Программно-аппаратный комплекс для оценки функционального состояния матери и плода Томский политехнический университет Институт неразрушающего контроля Кафедра промышленной и медицинской электроники Томск-2014

В настоящее время анализ вариабельности сердечного ритма широко используется для оценки уровня стресса, адаптационных возможностей и для оценки функционального состояния вегетативной нервной системы. Оценка функционального состояния беременной, плода и новорожденного с помощью метода компьютерной кардиоинтервалометрии – методологически новый подход к оценке адаптационных реакций, позволяющий более точно определять степень нарушения регуляторных и защитно-приспособительных возможностей матери и плода. На данный момент в мировой практике не существует сертифицированных комплексов, позволяющих следить за состоянием плода без риска для его здоровья.

Цели и задачи Цель работы: разработка программного комплекса для оценки функционального состояния матери и плода по результатам анализа сигналов, регистрируемых с абдоминальных электродов. Задачи: 1) Разработка алгоритмов и создание программных средств для системы мониторирования и оценки функционального состояния матери и плода. 2) Определение функционального состояния плода на неделе у женщин с неосложненной беременностью и у женщин с фетоплацентарной недостаточностью, в стадии компенсации и субкомпенсации.

Программный комплекс состоит из трех основных исполняемых модулей: программы для микроконтроллера adc, программы Pregnancy реализованной на мобильном устройстве, программы FetalECG расположенной на локальном компьютере, либо в «облаке»

Материалы и методы

Описание программного комплекса 1. Программа adc выполняет первичную обработку и располагается в микроконтроллере. Алгоритм работы заключается в получении сигнала от аналого–цифрового преобразователя на повышенной частоте дискретизации, цифровой фильтрации, децимации и упаковке сигнала для передачи в ПЭВМ. 2. Приложение MobileECG устанавливается на мобильное устройство с операционной системой Android 4, либо Windows 8. Основная задача программы прием сигнала с использованием com протокола, фильтрация и отображение временного ряда, формирование edf (European data format) файла, отправка данных на указанный ip-адрес. Также программа позволяет проводить тренинги с биологической обратной связью по сердечному ритму матери. 3. FetalECG – программа расположенная на удаленном компьютере с операционной системой Windows 7, либо Ubuntu. Осуществляет разделение сигналов на материнскую и плодовую составляющие и расчет статистических характеристик сердечного ритма.

Исходная концептуальная модель приложения MobileECG

Форма регистрации пациента Главная форма программного приложения Мобильное приложение MobileECG

БОС-тренинг - при увеличении ЧСС цветок раскрывается БОС-тренинг по сердечному ритму матери Образы используемые для БОС-тренинга

Форма для отображения результатов обследования Результаты обследования Форма справочной информации

Исходная концептуальная модель приложения FetalECG

Приложение FetalECG Independent component analysis

Приложение FetalECG Least mean squares filter

Выводы Разработано программное приложение для мобильного устройства (Windows 8, Android 4.2) для записи, отображения и передачи информации о функциональном состоянии матери и плода. В среде Matlab разработан алгоритм для обработки сигналов, полученных с абдоминальных электродов, позволяющий выделять плодовую и материнскую составляющие и рассчитывать характеристики вариационной пульсометрии.

Спасибо за внимание!