Некоторые аспекты программной реализации компьютеризированного комплекса пульсовой диагностики

Среди различных методик диагностики заболеваний пульсовая диагностика тибетской медицины занимала особое место. Это определяется рядом причин, среди которых немаловажное значение имела накопленная внутри нее огромная база знаний по распознаванию патологических состояний человеческого организма, причем эта база знаний достаточна информативна и хорошо структурирована для того, чтобы быть переведенной на язык формальных описаний.

Были разработаны устройства съема пульсовых колебаний, выработаны основные подходы к обработке сигналов. Появилась возможность приступить к созданию каталога пульсов — базы данных формализованных (количественных и качественных) описаний различных видов пульсовых сигналов, соответствующих тем или иным нозологическим формам тибетской медицины, с тем, чтобы в будущем вплотную подойти к решению проблемы автоматизации методов диагностики. Эти обстоятельства потребовали разработки качественно нового программного обеспечения (ПО).

Была разработана модель данных, которая включила в себя наиболее существенную для последующей обработки и интерпретации информацию: во-первых, паспортные и основные личные данные пациента (Ф. И. О., дата рождения, возраст, пол, рост, масса), заполняемые при съеме пульсограммы; во-вторых, неформальную словесную экспертную оценку пульсов пациента (данную в традиционных терминах тибетской медицины) и, если необходимо, словесный диагноз по европейской нозологии; в-третьих, реализации пульсовых сигналов, снятых с аналого-цифрового преобразователя, вместе с информацией технического плана, включает частоту съема сигнала, длительность реализации, коэффициенты усиления датчиков пульса и прочих. Кроме того, внутри каждого файла данных, созданного по вышеприведенному образцу, предусмотрено место для информации о результатах выполнения различных методов обработки; вначале идентификатор данного метода внутри системы, затем описание структуры представления результатов работы, метода и сами результаты.

В основу работ были положены концепции объектно-ориентированного программирования (ООП), хотя реализация и не велась непосредственно на языках ООП. Это объясняется несколькими причинами, среди которых выделяются требования компактности и быстродействия кода программы, вытекающие из того, что в качестве вычислительной платформы была принята платформа IBM PC под управлением операционной системы MS DOS. В то же время основные понятия ООП — инкапсуляция, непрозрачность информации, наследование были реализованы средствами стандартного процедурного языка (Паскаль) путем применения определенной технологии программирования. Ее суть в том, что программа разрабатывалась как набор функционально самостоятельных модулей, связанных между собой объектными отношениями (наследованием свойств). При этом процедуры ввода/вывода и обработки рассматривались как абстрактные методы, применяемые к данным, построенным по описанной выше модели с добавлением некоторой управляющей информации. Каждый метод обеспечивает использование в качестве входной информации только текущее состояние общей для всей программы данных и организацию работы по заданному алгоритму с применением внутренних переменных. На выходе каждый метод позволяет производить определенные изменения в данных, помечая результаты выполнения собственным идентификатором или выставляя флажок в структуре управляющей информации.

На сегодня в рамках изложенных подходов и конструированию ПО разработана исследовательская система, работающая на IBM PC — совместимых компьютерах в операционной среде типа MS DOS, которая под управлением единой пользовательской оболочки реализует функции поддержки аппаратуры приема и оцифровки сигналов, ввода данных, их обработки и хранения. Система предназначена для использования лицами с минимальными навыками работы на компьютере, что как никак лучше удовлетворяет условия сбора информации в клинических условиях. В ее рамках на сегодня реализованы следующие методы обработки сигналов: спектральный анализ пульсограмм (определение энергетического и дифференциального коэффициентов, распределение мощности сигнала по частотным поддиапазонам), контурный (амплитудно-временной) анализ кардиограммы и единичной пульсовой волны. Исследуется ряд методов, связанных, связанных с отображением пульсовых сигналов на фазовой плоскости. Полученные результаты анализируются с помощью специально разработанного для этой цели ПО, которое производит анализ словесной экспертной оценки, выделяет ключевые слова, по ним определяет положение данного типа пульса внутри базы данных и заполняет соответствующие поля последней оценками, полученными в результате математической обработки пульсовых сигналов. Используя описываемое ПО, удалось определить количественные характеристики пульсов «жара» и «холода».