблагоприятный прогноз относительно риска развития ишемической болезни сердца, атеросклероза и т.д., а избыточный для данного роста и возраста вес еще более усугубляет патологический процесс и влияет на функциональное состояние индивида. Таким образом, к структурированному массиву информации добавляются характеристики по взаимодействию параметров друг с другом, их эффектов, описания эффектов, степени выраженности эффекта и, при наличии, координат зон ассоциированных с эффектом - вариантом отображения.

По итогам обработки и анализа параметров создается частная параметрическая модель с массивом аналитической и экспертной информации.

В блоке графической обработки происходит формирование персонализированной графической модели на базе частной параметрической модели. На основании координат зон соответствующих каждому параметру и эффектам связей параметров, а также варианта графического выделения и указателя слоя, происходит их загрузка в систему координат общей графической модели. Таким образом, создаются зоны отображения параметров и эффектов. Сложные геометрические фигуры описываются массивом координат с указанием типа фигуры и типа выделения, например, в простейшем случае: область B = [geometry, X[10 px, 17 px, 20 px], Y[67 px, 28 px, 16 px], Z[34 px, 190 px, 241 рх], V[50 px, 50 px], Red, blink],

где geometry - указание на сложную геометрическую фигуру; X, Y, Z - координаты в пространстве графической модели, V - указатель на объемность, red - указатель цвета выделения (красный), blink - указатель типа эффекта выделения (мерцание).

В итоге формируется персонализированная графическая модель индивида с учетом всех введенных параметров. Каждой зоне соответствуют специальные уведомления, при их наличии, а также конкретные значения параметров, которые в дальнейшем доступны для просмотра индивидом.

В блоке вывода информации на экране терминального устройства отображается интерфейс системы (Фиг.6), включающий, в простом случае, персонализированную или, при первом запуске, общую графическую модель, меню персональных данных, меню специальных уведомлений и кнопки мастеров ввода неассоциированных с общей графической моделью параметров. На модели индивид может переключаться между доступными слоями отображения с помощью кнопок (фиг.6), при этом на каждом слое могут присутствовать специально выделенные зоны, требующие внимания индивида, текущий выбранный слой фиксируется на экране. При нажатии на любую зону, в том числе выделенную, открывается контекстное меню с указанием причин выделения, экспертной информацией и параметрами соответствующими зоне (фиг.6). Индивид имеет возможность вращать графическую модель по центральной вертикальной оси с помощью кнопок-стрелок (фиг.6), для детального осмотра графической модели. В любой момент индивид может внести новые данные двумя способами: выделение нужной зоны или использование мастера ввода для параметров не имеющих привязки к какой-либо зоне.

В меню специальных уведомлений содержится весь массив экспертной информацией по каждому параметру, требующему внимания индивида, доступ к которой можно получить также через выделенную зону на персонализированной графической модели.

Изобретение относится к информационным и сетевым технологиям, а именно к электронной информационной системе, обеспечивающей формирование и визуальное отображение на экране терминального устройства персонализированной графической модели индивида по предварительно введенным антропометрическим, диагностическим, биохимическим и др. показателям. Техническим результатом является обеспечение самостоятельного мониторинга человеком своего состояния здоровья, а также возможность вовремя сигнализировать о нарушении состояния здоровья. Система представляет собой расширяемый и модифицируемый модульный интерактивный инструмент визуализации параметров функционального состояния индивида для его информирования о текущем состоянии и имеющихся функциональных проблемах. Работа системы построена на использовании параметров функционального состояния индивида, аналитической и экспертной обработке всех введенных параметров, последующем создании частной параметрической модели и формировании персонализированной графической модели для отображения текущего состояния и имеющихся функциональных проблем. С помощью системы индивид может осуществлять мониторинг собственного функционального состояния, в том числе здоровья, и осуществлять своевременную профилактику хронических заболеваний и других функциональных проблем. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ визуализации функционального состояния индивида на его терминальном устройстве, включающий
А) введение индивидуумом в персональное терминальное устройство параметров, описывающих его функциональное состояние здоровья, с последующей передачей введенных параметров в компьютерно-реализуемую систему,
B) загрузку в компьютерно-реализуемую систему общей параметрической модели человека, представляющей собой совокупность биологических параметров человека, сгруппированных и привязанных к системе координат общей графической модели; и общей графической модели, представляющей собой совокупность графических элементов из изображений частей тела индивида, сгруппированных в соответствии с анатомической классификацией, а также БД «справочников параметров и биологической нормы» с информацией, описывающей как сами параметры, так и причину и/или следствие при выходе значений параметров за границы биологической нормы,
C) обработку каждого из введенных параметров с использованием программно-аппаратных средств, обеспечивающих сравнение значений введенных параметров со значениями биологической нормы, и ранее введенными параметрами с получением результатов сравнения по каждому параметру и координат из общей параметрической модели, соответствующих каждому параметру, по итогам которых формируют частную параметрическую модель, содержащую совокупность конкретных значений биологических параметров индивида, привязанных к системе координат общей графической модели,
D) поиск связей между введенными параметрами, анализ связей и условий возникновения эффектов от взаимодействия параметров и детализацию частной параметрической модели с использованием программно-аппаратных средств, включающих БД описаний эффектов взаимодействия параметров и координат зон на общей графической модели для отображения эффектов, влияющих на функциональное состояние индивида,
E) вывод на терминальное устройство индивида результатов обработки пп. С и D в виде персонализированной графической модели, отображающей функциональное состояние индивида, выполненной с возможностью послойного отображения анатомо-функциональных групп тела индивида, и переключения между слоями.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что общая параметрическая модель включает, по крайней мере, три группы параметров: антропометрические, химические, диагностические.

3. Способ по п.1. характеризующийся тем, что общая параметрическая модель выполнена с возможностью добавления новых групп и/или новых параметров в группы.

4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что система координат представляет собой систему, где каждая точка (пиксель) на общей графической модели имеет три измерения х, у и z, которые характеризуют её положение в пространстве графической модели, при этом параметр привязан к точке или зоне, которая имеет простую или сложную геометрическую форму, описываемую массивом координат.

5. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве параметров, описывающих функциональное состояние здоровья индивида, используют антропометрические, и/или биохимические, и/или анамнестические, и/или данные физического статуса.

6. Способ по п.1, характеризующийся тем, что изображение многослойной персонализированной графической модели на экране терминального устройства пользователя реализуют с использованием Microsoft Silverlight, Adobe Flash, HTML 5 -технологий.

7. Способ по п.1, характеризующийся тем, что общая графическая модель и персонализированная графическая модель выполнены по крайней мере из трех слоев, при этом первый слой является отображением кожного покрова человека, второй - отображением органов и магистральных сосудов, третий - скелета с возможностью отображения опорно-двигательного аппарата.

8. Способ по п.1, характеризующийся тем, что каждый слой в составе общей графической модели и персонализированной графической модели представляет собой самостоятельную трехмерную модель, имеющую собственную систему координат.

9. Способ по п.1, характеризующийся тем, что изображения каждого слоя многослойных общей графической модели и персонализированной графической модели выполнены с возможностью вращения и/или увеличения и выделения зон в слое для детализированного просмотра.

10. Способ по п.1, характеризующийся тем, что персонализированная графическая модель индивида выполнена с возможностью отображения проблемного участка тела или органа и выделения его цветом или иным способом, обеспечивающим привлечение внимания пользователя.

11. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве терминального устройства используют персональный компьютер, мобильный телефон, смартфон, ноутбук, выполненные с возможностью подключения к сети Интернет.

12. Способ по п.1, характеризующийся тем, что результаты обработки этапов по п. С и D дополнительно отображают на терминальном устройстве индивида в виде текстового сообщения.

13. Система для визуализации функционального состояния индивида на его терминальном устройстве, включающая
A) блок ввода параметров, описывающих функциональное состояние индивида, через терминальное устройство в компьютерно-реализуемую систему,
B) блок, содержащий БД с общей параметрической моделью человека, представляющей собой совокупность биологических параметров человека, сгруппированных и привязанных к системе координат общей графической модели; и БД с общей графической моделью, представляющей собой совокупность графических элементов из изображений частей тела индивида, сгруппированных в соответствии с анатомической классификацией; БД справочников параметров и биологической нормы с информацией, описывающей как сами параметры, так и причину и/или следствие при выходе значений параметров за границы биологической нормы,
С) блок аналитической обработки, выполненный с возможностью
- обработки каждого из введенных параметров с использованием программно-аппаратных средств, обеспечивающих сравнение значений введенных параметров со значениями биологической нормы, и ранее введенными параметрами с получением результатов сравнения по каждому параметру и координат из общей параметрической модели, соответствующих каждому параметру, и формирования по итогам обработки частной параметрической модели, содержащей совокупность конкретных значений биологических параметров индивида, привязанных к системе координат общей графической модели,
- поиска связей между введенными параметрами, анализа связей и условий возникновения эффектов от взаимодействия параметров и детализации частной параметрической модели с использованием программно-аппаратных средств, включающих БД описания эффектов взаимодействия параметров и координат зон на общей графической модели для отображения эффектов, влияющих на функциональное состояние индивида,
D) блок графической обработки результатов, полученных из блока аналитической обработки, обеспечивающий возможность отображения результатов в виде многослойной трехмерной персонализированной графической модели;
E) блок вывода на терминальное устройство пользователя результатов графической обработки в виде персонализированной графической модели, обеспечивающей послойное отображение анатомо-функциональных групп тела индивида, выполненный с возможностью переключении между слоями.

14. Система по п. 13, характеризующаяся тем, что БД общей параметрической модели включает по крайней мере три группы параметров: антропометрические, и/или биохимические, и/или анамнестические, и/или данные физического статуса.

15. Система по п. 13, характеризующаяся тем, что БД общей параметрической модели выполнена с возможностью добавления в нее новых групп и/или новых параметров в группы.

16. Система по п. 13, характеризующаяся тем, что система координат представляет собой систему, где каждая точка (пиксель) на общей графической модели имеет три измерения х, у и z, которые характеризуют её положение в пространстве графической модели, при этом параметр привязан к точке или зоне, которая имеет простую или сложную геометрическую форму, описываемую массивом координат.

17. Система по п. 13, характеризующаяся тем, что набор параметров, описывающих функциональное состояние здоровья индивида, включает антропометрические, и/или биохимические, и/или диагностические данные.

18. Система по п.13, характеризующаяся тем, что блок вывода результатов графической обработки выполнен с возможностью использования Microsoft Silverlight, Adobe Flash, HTML 5 - технологий для получения изображения многослойной персонализированной графической модели на экране терминального устройства пользователя.

19. Система по п. 13, характеризующаяся тем, что общая графическая модель и персонализированная графическая модель выполнены по крайней мере из трех слоев, при этом первый слой является отображением кожного покрова человека, второй - отображением органов и магистральных сосудов, третий - скелета с возможностью отображения опорно-двигательного аппарата.

20. Система по п. 13, характеризующаяся тем, что каждый слой в составе общей графической модели и персонализированной графической модели представляет собой самостоятельную трехмерную модель, имеющую собственную систему координат.

21. Система по п. 13, характеризующаяся тем, что блок вывода выполнен с возможностью вращения, и/или увеличения, и/или выделения элементов изображения в слое общей графической модели и/или персонализированной графической модели.

22. Система по п. 13, характеризующаяся тем, что блок вывода выполнен с возможностью отображения на персонализированной графической модели проблемного участка тела или органа и выделения его цветом или иным способом, обеспечивающим привлечение внимание пользователя.

23. Система по п. 13, характеризующаяся тем, что в качестве терминального устройства используют персональный компьютер, мобильный телефон, смартфон, ноутбук, выполненные с возможностью подключения к сети Интернет.

24. Система по п.13, характеризующаяся тем, что блок вывода выполнен с возможностью дополнительного отображения на терминальном устройстве индивида информации о функциональном состоянии в виде текстового и/или звукового сообщения.