КОМП’ЮТЕРНА ІНЖЕНЕРІЯ ТА ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ  В ОЦІНЮВАННІ, ДІАГНОСТИЦІ ТА ПРОГНОЗУВАННІ СТАНІВ ЛЮДИНИ.  АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД

О. П. Мінцер; В. О. Романов; І. Б. Галелюка; Л. Ю. Бабінцева; С. І. Мохначов; О. О. Суханова

doi:10.11603/mie.1996-1960.2024.3-4.15459

Автор(и)

О. П. Мінцер Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика https://orcid.org/0000-0002-7224-4886
В. О. Романов Інститут кібернетики імені В. М. Глушкова НАН України https://orcid.org/0000-0001-6277-8756
І. Б. Галелюка Інститут кібернетики імені В. М. Глушкова НАН України https://orcid.org/0000-0003-1504-4439
Л. Ю. Бабінцева Національний університет охорони здоров’я України імені П.Л.Шупика https://orcid.org/0000-0003-2753-5489
С. І. Мохначов Національний університет охорони здоров’я України імені П.Л.Шупика https://orcid.org/0000-0002-3480-9188
О. О. Суханова Національний університет охорони здоров’я України імені П.Л.Шупика https://orcid.org/0000-0003-1882-027X

DOI:

https://doi.org/10.11603/mie.1996-1960.2024.3-4.15459

Ключові слова:

комп’ютерна інженерія, інформаційні технології, стан пацієнта, моніторинг стану пацієнта, наносенсорні технології, масова експрес-діагностика

Анотація

Проаналізовано тенденції розвитку носимих інноваційних засобів для діагностики та догляду за пацієнтами у випадках надзвичайних ситуацій, а також у клінічних умовах у відділах невідкладної медичної допомоги, моніторингу станів тощо. Особливу увагу приділено використанню логіки сталих станів пацієнтів при обґрунтуванні корекційних дій. Окремо розглянуто технології дистанційного моніторингу. Наведено конкретні принципи застосування дронів. Дослідження спрямовано на узагальнення досвіду оцінювання та моніторингу стану пацієнтів. Визначення, оцінювання та управління персональним здоров’ям слід розцінювати сьогодні як найважливіші соціальні проблеми, що потребують невідкладного рішення. Авторами запропоновано нову концепцію визначення й оцінювання індивідуального та популяційного здоров’я, в основу якого покладено стаціонарність, а також дисперсійні характеристики критеріїв стану організму при неекстремальних впливах навколишнього середовища. Оціночний алгоритм дозволяє: використовувати різнорідну інформацію про діапазони можливого варіювання значень вагових коефіцієнтів; використовувати нечислову інформацію про порівняльну вагомість окремих показників. Виявлено, що існуючи системи моніторингу, на жаль, не здійснюють визначення трендів показників, що не дає можливості забезпечити ефективне управління загальним станом організму. Тому важливо створити аналітичну методику динамічної ідентифікації станів організму людини, засновану на концепції тимчасової сталості, що дозволить ідентифікувати та кількісно оцінити мережеві взаємодії між різними фізіологічними системами в завданнях моніторингу.
Орієнтовна мінімальна кількість ознак/показників організму людини для оцінювання його стану в завданнях мобільної медицини визначається ступенем відхилення функціонального стану організму в конкретний час дослідження від базового стану. При сталому стані організму та незначному відхиленні достатньо декількох показників (зазвичай не більше 2-3).
Для своєчасного виявлення відхилень від «норми» необхідно забезпечити постійний моніторинг показників функціонального стану організму людини.

Посилання

Lanovenko, O. G., Ostapishyna, O. O. (2013). Slovnyk-dovidnyk z ekolohiyi [Ecology dictionary- reference book]. Kherson: PP Vyshemyrskyi, V. S. [In Ukrainian].

Scheffer, M. (2009). Alternative stable states and regime shifts in ecosystems. The Princeton guide to ecology. Princeton, NJ: Princeton university press. DOI: https://doi.org/10.1515/9781400833023.395

Hamilton, E., Haeussler, S. (2008). Modeling stability and resilience after slashburning across a sub- boreal to subalpine forest gradient in British Columbia. Canadian J Forest Res, 38, 304–316. DOI: https://doi.org/10.1139/X07-098

Nolting, B. C., Abbott, K. C. (2016). Balls, cups, and quasi-potentials: quantifying stability in stochastic systems. Ecology ESA, 97 (4), 850–864. DOI: https://doi.org/10.1890/15-1047.1

Yukalov, V. I., Sornette, D., Yukalova, E. P. et al. (2009). Stable States of Biological Organisms. Concepts Phys, 6, 179–194. DOI: https://doi.org/10.2478/v10005-009-0006-1

Shevchenko, Ya. O. (2019). Stratehichni osnovy dystantsiynoho otsinyuvannya stanu patsiyentiv u mobilʹniy medytsyni. [Strategic basis of the remote evaluation of patients in mobile medicine. information, accuracy, reliability]. Medychna informatyka ta inzheneriia (Medical informatics and engineering), 4 (48), 83–85. [In Ukrainian].

Burt, A. (2022). Need Clinical-Grade PPG from Your Wearable? Sometimes It Pays NOT to Shine a Light on a Problem. URL: https://www.analog.com/en/resources/technical-articles/need-clinical-grade-ppg-from-your-wearable.html.

(2020). Pinpoint Science Announces Collaboration with Analog Devices to Advance Novel Nanosensors for Pathogen Detection. URL: https://www.prnewswire.com/news-releases/pinpoint-science-announces-collaboration-with-analog-devices-to-advance-novel-nanosensors-for-pathogen-detection-301010250.html.

Liu, C., Cleary, A., Panaro, K. (2023). How Secure Electronic Authentication Mitigates Risk at the Point-of- Care. Analog Dialogue, 57. URL: https://www.analog.com/en/resources/analog-dialogue/articles/how-secure-electronic-authentication-mitigates-risk-at-the-point-of-care.html#:~:text=By%20adopting%20an%20electronic%20authenticator,authentic%20and%20can%20be%20trusted.

Patyuchenko, A. (2019). High Performance Data Converters for Medical Imaging Systems. Analog Dialogue, 53. URL: https://www.analog.com/en/resources/analog-dialogue/articles/high-performance-data-converters-for-medical-imaging-systems.html.

Mintser, O. P., Karlenko, V. P., Shevchenko, Ya. О., Sukhanova, О. О. (2021). Klasteryzatsiya funktsionalʹnykh staniv orhanizmu. Pilotne doslidzhennya [Clusterization of functional states of the organism. Pilot study]. Medychna informatyka ta inzheneriia (Medical informatics and engineering), 2, 4–13. [In Ukrainian].

CarePredict. Senior Living. URL: https://www.carepredict.com/senior-living/.

Olivadoti, G. (2021). How Advances in Sensor and Digital Technology Yield Better Patient Care. URL: https://www.analog.com/en/signals/thought-leadership/how-advances-in-sensor-and-digital-tech-yield-better-patient-care.html#:~:text=Innovations%20in%20sensors%20now%20enable,quicker%20results%20for%20faster%20diagnosis.

Meiqi. Thinking Smaller to Manage Diabetes with Continuous Glucose Monitoring Devices (CGM). URL: https://www.analog.com/en/signals/articles/improving-quality-of-life-for-diabetics-with-cgm.html.

(2021). CDC: Leading causes of death by age group United States. URL: https://www.cdc.gov/.

Curtin, S. C. (2020). State Suicide Rates Among Adolescents and Young Adults Aged 10-24: United States, 2000-2018. Natl Vital Stat Rep, 69 (11), 1–10.

Ivey-Stephenson, A. Z., Demissie, Z., Crosby, A. E., Stone, D. M. et al. (2020). Suicidal Ideation and Behaviors Among High School Students – Youth Risk Behavior Survey, United States, 2019. MMWR Suppl, 69 (1), 47–55. DOI: https://doi.org/10.15585/mmwr.su6901a6

Youth emergency department visits for mental health increased during pandemic. URL: https://www.nimh.nih.gov/news/science-updates/2023/youth-emergency-department-visits-for-mental-health-increased-during-pandemic.

(2022). Teen Angst: A Phase or Mental Health Concern? URL: https://www.newportacademy.com/resources/mental-health/teenage-angst-or-mental-health-concern/.

Sheridan, D. C., Baker, S., Dehart, R., Lin A. et al. (2021). Heart Rate Variability and Its Ability to Detect Worsening Suicidality in Adolescents: A Pilot Trial of Wearable Technology. Psychiatry Investig, 18 (10), 928–935. DOI: https://doi.org/10.30773/pi.2021.0057

Transforming acute care through digitization. Philips, 2021. URL: https://www.philips.com/c-dam/b2bhc/it/landing/alarm-fatigue/Acute_Care_digitization_White_Paper.pdf.

Schwab, K. E., Simon, W., Yamamoto, M., Dermenchyan, A. et al. (2021). Rapid Mortality Review in the Intensive Care Unit: An In-Person, Multidisciplinary Improvement Initiative. Am J Crit Care, 30 (2), e32–e38. DOI: https://doi.org/10.4037/ajcc2021829

Adams, H. S. (2023). Honeywell’s Robert Robinson on healthcare digitalization. Healthcare Digital. URL: https://healthcare-digital.com/hospitals/honeywells-robert-robinson-on-healthcare-digitalisation.

Health workforce. World Health Organization, 2023. URL: https://www.who.int/health-topics/health-workforce#tab=tab_1.

Health Data Volumes Skyrocket, Legacy Data Archives On the Rise. Harmony Healthcare IT, 2024.

URL: https://www.harmonyhit.com/health-data-volumes-skyrocket-legacy-data-archives-rise-hie/.

Platen, P. V., Pomprapa, A., Lachmann, B., Leonhardt, S. (2020). The dawn of physiological closed-loop ventilation — a review. Crit Care, 24 (1), 121. DOI: https://doi.org/10.1186/s13054-020-2810-1

Lovegrove, J., Fulbrook, P., Miles, S., Steele, M. (2022). Effectiveness of interventions to prevent pressure injury in adults admitted to intensive care settings: A systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. Crit Care, 35 (2), 186–203. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aucc.2021.04.007

Cartwright, A. J. (2023). The elephant in the room: cybersecurity in healthcare. J Clin Monit Comput, 37 (5), 1123–1132. DOI: https://doi.org/10.1007/s10877-023-01013-5

Haji, M., Kerbache, L., Sheriff, K. M. M., Al-Ansari, T. (2021). Critical Success Factors and Traceability Technologies for Establishing a Safe Pharmaceutical Supply Chain. Methods Protoc, 4 (4), 85. DOI: https://doi.org/10.3390/mps4040085