Проект: Разработка персонализированного программно-аппаратного комплекса (ПАК) для дистанционного медицинского сопровождения и реабилитации в домашних условиях», шифр «Спрут»

Практическая значимость проекта заключается в создании и внедрении персонализированного программно-аппаратного комплекса (ПАК) для дистанционного медицинского сопровождения, позволяющего организовать оказание медицинской помощи, лечение и реабилитацию пациента непосредственно в домашних условиях с сохранением медицинского контроля и непрерывности наблюдения. Внедрение комплекса позволит обеспечить переход от модели эпизодического обращения пациента за медицинской помощью к модели постоянного мониторинга состояния и персонализированного сопровождения на протяжении всего периода лечения и восстановления. Востребованность и практическая значимость проекта выражается следующим: Для пациентов: • повышение доступности медицинской помощи независимо от территориального расположения; • сокращение количества очных посещений медицинских организаций; • повышение удобства прохождения лечения и реабилитации в домашних условиях; • обеспечение непрерывного контроля состояния и своевременной корректировки лечебных мероприятий; • снижение риска осложнений за счёт раннего выявления негативной динамики. Для системы здравоохранения: • снижение нагрузки на амбулаторные и стационарные медицинские организации; • повышение эффективности использования медицинских ресурсов; • расширение возможностей телемедицинского сопровождения; • сокращение затрат, связанных с повторными госпитализациями и длительным пребыванием пациентов в медицинских учреждениях; • повышение качества медицинского наблюдения за счёт накопления объективных данных. Для экономики и промышленности: • создание отечественного высокотехнологичного медицинского продукта; • развитие рынка цифровой медицины и медицинского приборостроения; • снижение зависимости от зарубежных программно-аппаратных решений; • формирование условий для последующего масштабирования и серийного производства.

Актуальность проекта Современная система здравоохранения сталкивается с устойчивым ростом нагрузки, обусловленным увеличением продолжительности жизни населения, ростом числа пациентов с хроническими заболеваниями, повышением потребности в реабилитации после травм, ранений и операций, а также в необходимости повышения доступности медицинской помощи вне стационаров. Развитие телемедицинских технологий, систем дистанционного мониторинга и цифровых платформ создало предпосылки для перехода от эпизодического взаимодействия «врач–пациент» к модели непрерывного наблюдения и сопровождения. Однако существующие решения, как правило, представлены отдельными устройствами или разрозненными сервисами и не обеспечивают комплексного объединения диагностических, реабилитационных, измерительных и аналитических функций в единой персонализированной экосистеме. Дополнительную значимость проекту придаёт его двойное назначение. Разрабатываемый ПАК может применяться как в гражданском здравоохранении для дистанционного сопровождения пациентов, пожилых людей и лиц, проходящих восстановительное лечение, так и для реабилитации военных специальной военной операции (СВО) для проведения дистанционного контроля состояния и реабилитации лиц после травм, ранений и функциональных нарушений. Реализация проекта позволит сформировать технологическую основу развития ПАК, медицинских комплексов или систем нового поколения для разных сценариев реабилитации с дистанционным медицинским сопровождением. Также актуальность подтверждается целями и задачам национальных проектов федерального масштаба принятых в России: • Национальный проект «Продолжительная и активная жизнь»; • Национальный проект «Новые технологии сбережения здоровья».

Разработка программно-аппаратного комплекса (ПАК) со специализированным программным обеспечением (ПО) и измерительными устройствами (датчиками) для сбора, обработки и передачи физиологических данных пациента с целью организации дистанционного медицинского сопровождения и проведения мероприятий медицинской реабилитации в домашних условиях после завершения острого этапа лечения и реабилитации при сохранении контроля со стороны медицинских специалистов. Таким образом, разработанный ПАК обеспечит перенос части мероприятий медицинской реабилитации из специализированной медицинской организации в домашние условия при сохранении непрерывности наблюдения, объективизации результатов восстановления и повышении доступности медицинского сопровождения. Разработанный ПАК представляет собой терминальный телемедицинский ХАБ с модулем контроля жизненно важных показателей и модулем физиотерапевтического сопровождения. Под модулем понимается набор датчиков и измерительных приборов, реабилитационного и физиотерапевтического оборудования. Модуль контроля жизненно важных показателей предназначен для непрерывного дистанционного контроля основных физиологических показаний пациента в домашних условиях или в стационаре в процессе лечения, восстановления и медицинской реабилитации. Состав модуля контроля жизненно важных показателей: 1. Автоматический тонометр – контроль состояния сердечно-сосудистой системы (САД, ДАД, ЧП); 2. Пульсоксиметр – контроль насыщения крови кислородом, контроль реакции организма на нагрузки (SpO2, ЧП в покое, в активности, в динамике); 3. Электронный термометр – контроль температуры тела; 4. Портативный ЭКГ-модуль – контроль электрической активности сердца (ЧСС, ритм сердца, регистрация эпизодов отклонения); 5. Умные весы – контроль общего состояния организма (масса тела, динамика массы, индекс массы, процент жира); 6. Датчик активности – контроль уровня активности (количество шагов, пройденное расстояние, уровень активности, период покоя, калорийность). Все датчики и приборы, входящие в данный модуль, носимые на пациенте и обеспечивают: o непрерывное наблюдение за состоянием здоровья; o контроль переносимости реабилитационной нагрузки; o выявление ранних признаков ухудшения состояния; o контроль реакции организма на процедуры и упражнения; o оценка восстановления после нагрузки; o объективное сопровождение реабилитационного процесса; o своевременное информирование специалиста. Разрабатываемый модель собирает следующие данные: АД; ЧСС, ЧП, ЭКГ, вариабельность сердечного ритма, SpO2, температура и масса тела, уровень активности и периоды отдыха для анализа динамики восстановления. Например, признаки риска (нестабильность давления, учащение пульса, снижение SpO2, снижение активности, ухудшение переносимости нагрузки) и положительная динамика (стабилизация давления, снижение пульса в покое, улучшение восстановления после нагрузки, стабильное показание SpO2, рост активности).

Способ и метод реализации проекта заключается в следующем: - параллельной разработки аппаратной и программной частей. Модули и ПО на ХАБ проектируются с заранее зафиксированными интерфейсами и протоколами; - использование референс‑дизайнов и готовых модулей. Использование задела АО "НИИПП". - управление рисками по ISO 14971.

Научная новизна проекта заключается в разработке нового класса персонализированных программно-аппаратных комплексов для дистанционного медицинского сопровождения, обеспечивающих интеграцию диагностических, реабилитационных, измерительных и аналитических функций в единую адаптивную телемедицинскую среду для применения в домашних условиях пациента. Степень уникальности предлагаемой разработки оценивается как высокая, поскольку конечный продукт представляет собой не отдельное медицинский прибор, телемедицинский сервис или средство реабилитации, а комплексное персонализированное программно-аппаратное решение. На текущем этапе развития рынка представлены решения, закрывающие отдельные задачи дистанционного медицинского сопровождения: телемедицинские платформы обеспечивают консультации, системы мониторинга – сбор физиологических данных, а реабилитационные комплексы – выполнение восстановительных процедур. Однако интеграция всех указанных функций в единую управляемую систему персонализированного медицинского сопровождения распространена ограниченно. Поэтому уровень уникальности разработки не в модулях, а в формировании новой модели организации дистанционной медицинской помощи, обеспечивающей объединение медицинского оборудования, цифровой аналитики и телемедицинского сопровождения в единую персонализированную систему. Научная новизна проекта определяется следующими положениями: • Разработка новой модели персонализированного дистанционного медицинского сопровождения, основанной на непрерывном сборе, агрегации и анализе мультипараметрических данных пациента с последующей адаптацией сценариев лечения и реабилитации. • Создание интегрированной программно-аппаратной архитектуры, обеспечивающей совместную работу диагностических, измерительных, реабилитационных и аналитических модулей в рамках единого контура управления состоянием пациента. • Разработка алгоритмов интеллектуальной интерпретации медицинских данных, позволяющих формировать динамический профиль состояния пациента, выявлять отклонения от целевых показателей восстановления и поддерживать принятие решений медицинским специалистом. • Реализация механизма адаптивной персонализации медицинских сценариев, предусматривающего автоматическую корректировку режимов наблюдения, измерений и реабилитационных воздействий в зависимости от динамики показателей пациента. • Формирование технологической основы телемедицинской инфраструктуры для обеспечения переноса части диагностических и реабилитационных процедур из медицинской организации в домашнюю обстановку с управляемым лечебным процессом. Ожидаемым результатом проекта станет создание научно-технического задела для внедрения персонализированных систем дистанционной медицины и реабилитации нового поколения отечественной разработки.

В рамках комплексного проекта «Разработка и производство комплексной программно-аппаратной платформы на основе диагностических и аналитических медицинских приборов для применения в области телемедицины», шифр «Телемедицина» по соглашению о предоставлении субсидии № 020-11-2019-983 от 24.12.2019, между Минпромторг России и АО «НИИПП», разработан «Комплекс автоматизированный мониторинга и контроля состояния здоровья человека СМОТР» ТУ 26.60.12-001-07543077–2021. Степень проработанности – высокая (стадия клинических испытаний). Комплекс представляет собой: • встроенный компьютер терминальный со встроенными сенсорным дисплеем, фото/видео камерой, микрофоном, динамиками, RFID-считывателем; • анализатор концентрации паров этанола в выдыхаемом воздухе; • бесконтактный инфракрасный термометр; • измеритель артериального давления и ЧП; • встроенный блок питания; • встроенный датчик целостности и условий эксплуатации комплекса; • программное обеспечение «СМОТР» 643.07543077.00039; • web-приложение «ОСМОТР» 643.07543077.00040. Комплекс предназначен для медицинского контроля состояния здоровья производственного персонала, в том числе предсменного/послесменного состояния водителей (далее – медицинского осмотра). Комплекс может применяться при предсменных, предрейсовых медицинских осмотрах перед началом рабочего дня (смены, рейса) в целях выявления признаков воздействия вредных и (или) опасных производственных факторов, состояний и заболеваний, препятствующих выполнению трудовых обязанностей, в том числе алкогольного, наркотического или иного токсического опьянения и остаточных явлений такого опьянения. Также комплекс может применяться при послесменных, послерейсовых медицинских осмотрах по окончании рабочего дня (смены, рейса) в целях выявления признаков воздействия вредных и (или) опасных производственных факторов рабочей среды и трудового процесса на состояние здоровья работников, острого профессионального заболевания или отравления, признаков алкогольного, наркотического или иного токсического опьянения. Также в рамках проекта разработаны модули тонометра, ИК-термометра и пульсоксиметра.

Инновационность конечного продукта заключается в создании персонализированного программно-аппаратного комплекса (ПАК) нового поколения для дистанционного медицинского сопровождения, объединяющего в единой системе функции диагностики, мониторинга состояния пациента, реабилитации и интеллектуальной аналитики для применения в домашних условиях. В отличие от существующих решений, представленных отдельными медицинскими устройствами, телемедицинскими платформами либо узкоспециализированными средствами реабилитации, разрабатываемый комплекс обеспечивает переход к модели непрерывного персонализированного медицинского сопровождения пациента в рамках единой цифровой экосистемы. Инновационность продукта обеспечивается следующими характеристиками: • Интеграция разнородного медицинского оборудования в единый программно-аппаратный контур. ПАК объединяет диагностические, измерительные, реабилитационные и аналитические устройства с централизованным управлением и единым пользовательским интерфейсом. • Персонализированное сопровождение пациента. ПАК формирует индивидуальный профиль пациента и адаптирует параметры наблюдения, реабилитации и взаимодействия с медицинским специалистом с учётом динамики состояния. • Непрерывный дистанционный мониторинг и аналитика медицинских данных. В отличие от разовых измерений обеспечивается сбор, накопление и анализ данных во времени для выявления изменений состояния пациента и поддержки принятия медицинских решений. • Модульная архитектура и масштабируемость. Продукт предусматривает подключение различных типов оборудования и формирование конфигураций под конкретные медицинские сценарии без изменения базовой платформы. Таким образом, инновационность разрабатываемого продукта формирует новую модель организации медицинской помощи, обеспечивающей перенос части диагностических, лечебных и реабилитационных процессов из медицинского учреждения в среду постоянного пребывания пациента при сохранении качества медицинского сопровождения.