pimiПриборы и методы измеренийDevices and Methods of Measurements2220-95062414-0473BNTU10.21122/2220-9506-2020-11-2-148-154pimi-652Research ArticleМетоды измерений, контроля, диагностикиMethods of measurements, monitoring, diagnosticsО возможности дистанционной диагностики дыхательной системы человека методом аускультацииAbout Possibility of Remote Diagnostics of the Respiratory System by AuscultationЗайцеваЕ. Г.ZaitsevaE. G.

Адрес для переписки:  Е.Г. Зайцева – Белорусский национальный технический университет, пр-т Независимости, 65, г. Минск 220013, Беларусь    e-mail: egzaytseva@bntu.by

egzaytseva@bntu.byЧернецкийМ. В.ChernetskyM. V.

пр-т Независимости, 65, г. Минск 220013

ШевельН. А.ShevelN. A.

пр-т Независимости, 65, г. Минск 220013

Белорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus202026062020112148154Copyright © Зайцева Е.Г., Чернецкий М.В., Шевель Н.А., 20202020Зайцева Е.Г., Чернецкий М.В., Шевель Н.А.Zaitseva E.G., Chernetsky M.V., Shevel N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://pimi.bntu.by/jour/article/view/652

Развитие технической базы, программного обеспечения, а также накопленная информация по диагностике дыхательной системы обеспечили предпосылки для создания дистанционной диагностики дыхательной системы человека посредством аускультации. В известных методиках не решена проблема определения точек аускультации в домашних условиях без присутствия специалиста по диагностике. Целью настоящего исследования является разработка методики дистанционной диагностики дыхательной системы, обеспечивающая возможность определения точек аускультации без присутствия специалиста по диагностике.

Для этого предусмотрено определение точек аускультации с использованием компьютерной программы, позволяющей вычислить их координаты на основе координат точек, определяющих анатомическое строение торса пациента. Пациент или его помощник устанавливают записывающее устройство в точки аускультации, совмещая на дисплее их изображения с изображением точки нахождения записывающего устройства. Записываемый в точке аускультации сигнал дистанционно передаётся специалисту для непосредственного анализа и/или компьютерной обработки. Диагностический модуль состоит из двух основных узлов. Первый содержит стетоскоп, микрофон и усилитель, соединённые с мобильным телефоном или другим аналогичным устройством, содержащим акселерометр. Узел используется пациентом или его помощником в домашних условиях. Второй узел представляет мобильный телефон с механическим маркером либо компьютер с возможностью выхода в сеть в совокупности с необходимым программным обеспечением и используется дистанционно специалистом по диагностике. Изготовлен макет узла записи и передачи звуков дыхания. Чтобы избежать расхождения результатов диагностики, технические характеристики элементов модуля необходимо нормировать. Для функционирования модуля требуется унифицированное программное обеспечение. Сформулированы организационные задачи, которые необходимо решить для внедрения диагностики.

Использование разработанной методики дистанционной диагностики дыхательной системы, обеспечивающей возможность определения точек аускультации без присутствия специалиста по диагностике и соответствующего модуля позволит увеличить эффективность лечения пульмонологических заболеваний, уменьшить риски инфицирования и экономические затраты.

 

Development of technical base, software, accumulated information on the diagnosis of the respiratory system provided the prerequisites for creating remote diagnostics of the human respiratory system through auscultation. The known methods do not solve the problem of determining auscultation points at patent´s housing without a diagnostic specialist. The purpose of this study is to develop a method for remote diagnostics of the respiratory system which provides ability to determine the points of auscultation without presence of a diagnostic specialist.

The definition of auscultation points is provided using a computer program that allows to calculate the points´ coordinates based on the coordinates of points that determine the anatomical structure of the patient's torso. The patient or his assistant places the recording device at the auscultation points combining their images on the display with the image of the location of the recording device. The signal recorded at the auscultation point is remotely transmitted to a specialist for direct analysis and/or computer processing. The diagnostic module consists of two main units. The first unit contains a stethoscope, microphone, and amplifier connected to a mobile phone or other similar device containing an accelerometer. The patient or his assistant at the housing uses the unit. The second unit is a mobile phone with a mechanical marker or a computer with the ability to access the network in conjunction with the necessary software and is used remotely by a diagnostic specialist. The layout of the unit for recording and transmitting breath sounds was made. To avoid discrepancies in the diagnostic results the technical characteristics of the module elements must be normalized. Unified software is required for the module to function. The organizational tasks that need to be solved for the implementation of diagnostics are formulated.

Use of the method of remote diagnostics of the respiratory system, providing the ability to determine points of auscultation without the direct presence of a diagnostic specialist and the module will allow increasing efficiency of treatment of pulmonary diseases reduce infection risks and economic costs.

 

дистанционная медицинская диагностикадыхательная система человекаточки аускультациидиагностический модульremote medical diagnosticshuman respiratory systemauscultation pointsdiagnostic moduleReferencesLemeshko V.A., Teptsova T.S. [Telemedicine: healthcare takes a step into the future]. Medicinskaya tehnologiya. Ocenka i otbor [Medical technologies. Evaluation and selection], 2017, no. 4(30), pp. 30–38 (in Russian).Lemeshko V.A., Teptsova T.S. [Telemedicine: healthcare takes a step into the future]. Medicinskaya tehnologiya. Ocenka i otbor [Medical technologies. Evaluation and selection], 2017, no. 4(30), pp. 30–38 (in Russian).Vladzimirsky A.V., Lebedev G.S. Telemedicine. Moscow: GEOTAR-Media Publ., 2018, 576 p.Vladzimirsky A.V., Lebedev G.S. Telemedicine. Moscow: GEOTAR-Media Publ., 2018, 576 p.Le V.N. [Mechanism of output of diagnostic solution in remote medical expert system of preliminary diagnostics]. Kibernetika i programmirovanie [Cybernetics and programming], 2015, no. 1, pp. 16–26 (in Russian). DOI: 10.7256/2306-4196.2015.1.13722Le V.N. [Mechanism of output of diagnostic solution in remote medical expert system of preliminary diagnostics]. Kibernetika i programmirovanie [Cybernetics and programming], 2015, no. 1, pp. 16–26 (in Russian). DOI: 10.7256/2306-4196.2015.1.13722Shilko S.V., Kuzminsky Yu.G., Borisenko M.V. [Biomechanical diagnostics of hemodynamics of the cardiovascular system]. Innovacionnye aspekty sovremennoj mediciny: Monogr. v 2-h chastyah [Innovative aspects of modern medicine: Monogr. in 2 parts. SibAK]; edited by Volkov V.P. Novosibirsk, 2014. Part II, pp. 11–41 (in Russian).Shilko S.V., Kuzminsky Yu.G., Borisenko M.V. [Biomechanical diagnostics of hemodynamics of the cardiovascular system]. Innovacionnye aspekty sovremennoj mediciny: Monogr. v 2-h chastyah [Innovative aspects of modern medicine: Monogr. in 2 parts. SibAK]; edited by Volkov V.P. Novosibirsk, 2014. Part II, pp. 11–41 (in Russian).Boytsov S.A. [Realities and prospects of remote monitoring of arterial pressure in patients with arterial hypertension]. Terapevticheskij arhiv [Therapeutic archive], 2018, no. 1, pp. 4–8 (in Russian).Boytsov S.A. [Realities and prospects of remote monitoring of arterial pressure in patients with arterial hypertension]. Terapevticheskij arhiv [Therapeutic archive], 2018, no. 1, pp. 4–8 (in Russian).Posnenkova O.M., Korotin A.S., Kiselev A.R., Gridnev V.I. [Evaluation of the effectiveness of remote monitoring of blood pressure in patients with arterial hypertension on the basis of indicators of implementation of clinical recommendations]. Kachestvo v kardiologii [Quality in cardiology], 2015, no. 2, pp 1–5 (in Russian). DOI: 10.15275/cardioit.2015.0203Posnenkova O.M., Korotin A.S., Kiselev A.R., Gridnev V.I. [Evaluation of the effectiveness of remote monitoring of blood pressure in patients with arterial hypertension on the basis of indicators of implementation of clinical recommendations]. Kachestvo v kardiologii [Quality in cardiology], 2015, no. 2, pp 1–5 (in Russian). DOI: 10.15275/cardioit.2015.0203Dyachenko A.I., Mikhailovskaya A.N. [Respiratory acoustics (review)]. Trudy Instituta obshhej fiziki RAN. A.M. Proxorov, Rossijskaya akademiya nauk [Proceedings of the Institute of General physics.Dyachenko A.I., Mikhailovskaya A.N. [Respiratory acoustics (review)]. Trudy Instituta obshhej fiziki RAN. A.M. Proxorov, Rossijskaya akademiya nauk [Proceedings of the Institute of General physics.A.M. Prokhorov, Russian Academy of Sciences], 2012, vol. 68, pp. 136–181 (in Russian).A.M. Prokhorov, Russian Academy of Sciences], 2012, vol. 68, pp. 136–181 (in Russian).Cottin V., Cordier J.-F. Velcro crackles: the key for early diagnosis of idiopathic pulmonary fibrosis? European Respiratory Journal, 2012, vol. 40, no. 3, pp. 519–521. DOI: 10.1183/09031936.00001612Cottin V., Cordier J.-F. Velcro crackles: the key for early diagnosis of idiopathic pulmonary fibrosis? European Respiratory Journal, 2012, vol. 40, no. 3, pp. 519–521. DOI: 10.1183/09031936.00001612Melbye H., Garcia-Marcos L., Brand P., Everard M., Priftis K., Pasterkamp H. Wheezes, crackles, rhonchi: agreement among members of the ERS task force on lung sounds. European Respiratory Journal, 2014, vol. 44: Suppl. 58, pp. 4004. DOI: 10.13140/2.1.3359.8405Melbye H., Garcia-Marcos L., Brand P., Everard M., Priftis K., Pasterkamp H. Wheezes, crackles, rhonchi: agreement among members of the ERS task force on lung sounds. European Respiratory Journal, 2014, vol. 44: Suppl. 58, pp. 4004. DOI: 10.13140/2.1.3359.8405Pasterkamp H., Brand P., Everard M., GarciaMarcos L., Melbye H., Priftis K. Towards the stan dardisation of lung sound nomenclature. European Respiratory Journal, 2016, vol. 47, pp. 724–732. DOI:10.1183/13993003.01132-2015Pasterkamp H., Brand P., Everard M., GarciaMarcos L., Melbye H., Priftis K. Towards the stan dardisation of lung sound nomenclature. European Respiratory Journal, 2016, vol. 47, pp. 724–732. DOI:10.1183/13993003.01132-2015Gorbachev S.V. [Improving the accuracy of recognition of bronchopulmonary diseases based on phase-time analysis of bronchophonograms]. Trudy vysshih uchebnyh zavedenij. Fizika [Proceedings of higher educational institutions. Physics], 2013, vol. 56, no. 10/2, pp. 18–24 (in Russian).Gorbachev S.V. [Improving the accuracy of recognition of bronchopulmonary diseases based on phase-time analysis of bronchophonograms]. Trudy vysshih uchebnyh zavedenij. Fizika [Proceedings of higher educational institutions. Physics], 2013, vol. 56, no. 10/2, pp. 18–24 (in Russian).Kushnir I., Botbol M. System for analysis and imaging of airway noise: patent RU 2 314 751, IPC A 61 B 5/08, 10/00, 7/00, 7/02; applicant DILBRIZ LTD (IL). No. 2004124247/14, declared. 12.01.2003, publ. 20.01.2008, buell. no. 7 (in Russian).Kushnir I., Botbol M. System for analysis and imaging of airway noise: patent RU 2 314 751, IPC A 61 B 5/08, 10/00, 7/00, 7/02; applicant DILBRIZ LTD (IL). No. 2004124247/14, declared. 12.01.2003, publ. 20.01.2008, buell. no. 7 (in Russian).Uskov A.I., Yampolsky I.I. Electronic stethoscope: patent RU 182368, IPC A61B 7/04; applicant Public joint Stock company plant "Red banner" (RU). No. 2017145290, application. 22.12.2017, publ. 15.08.2018, buell. no. 23 (in Russian).Uskov A.I., Yampolsky I.I. Electronic stethoscope: patent RU 182368, IPC A61B 7/04; applicant Public joint Stock company plant "Red banner" (RU). No. 2017145290, application. 22.12.2017, publ. 15.08.2018, buell. no. 23 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.