Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/37913| Назва: | Аналіз та розробка інформаційної системи моніторингу пацієнтів у групах ризику для надання невідкладної медичної допомоги |
| Інші назви: | Analysis and development of an information system for monitoring patients at risk for emergency medical care |
| Автори: | Гетманюк, Ростислав Ігорович Hetmaniuk, Rostyslav Ihorovych |
| Приналежність: | ТНТУ ім. І. Пулюя, Факультет комп’ютерно-інформаційних систем і програмної інженерії, Кафедра комп’ютерних наук, м. Тернопіль, Україна |
| Бібліографічний опис: | Гетманюк Р. І. Аналіз та розробка інформаційної системи моніторингу пацієнтів у групах ризику для надання невідкладної медичної допомоги : кваліфікаційна робота освітнього рівня „Науковий магістр“ „122 – комп’ютерні науки“ / Р. І. Гетманюк. – Тернопіль : ТНТУ, 2022. – 74 с. |
| Дата публікації: | 26-тра-2022 |
| Дата подання: | 12-тра-2022 |
| Дата внесення: | 27-тра-2022 |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | ТНТУ ім. І.Пулюя, ФІС, м. Тернопіль, Україна |
| Науковий керівник: | Дмитроца, Леся Павлівна |
| Члени комітету: | Стухляк, Петро Данилович |
| УДК: | 004.9 |
| Теми: | моніторинг monitoring алгоритми algorithms діагностування diagnosis перша допомога first aid технології technologies електрокардіограми electrocardiograms |
| Короткий огляд (реферат): | Кваліфікаційна робота присвячена розробці моніторингової системи пацієнтів з серцево-судинними захворюваннями для спостереження за хворими на відстані. Хронічні захворювання важко вилікувати, у зв’язку з цим період лікування зазвичай довгий. Саме тому потрібен тривалий моніторинг стану пацієнта в режимі реального часу У першому розділі кваліфікаційної роботи описано проблематику серцево-судинних захворювань та перші аналоги систем моніторингу. Досліджено переваги і недоліки систем моніторингу. У другому розділі кваліфікаційної роботи проаналізовано існуючі аналоги мобільних систем. Крім цього знайдено та описано вирішення основних задач даної технології. У третьому розділі кваліфікаційної роботи розроблено інформаційну систему моніторингу фізичного стану пацієнта, яка на відмінну від існуючих, має можливість спостереження стану хворого 24/7, а також негайно реагувати на екстрені випадки. Крім цього, було враховано недоліки та усунено їх шляхом автоматизації системи аналізу отриманих даних для діагностики стану пацієнта з розпізнаванням фізичних активностей та іншої діяльності, вдосконалення алгоритмів збереження даних, розробкою доступного та простого інтерфейсу програми. Qualification work is devoted to the development of a monitoring system for patients with cardiovascular disease to monitor patients at a distance. Chronic diseases are difficult to cure, so the treatment period is usually long. That is why long-term real-time monitoring of the patient's condition is required so that he can seek medical help in time after the development of the disease. The first section of the qualification work describes the problems of cardiovascular diseases and the first analogues of monitoring systems. The advantages and disadvantages of monitoring systems are investigated. The second section of the qualification work analyzes the existing analogues of mobile systems. In addition, solutions to the main problems of this technology have been found and described. In the third section of the qualification work, a system for monitoring the patient's physical condition has been developed, which, unlike the existing ones, has the ability to monitor the patient's condition 24/7, as well as respond immediately to emergencies. In addition, shortcomings were taken into account and eliminated by automating the data analysis system to diagnose the patient's condition with recognition of physical activities and other activities, improving data storage algorithms, developing an accessible and simple program interface. |
| Зміст: | ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ 6 ВСТУП 9 1 АНАЛІЗ СИСТЕМ МОНІТОРИНГУ ПАЦІЄНТІВ З СЕРЦЕВО-СУДИННИМИ ЗАХВОРЮВАННЯМИ 11 1.1 ПРОБЛЕМАТИКА СЕРЦЕВО-СУДИННИХ ЗАХВОРЮВАНЬ 11 1.2 ПОЯВА АЛГОРИТМІВ РОЗУМНОЇ СИСТЕМИ ЕКГ-МОНІТОРИНГУ 13 1.3 СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ СТАНУ ЗДОРОВ’Я 14 1.4 ПЕРЕВАГИ СИСТЕМ ЕКГ-МОНІТОРИНГУ 15 1.5 ЗАГАЛЬНИЙ ВИД СТРУКТУРИ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ ТА ЙОГО СКЛАДОВІ 17 1.6 ПРИНЦИП РОБОТИ ВІДДАЛЕНОГО МОНІТОРИНГУ 18 1.7 ОСНОВНІ НЕДОЛІКИ СИСТЕМ МОНІТОРИНГУ ЕКГ 19 1.7.1 ВИКОРИСТАННЯМ ПРИСТРОЇВ МОНІТОРИНГУ 19 1.7.2 ЯКІСТЮ СИГНАЛУ В СИСТЕМІ МОНІТОРИНГУ 20 1.7.3 НЕДОЛІКИ ДОВГОВІЧНОСТІ МОНІТОРИНГУ 20 1.7.4 НЕДОЛІКИ РОЗМІРУ ДАНИХ СИГНАЛУ ЕКГ 20 1.7.5 ТИП ТА КОНСТРУКЦІЯ ЕЛЕКТРОДА/ ДАТЧИКА У СИСТЕМІ МОНІТОРИНГУ 21 1.7.6 НЕДОЛІКИ ВІЗУАЛІЗАЦІЇ 21 1.7.7 НЕДОЛІКИ ІНШОГО ХАРАКТЕРУ 22 1.8 ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 1 22 2ПОШУК АНАЛОГІВ СИСТЕМ МОНІТОРИНГУ ТА ВИРІШЕНЬ ІСНУЮЧИХ ЗАДАЧ 23 2.1. ІСНУЮЧІ МОБІЛЬНІ СИСТЕМИ 23 2.1.1 АНАЛОГИ ПРИСТРОЮ, ЩО НЕ СТВОРЮЮТЬ ДИСКОМФОРТ В ПОВСЯКДЕННОМУ ЖИТТІ 24 2.2 ІОТ В СИСТЕМІ ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я 26 2.2.1 СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ ЗДОРОВ’Я НА ОСНОВІ СЕНСОРІВ 26 2.2.2 СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ ЗДОРОВ’Я НА ОСНОВІ СМАРТФОНІВ 27 2.2.3 СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ ЗДОРОВ’Я НА ОСНОВІ МІКРОКОНТРОЛЕРА 28 2.3 УДОСКОНАЛЕНЕ ПОКОЛІННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ДИСТАНЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ ЕКГ 30 2.3.1 ВИРІШЕННЯ ЗАДАЧІ ЩОДО ТОЧНОСТІ АНАЛІТИКИ 30 2.3.2 ЗАПИС ЕКГ В РЕЖИМІ РЕАЛЬНОГО ЧАСУ 24/7 І ЇХ ПРИКЛАДИ 31 2.4 ВИРІШЕННЯ ЗАДАЧІ ПРО ВТРАТИ ПАКЕТІВ ПРИ ДИСТАНЦІЙНІЙ ПЕРЕДАЧІ 33 2.5 АВТОМАТИЗОВАНИЙ АНАЛІЗ ЕКГ 33 2.6 АВТОМАТИЗОВАНА РОЗШИРЕНА ЗВІТНІСТЬ 35 2.7 ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 2 37 3 ПРАКТИЧНА РЕАЛІЗАЦІЯ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ ЗА ПАЦІЄНТАМИ З СЕРЦЕВО-СУДИННИМИ ЗАХВОРЮВАННЯМИ 38 3.1 ВИСНОВКИ ЩОДО ПРОВЕДЕНОГО АНАЛІЗУ 38 3.2 АРХІТЕКТУРА ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ 38 3.3 ОПИС БАЗИ ДАНИХ СИСТЕМИ 40 3.4 ОПИС РОБОТИ МІКРОСЕРВІСІВ 41 3.5 ОПИС МІКРОСЕРВІСІВ 43 3.6 ОПИС ІНТЕРФЕЙСУ 48 3.7 ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 3 51 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 53 4.1 ФАКТОРИ РИЗИКУ І МОЖЛИВОСТІ ПОРУШЕННЯ ЗДОРОВ'Я КОРИСТУВАЧІВ КОМП'ЮТЕРНОЇ МЕРЕЖІ 53 4.1.1 ТРАВМИ, ПОВ’ЯЗАНІ З ПОСТАВОЮ ВІД ВИКОРИСТАННЯ КОМП’ЮТЕРА 54 4.1.2 ПОВ'ЯЗАНІ З КОМП'ЮТЕРОМ ТРАВМИ КИСТІ 55 4.1.3 НАПРУГА ОЧЕЙ ВІД РОБОТИ ЗА КОМП’ЮТЕРОМ 56 4.2 ВПЛИВ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ НА ОХОРОНУ ПРАЦІ МЕДИЧНИХ ПРАЦІВНИКІВ 56 4.3 ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 4 60 ВИСНОВКИ 62 ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 64 |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/37913 |
| Власник авторського права: | ©Гетманюк Ростислав Ігорович, 2022 |
| Перелік літератури: | 1. Серцево-судинні захворювання — головна причина смерті українців. Висновки з дослідження глобального тягаря хвороб у 2019 році. URL: https://phc.org.ua/news/sercevo-sudinni-zakhvoryuvannya-golovna-prichina-smerti-ukrainciv-visnovki-z-doslidzhennya 2. Xu MF, Wei SS, Qin XW, et al. Rule-based method for morphological classification of ST segment in ECG signals. J Med Biol Eng. 2015 3. N. Jia, Li Yi. Construction of personalized health monitoring platform based on intelligent wearable device. Computer Science. 4. Мозер Л.Е., Мелліар-Сміт П.М. (2015). Особисте здоров'я моніторинг за допомогою смартфона. 2015 IEEE Конференція з мобільних послуг, с. 344-351. 5. M.G. Srinivasa, P.S. Pandian. Wearable wireless body area nodes for remote physiological signal monitoring system. J. Biomed. Sci. Eng., (2019). 6. Krishna Teja, Umang Patel, Parthkumar Patel, Yash Agrawal, Rutu Parekh. Smart soldier Health monitoring system incorporating embedded electronics. Advances in VLSI and Embedded Systems, Springer, Singapore (2021). 7. Всесвітня організація охорони здоров'я Серцево-судинні захворювання. URL: www.who.int/health-topics/cardiovascular-diseases/#tab=tab_1. 8. Чамадія Б., Манкодія К., Вагнер М., Гофманн У.Г. Безконтактний ЕКГ-моніторинг на основі текстилю для клінічних умов, не пов’язаних з відділенням реанімації. 9. Кумар С.П., Самсон В.Р.Р., Сай У.Б., Рао П.М., Есвар К.К. (2017). Розумна система моніторингу здоров’я пацієнта через Інтернет речей. Міжнародна конференція 2017 року з ISMAC (IoT в соціальних, мобільних, аналітичних і хмарних мережах) (ISMAC), с. 551-556. 10. Пенмаца, П.Л., Редді, Д.Р.К. (2016). Розумне виявлення та передача відхилень на ЕКГ через Bluetooth. Міжнародна конференція IEEE 2016 по смарт-хмарі (SmartCloud), с. 41-44. 11. Абдессамад Малауї, «Недорогий педагогічний пристрій для практичних робіт з використанням вбудованої системи», Комп'ютерні системи та додатки (AICCSA) 2015 IEEE/ACS 12-а міжнародна конференція оф. IEEE , 2015. 12. Kumar, R., Rajasekaran, M.P. (2016). An IoT basedpatient monitoring system using raspberry Pi. 2016International Conference on Computing Technologiesand Intelligent Data Engineering (ICCTIDE'16), c. 1-4. 13. Десай М.Р., Тораві С. (2017). Розумний сенсорний інтерфейс для розумних будинків і моніторингу серцебиття за допомогою WSN в середовищі IoT. Міжнародна конференція 2017 року про сучасні тенденції в комп’ютерній, електриці, електроніці та комунікації (CTCEEC), c. 74-77. 14. Н. Лоурес та співавт., «Доступність та економічна ефективність профілактики інсульту за допомогою спільного скринінгу на фібриляцію передсердь за допомогою iPhone ЕКГ в аптеках: дослідження SEARCH-AF», Thromb. Haemost , vol. 111, № 6, c. 1167-1176, квітень 2014 р. 15. AK Joshi, A. Tomar and M. Tomar, «Оглядовий документ з аналізу сигналу електрокардіографа (ЕКГ) для виявлення аномалій аритмії», Int. J. Adv. Res. Електр , вип. 3, № 10, 2014. 16. Nazli Bashi, Mohanraj Karunanithi, Farhad Fatehi, Hang Ding and Darren Walters , «Віддалений моніторинг пацієнтів із серцевою недостатністю: огляд систематичних оглядів», J Med Internet Res , № 1, січень 2017 року. 17. M Shrivastav, R Shrivastav, J Makkar et al. , «Відбір пацієнтів для амбулаторного моніторингу серця в індійському середовищі охорони здоров'я». 18. Тріпаті В., Шакіл Ф. (2017). Моніторинг системи охорони здоров’я за допомогою Інтернету речей – бездоганне поєднання. Міжнародна конференція з комп’ютерних та інформаційних систем наступного покоління (ICNGCIS), 2017 р., c.153-158.А 19. Agu, E., Pedersen, P., Strong, D., Tulu, B., He, Q., Wang,L., Li, Y. (2013). The smartphone as a medical device:Assessing enablers, benefits and challenges. 2013 IEEEInternational Workshop of Internet-of-ThingsNetworking and Control (IoT-NC), с. 48-52. 20. S. Reddy, D. Estrin, and M. Srivastava, "Recruitment framework for participatory sensing data collections," Pervasive Computing, pp. 138--155, 2010. 21. Rodden, T., Cheverst, K., Davies, K., & Dix, A. (1998, May). Exploiting context in HCI design for mobile systems. 22. Ву Ф., Ву Т., Юсе М.Р. (2019). Розробка та впровадження системи носимих сенсорних мереж для додатків безпеки та охорони здоров’я, підключених до Інтернету речей. 2019 IEEE5th World Forum on Internet of Things (WF-IoT), c.87-90. 23. Ahouandjinou, A.S., Assogba, K., Motamed, C. (2016). Розумний і поширений IoT на основі ICU для покращення інтенсивного медичного обслуговування. 2016 Міжнародна конференція з біоінженерії для розумних технологій (BioSMART), с.1-4. 24. Гроссі, М. (2018). Опитування, орієнтоване на сенсори, про розвиток систем вимірювання та датчиків для смартфонів. C. 572-592. 25. Семко, О. В. "Сенсорна сервіс-орієнтована мережа телемедичної системи моніторингу стану серцево-судинної системи." Сучасний захист інформації 4 (2016): 111-115. 26. Мехта Д.Д., Занарту М., Фен С.В., Чейн Х.А., Хілман Р.Е. (2012). Мобільний голосовий моніторинг здоров’я за допомогою носимого датчика акселерометра та платформи для смартфона. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, c. 3090-3096 27. Гао, Х., Дуань, X., Гуо, X., Хуан, А., Цзяо, Б. (2013). Проектування та тестування системи моніторингу ЕКГ з багатьма відведеннями на основі смартфонів. 2013 35-та щорічна міжнародна конференція IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), с. 2267-2270. 28. Trivedi, S., Cheeran, A.N. (2017). Android based healthparameter monitoring. 2017 International Conference onIntelligent Computing and Control Systems (ICICCS), c. 1145-1149 29. Trivedi, S., Cheeran, A.N. (2017). Android based healthparameter monitoring. 2017 International Conference onIntelligent Computing and Control Systems (ICICCS), c. 1145-1149. 30. Саббір А.С., Бодроддоза К.М., Хе А., Ахмед М.Ф., Саха С., Ахмед К.І. (2016). Створення прототипу рішення m-health на базі Arduino та Android для хворих на цукровий діабет. 2016 Міжнародна конференція з медичної інженерії, інформатики охорони здоров’я та технологій (MediTec), с. 1-4. 31. Івченко, Д. С. (2018). Алгоритми машинного навчання для моніторингу сердцево-судинної системи пацієнта (Master's thesis, Київ). 32. Tsakalakis, M., Bourbakis, N.G. (2014). Health caresensor-based systems for point of care monitoring anddiagnostic applications: A brief survey. 2014 36thAnnual International Conference of the IEEEEngineering in Medicine and Biology Society, с. 6266-6269. 33. Горшков, Є. В. (2008). Перспективи використання інформаційних технологій для моніторингу факторів ризику серцево-судинних захворювань. Медична інформатика та інженерія. 34. Park, Chulsung, et al. "An ultra-wearable, wireless, low power ECG monitoring system." 2006 IEEE biomedical circuits and systems conference. IEEE, 2006. 35. A. E. Raftery, N. Li, H. Ševcíková, P. Gerland and G. K. Heilig, "Bayesian probabilistic population projections for all countries", Proc. Nat. Acad. Sci. USA, vol. 109, no. 35, pp. 13915-13921, 2012. 36. Шахріяр Р., Барі М., Кунду Г., Ахамед С., Акбар М.: Інтелектуальна мобільна система моніторингу здоров'я (imhms). Електронна охорона здоров’я (2010) 37. М. Абдель-Бассет, А. Гамаль, Г. Маногаран, Л. Х. Сон і Х. В. Лонг, «Нова модель прийняття групових рішень на основі нейтрозофічних наборів для діагностики захворювань серця», Multimedia Tools Appl., vol. 2, с. 1-26, травень 2019 року 38. П. М. Кумар та У. Деві Ганді, «Нова трирівнева архітектура Інтернету речей з алгоритмом машинного навчання для раннього виявлення серцевих захворювань», Комп. Виборний. інж., вип. 65, с. 222-235, січень 2018. 39. П. М. Кумар, С. Локеш, Р. Варатараджан, Г. К. Бабу та П. Партасараті, «Система прогнозування та діагностики захворювань на основі хмари та Інтернету речей для охорони здоров’я з використанням нейронного класифікатора Fuzzy», Future Gener. Обчис. сист., вип. 86, с. 527-534, вересень 2018 р 40. Л. Алі, А. Рахман, А. Хан, М. Чжоу, А. Джавід та Дж. А. Хан, «Автоматизована діагностична система для прогнозування захворювань серця на основі статистичної моделі \$chi^{2}\$ та оптимально налаштованої глибокої нервової системи мережа», IEEE Access, vol. 7, с. 34938-34945, 2019. 41. П. К. Гупта, Б. Т. Махарадж і Р. Малекян, «Нова та безпечна хмарна архітектура на основі Інтернету речей для виконання прогнозного аналізу діяльності користувачів у стійких центрах охорони здоров’я», Multimedia Tools Appl., vol. 76, № 18, стор. 18489-18512, вересень 2017 р. 42. G. Rathee, A. Sharma, H. Saini, R. Kumar and R. Iqbal, "A hybrid framework for multimedia data processing in IoT-healthcare using blockchain technology", Multimedia Tools Appl., vol. 2, pp. 1-23, Jun. 2019 43. J. Vijayashree and H. P. Sultana, "A machine learning framework for feature selection in heart disease classification using improved particle swarm optimization with support vector machine classifier", Program. Comput. Soft, vol. 44, no. 6, pp. 388-397, Nov. 2018. 44. A. Mutlag, M. K. Abd Ghani, N. Arunkumar, M. A. Mohammed and O. Mohd, "Enabling technologies for fog computing in healthcare IoT systems", Future Gener. Comput. Syst., vol. 90, pp. 62-78, Jan. 2019. 45. Колодій, Р., & Тимченко, О. (2009). Використання сенсорних мереж для мобільного моніторингу ЕКГ. Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. ГЄ Пухова НАН України. 46. Е. Вальчинов, А. Антоніу, К. Ротас і Н. Паллікаракіс, «Екг-система, що носиться для моніторингу здоров'я та спорту», Proc. 4-й міжнародний конф. Бездротова мобільна комун. Охорона здоров’я, с. 63-66, листопад 2014 р. 47. H. Gjoreski, A. Rashkovska, S. Kozina, M. Luštrek and M. Gams, "Telehealth using ECG sensor and accelerometer", Proc. 37th Int. Conv. Inf. Commun. Technol. Electron. Microelectron., с. 270-274, May 2014. 48. Холод, К. С. (2020). Вплив комп’ютерних технологій на здоров’я людини. 49. Мірошніченко, Ю. Б., & Катренич, Т. С. Біофізичні аспекти впливу роботи за комп’ютером на фізичний розвиток та здоров’я учня. URL: http://yuriy-myroshnichenko. edukit. kiev. ua/Files/downloads/Zdorovm. doc 50. Данько, В. В. (2019). Удосконалення системи управління закладами охорони здоров’я на інноваційних засадах. 51. Легенчук, C. Ф. (2015). Проблеми побудови системи обліково-аналітичного забезпечення управління послугами сімейної медицини: інформаційний аспект. |
| Тип вмісту: | Master Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 122 — комп’ютерні науки |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| mag2022_Hetmaniuk.R.I._CHнм-61.pdf | 1,84 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора