магистр техники и технологии по направлению биомедицинская инженерия Яфаров А.З.

Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет «ЛЭТИ», Россия

Дистанционный автоматизированный контроль состояния здоровья участников полярных экспедиций

В настоящее время одним из наиболее приоритетных направлений мировой экономики становится освоение полезных ископаемых последних неосвоенных ресурсов Земли – Арктики и Антарктики. Растущая миграция специалистов в полярные регионы требует совершенствования комплекса мер по обеспечению охраны здоровья людей в экстремальных условиях труда, поскольку на большей части полярных регионов Земли не представляется возможным реализовать в полной мере традиционные формы организации здравоохранения, что в свою очередь предопределяет необходимость в разработке и применении новых средств контроля состояния здоровья участников полярных экспедиций. Вследствие особых, и даже экстремальных условий профессиональной деятельности участников, оценка состояния здоровья должна характеризоваться повышенной точностью и надёжностью входящих в неё методов и средств контроля состояния здоровья участников экспедиционных групп. В случае неэффективной оценки состояния здоровья участника или участников возникает риск срыва запланированных мероприятий экспедиции вследствие их психологической несовместимости или заболеваемости, которые также приводят к высоким экономическим затратам, связанным с необходимостью проведения эвакуационных мероприятий и риском гибели участников экспедиции на антарктических станциях, а также необходимостью экстренной госпитализации и замещением участника экспедиции другим. Несмотря более чем на полувековой опыт проведения мероприятий профессионального отбора по медицинским показаниям, заболеваемость в ходе длительных зимовок на полярных станциях остаётся значительной. Это подтверждается результатами статистической обработки данных заболеваемости полярников, проведённой сотрудниками старейшего и крупнейшего в мире научного учреждения по исследованию полярных областей Земли – Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ), которая позволила установить, что за полувековой период общее число участников антарктических экспедиций, у которых были зарегистрированы заболевания или травмы, составило 83,4% от общего количества людей, принимающих участие в таких экспедициях. На 22165 человек было зарегистрировано 47357 заболеваний, сделаны 153 полостные хирургические операции, госпитализированы 721 человек и эвакуировано 217 человек [1]. Приведённые цифры указывают, что риск заболеваемости в полярных экспедициях остаётся высоким, а связанная с ним проблема повышения качества оценки состояния здоровья на этапе профессионального отбора и в ходе участия в экстремальных экспедициях требует особого внимания.

В качестве перспективного и часто единственного на данном этапе научно-технического прогресса направления, связанного с преодолением указанной проблемы, рассматривается внедрение средств и методов дистанционного автоматизированного контроля состояния здоровья участников полярных экспедиций. Ранее (1998-2005г.г.) для решения подобной задачи в Российской Антарктической экспедиции была разработана и внедрена телемедицинская система (ТМС РАЭ) «Ambulance-Consultant AARI/RAE» [3]. Система позволила решить ряд частных задач обеспечения охраны здоровья в известных формах экстренных и отложенных консультаций с использованием средств космической связи. Однако стремительное развитие информационно-коммуникационных технологий и требования к снижению риска заболевания людей в процессе жизнедеятельности на полярных территориях заставляют искать новые формы организации здравоохранения.

Предлагаемая к рассмотрению концепция охраны здоровья базируется на создании диспансерного наблюдения за участниками полярных экспедиций на новом уровне, позволяющем установить регулярное медицинское наблюдение за человеком дистанционно. Это позволит в значительной мере снизить риск заболеваемости на полярных станциях, передвижных нефтедобывающих и газодобывающих платформах, специализированных судах и других крайне удалённых, автономных и труднодоступных технических объектах. Проведённая оценка описанных средств в части касающейся технических и организационных подходов к решению близких по своей сути проблем [4, 5], а также опыт, полученный при совместной деятельности с медицинскими и инженерными специалистами Арктического и антарктического научноисследовательского института (РОСГИДРОМЕТ Санкт-Петербург) [2,3], позволил сформулировать ряд положений, которые дают основание к выходу на новый технический уровень, который может позволить решить обозначенную здесь проблему.

1. Средствами удалённого доступа через глобальные информационные сети обеспечить возможность централизованного сбора информации о динамике состояния здоровья людей, работающих в Арктике и Антарктике. Это позволит на аппаратном уровне, не отвлекая медицинских специалистов от их основной врачебной деятельности по осуществлению периодического медицинского контроля, получать оперативную информацию о каждом из специалистов, работающих в экстремальных условиях, для оценки динамики функционирования основных функциональных систем организма.

2. Обеспечить каждую амбулаторию полярной станции, где должны наблюдаться участники экспедиций, медицинскими приборами для проведения экспресс измерений основных показателей состояния здоровья и электрофизиологических сигналов, позволяющих в дальнейшем при централизованной обработке, оценить состояние здоровья (например, электрокардиограмму, артериальное давление, температуру тела, объем выдыхаемого воздуха и его газовый состав, биохимические показатели мочи и крови и т.д.).

3. Организовать центр приёма, сбора, обработки и анализа медицинских данных, получаемых в ходе дистанционного мониторинга с возможностью оперативного предоставления результатов измерения клинических показателей и показателей функционального состояния участников экспедиций, полученных в ходе обработки электрофизиологических сигналов, медицинским экспертам и/или экспертным системам принятия решения и автоматизированного выхода на консультацию в случае необходимости. Разработать оптимальный метод управления обменом медицинской информацией и сопутствующими данными. Сконструировать специфическую архитектуру хранилища данных для последующего формирования архива и базы данных медицинской информации.

4. Разработать методы и методики обнаружения признаков (предвестников) заболевания полярников на основании автоматического и полуавтоматического анализа индивидуальных изменений параметров состояния их организма (функциональных состояний) в течение определённого времени наблюдения в интересах предупреждения заболеваний, которые должны составить ядро автоматизированных экспертных медицинских систем.

5. Оптимизировать структурный и функциональный состав системы диспансерного наблюдения, опираясь на критерии оперативности принятия решения и финансовых затрат на каждую удалённую амбулаторию с учётом специфических физико-географических и климатических особенностей расположения мест их размещения.

Отдельные эксперименты по п.1 и п.2, проводимые в период с 2005 по настоящее время в медицинском пункте ФГБУ "Арктический и антарктический научно - исследовательский институт" (ААНИИ), подтвердили работоспособность принятой концепции и создают позитивную платформу для продолжения исследований.

Литература:

1. Г.А. Горбунов, В.Ф. Козак, В.П. Клопов, Ю.И. Сенкевич, В.А. Крыленков Медицинское обеспечение Российской Антарктической Экспедиции СПб.: ААНИИ, 2009.188 с.

2. Л.М. Саватюгин Российская наука в Антарктике СПб.: Гидрометеоиздат, 2004, 342 с

3. Ю.И. Сенкевич Автоматизация удаленных медицинских наблюдений за участниками полярных экспедиций // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника.2007.С.61-70.

4. Craig Mitton, Francois Dionne, Lisa Masucci, Sabrina Wong, Susan Law. Innovations in health service organization and delivery in northern rural and remote regions: a review of the literature // International Journal of Circumpolar Health (IJCH), Vol 70, No 5, 2011

5. Palinkas, Lawrence A. Health and performance of Antarctic winter-over personnel: A follow-up study. // Aviation, Space, and Environmental Medicine, Vol 57(10, Sect 1), Oct 1986, 954-959