Автор - Оржельский И.В.

Содержание: 

Введение

1. Сведения о новых способах съема информации об объекте

1.1. Реверсивный датчик/излучатель 

1.2. Новая система «Реверсивный коммутатор – специализированный процессор» 

1.3. Новый тип аппаратных средств – пассивный 

2. Сведения о втором уровне анализа информации и новом подходе к построению кластеризации данных

3. Сведения о новых способах анализа информации об объекте

4. Структура и возможности применения КМЭ в медицине

5. Рекомендации по возможному применению КМЭ в различных сферах человеческой деятельности

Комплекс медицинский экспертный (КМЭ) 

представляет собой принципиально новое  изделие медицинского назначения, обеспечивающее применение новых медицинских технологий, не имеющих прямых аналогов в мировой практике. Принцип работы КМЭ основан на недавно открытых физических принципах, реализованных в  оборонных областях, обеспечивающих пассивную радиолокацию, «шумовую радиосвязь», спектральный анализ гидроакустических сигналов и др., позволяющее применить конверсионные технологии в медицине.

1.  Сведения о новых способах съема информации об объекте.

В КМЭ разработана принципиально новая система съёма информации о фазовых состояниях электромагнитного поля объекта (живого организма либо иного объекта небиологической природы, здесь и далее как объект мы будем рассматривать только организмы человека и животных, однако с точки зрения физики процессов, определяющих функцию КМЭ принципиальной разницы нет).

Система «Реверсивный Датчик/излучатель → Реверсивный коммутатор → Специализированный процессор» оперирует спиновыми потоками (до коммутатора), преобразуемыми в электрические сигналы и далее в файлы фиксированной длины и специального формата.

При этом, использованы принципиально новые аппаратно-программные решения, включая:

Реверсивный датчик/излучатель.

Представляет собой антенну со специально рассчитанными спектральными/волновыми характеристиками. Оперирует со спиновыми потоками, диапазон напряженности электромагнитного поля – менее 5 мкВт, к.п.д. порядка 30%.  Для сравнения, аналогичные устройства, применяемые в находящей все более широкое применение медицинской аппаратуре для магнитно-резонансной томографии (МРТ) оперируют с сигналами порядка 50 мВт при к.п.д. порядка 0,001%. Следует отметить принципиальное различие датчика КМЭ и аналогичных устройств МРТ. Хотя и там, и там имеет место взаимодействие на уровне ядерного магнитного резонанса (ЯМР), однако МРТ можно сравнить с радиолокатором, который посылает сигнал и анализирует его эхо (т.е. активная накачка энергии на уровне электронных облаков атомов исследуемого объекта),  датчик КМЭ – пассивное устройство: он анализирует естественный фон тех же процессов. Поэтому, его преимуществами являются, во-первых, невмешательство в сами естественные внутриатомные процессы (т.е. он не нарушает то, что измеряет), и во-вторых, как следствие, работа с энергиями на несколько порядков более низкими, чем МРТ или другая аппаратура, использующая ЯМР-технологии. Невмешательство в исходное состояние исследуемого объекта – революционный прорыв в измерительных технологиях, относящихся к волновым процессам. То же относится и к работе датчика в реверсном режиме, т.е. в режиме воздействия: порядок энергии воздействия такой же низкий, как и в режиме считывания информации.

Новая система 

«Реверсивный коммутатор – специализированный процессор».

Применена принципиально новая архитектура реверсивного коммутатора, представляющего собой блок реверсивных буферов и специализированный процессор. На базе довольно традиционной 18-микронной технологии, благодаря специальным технологическим решениям, минимизирующим емкостное сопротивление между элементами кристалла процессора, удалось достичь устойчивой работы с сигналами в диапазоне частот от 0,001 Гц до 386 ГГц, при этом достигается точность преобразования сигнала с погрешностью менее 3% во всем диапазоне частот. Этот уровень точности, согласно существующим классификациям рассматривается как прецессионный. Для сравнения, аппаратура, которая используется для проверки измерительной аппаратуры имеет градацию точности менее 5%. Мало того, при этом обеспечивается минимизация энергопотребления: система «датчик-коммутатор-процесор» работает с энергиями на несколько порядков более низкими, чем другие ЯМР-технологии (оборотная сторона высокого к.п.д.!).

Принципиальной новизной является уникальная широкополостность, стабильность и линейность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) реверсивного коммутатора. Она достигнута за счет применения принципиально новой архитектуры микрочипа, в основе которой лежит минимизация емкостного сопротивления между его элементами.

В   КМЭ  применен принципиально новый тип 

аппаратных средств – пассивный.

Все аппаратные средства (АС), работающие с волновыми технологиями можно разделить на активные и пассивные. Активные АС в процессе своей работы накачивают объект исследования энергией (радиолокатор, сонар, МРТ и т.д.). КМЭ – пассивное средство анализа состояния объекта, не имеющее аналогов в мировой практике. В этом принципиальная новизна КМЭ как новой медицинской технологии.

2.     Сведения о втором уровне анализа информации

и новом подходе к построению кластеризации  данных.

В результате «свертки пространства признаков», на втором уровне обработки информации происходит ее транскрипция сначала на уровне аналоговых электросигналов и далее после своеобразного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) на уровне цифровых импульсов, пригодных для обработки традиционными компьютерными средствами обработки данных.

На этом уровне задействован принципиально новый подход к построению архитектуры специализированного компьютера для КМЭ (hardware). Аппаратные средства КМЭ становятся своеобразной «прокладкой» между аппаратными средствами КМЭ и базовой системой ввода-вывода (BIOS) компьютера, обеспечивающей принципиально новый подход к задействованию базовых системных ресурсов компьютера. 

При этом авторами-разработчиками достигнуты следующие цели:

2.1.      Прямой доступ к аппаратным ресурсам обеспечивает работу на кластеры периферийного оборудования (Винчестер и т.д.) на уровне, который принципиально недостижим даже средствами его производителей. Иными словами, кластеризация данных на уровне периферийного оборудования (и потоков информации, например в сетях, в более общем смысле) идет по принципам, отличным от доступных известным операционным системам. В результате, аппаратные средства КМЭ полностью совместимы с целым рядом популярных операционных систем (ОС), включая, Win 95, Win 98, Win 2000, Win XP, Mac OS, UNIX, LINUX и ряд других, однако информация оказывается защищенной, благодаря специфической разбивке на кластеры на уровне аппаратно-программных средств. Вместе с тем, примененная разбивка данных на кластеры позволяет эмулировать любые известные файловые структуры, включая FAT, FAT32, NFTS и другие.

2.2. Совместимость не означает прозрачность (транспарентность). В данном случае появляется совершенно уникальная возможность обеспечения системной безопасности как самих данных, так и потоков данных в процессе их передачи/приема, в том числе по линиям связи, в локальных (интранет) и глобальных (Интернет, Интернет-2) сетях. Вышеуказанные операционные системы, а равным образом, и любые возможные программные продукты не в силах несанкционированно войти в систему именно из-за специфического подхода к построению системы кластеров. Для всех «посторонних» продуктов, передача данных по сетям будет восприниматься как «шум».

2.3.      Специфическая кластерная природа структуры данных КМЭ обеспечивает новые возможности построения Глобальной Сети Пользователей КМЭ (ГСП, Global User Net), интегрирующей индивидуальные базы знаний (БЗ) пользователей в единое информационное пространство ГСП.

2.4.      Создание Глобальной сети пользователей обеспечивает возможность опережающего развития методов и средств врачебной интерпретации и принятия врачебных решений пользователями ГСП. Таким образом ГСП является развивающейся системой, к которой применимы методы анализа и управления развитием развивающихся систем.

2.5.      Уникальные аппаратно-программные средства КМЭ обеспечивают инвариантность и совместимость принципиально с любыми существующими и вновь разрабатываемыми платформами – Intel, Apple, Hewlett, Packard и др. Иными словами, появление любого нового класса платформ либо стандарта на них не является проблемой в плане адаптации и никак не повлияет на пользовательские функции КМЭ.

2.6.      В процессе анализа применена полуколичественная шкала с 9-ю градациями, что позволяет более точно оценивать состояние тех или иных аспектов оцениваемого объекта.

3.     Сведения о новых способах анализа информации об объекте.

3.1. Все медицинские технологии, основанные на исследовании волновых свойств  биологических объектов могут быть условно разделены на:

-  Радиоэстезические;

-  Операторские (методы Фоля, Накатани, Риодарку и др.);

-  Аппаратно-операторские (Имедис и др.);

- Аппаратные (среди которых выделяются изделия, основанные на применении спектральных методов, к последним относится КМЭ). 

На сегодняшний день только КМЭ использует WA-преобразование).

3.2.   Применен принципиально новый подход к построению баз данных (о тестируемых объектах), баз знаний (информации о тестовых объектах) и построению интерфейса конечного пользователя – графического пользовательского интерфейса (Graphic User Interface, GUI). КМЭ реализует концепцию Помощника Доктора (User’s Assistant), т.е. является Диалоговой Персональной Системой Поддержки Принятия решений (ДПСПР). При этом исключены полностью автоматические шаги в процессе анализа и принятия решений. Лицом, принимающим решения (ЛПР) остается врач, работающий с КМЭ как с инструментом поддержки принятия своих решений. Поэтому, работа с КМЭ легко осваивается любым врачом, имеющим минимальную подготовку в общении с компьютером и обладающим конкретными знаниями в своей предметной области.

3.3.  КМЭ – это открытая развивающаяся система, инициирующая диалог между ее пользователями, приводящий к накоплению коллективных баз знаний, повышению качества диагностики и лечения заболеваний и состояний. В процессе ее развития нарабатываются внутренние и внешние языки общения врачей-пользователей КМЭ, ученых и специалистов, занимающихся накоплением новых знаний (тестовых объектов для БД знаний, закономерностей, правил принятия решений. 

КМЭ является средством интеграции подходов западной и восточной медицины традиционных и нетрадиционных методов диагностики и лечения. Уже имеющиеся развивающиеся медицинские базы знаний позволяют проводить оценку состояния и коррекцию обследуемых на основе нижеследующих подходов:

v     «Сердечно-сосудистая система»;

v     «Иммунная система»;

v     «Геопатогенные нагрузки»;

v     «Биологические индексы»;

v     «Резервы адаптации»;

v     «Катаболические процессы»;

v     «Анаболические процессы»;

v     «Онконагрузки»;

v     «Микозы»;

v     «Гельминты»;

v     «Мезенхима»;

v     «Меридианы Фоля»;

v     «Су-Джок»;

v     «СПИД»;

v     «Чакры» («Чакры новые»);

v     Специализированные БД по органам и системам и др.

Созданная база данных представляет собой постоянно пополняемую открытую развивающую систему, что обеспечивает возможность пополнения ее всеми новыми медицинскими технологиями и методиками одновременно со внесением в базы данных любых патогенных субъектов, обеспечивающих возможность их мгновенной идентификации, а значит и экспресс диагностирования.

4.Структура и возможности применения КМЭ в медицине.

В Комплекс медицинский экспертный  входят: блок коммутации, компьютер типа «Notebook», спецкабели, биполярные спецэлектроды, программное обеспечение со следующими техническими характеристиками: чувствительность комплекса на входных электродах не хуже 0,1мкВ, полоса  пропускания частот от 0,001Гц до 386ГГц, масса: компьютера – 3кг, коммутатора – 70гр, габаритные размеры: коммутатора 60х80х20 мм, компьютера 250х400х50 мм.

Комплекс медицинский экспертный  предназначен для проведения спектральной диагностики и корректировки функционального состояния организма человека, основанной  на использовании способа диагностики и корректировки волновой характеристики исследуемых объектов, см. декларационный патент на изобретение 34389 А.

Применительно к медицине Комплекс медицинский экспертный позволяет проводить диагностику и компенсаторную терапию при:

§         функциональных расстройствах разного генеза;

§         болевых синдромах разной локализации и генеза;

§         заболеваниях различных систем и органов человека;

а также:

Ø     - оптимизировать и объективизировать профилактику и лечение под контролем динамической обратной связи;

Ø     - максимально повысить точность постановки диагноза;

Ø     - обнаруживать широкий спектр причин заболеваний без применения существующих лабораторных исследований;

Ø     - одновременно исследовать все органы и системы человека, выявляя не только их общее нарушение, но и конкретную зону локализации;

Ø     - обнаруживать заболевания до их клинического проявления;

Ø     - идентифицировать гистологические структуры различных тканей, возбудителей заболеваний и их токсинов в комбинированных эпидермических ситуациях;

Ø     - определять чувствительность выявленной микрофлоры к медикаментам;

Ø     - проверять качество приготовления любых медикаментозных изделий;

Ø     - существенным образом сокращать время обследования и лечения, обеспечивая высокую пропускную способность медицинского учреждения и другое. 

5. Рекомендации по возможному применению КМЭ в различных 

сферах человеческой деятельности

Предлагаемый программно-технический комплекс КМЭ, уникальной особенностью которого является возможность в реальном времени осуществить экспериментальную диагностику проблемы, не обнаруживаемой другими методами, и латентно-протекаемых процессов,  может быть применен в:

ü     научно-исследовательских работах с различными веществами и материалами, при исследовании динамики проходящих в них процессов,

ü      санитарно-эпидемиологической деятельности,

ü      ветеринарии и сельском хозяйстве,

ü      рыболовецкой, фармакологической и пищевой промышленности,

ü      в геологии, горно-металлургическом комплексе,

ü      системах контроля и учета использования опасных и вредных веществ, индивидуальных доз  облучения населения и многое др.,

при этом снижая стоимость затрат связанных с:

·        идентификацией,

·        выбраковкой,

·        классификацией материалов, объектов органического, неорганического и техногенного происхождения и другое.