Устройство индивидуального планирования приема и дозирования лекарственных препаратов
|
Даты проведения с 2017-02-01 по 2017-05-01 |
В проекте применяются технологии IoT для решения задач здравоохранения, а именно проблемы снижения эффективности медикаментозного лечения при нарушении предписаний врача. Проект предусматривает создание аппаратной части устройства, написания для нее программы, работу со сканером отпечатков пальцев, работу с облаком. Кроме того, в проекте происходит создание программы для мобильного устройства.
Ход работы:
| Для создания представленного в проекте устройства было реализовано несколько взаимосвязанных этапов. Первый этап заключался в создании аппаратной части проекта – устройства дозирования препаратов по отпечатку пальца пользователя согласно расписанию. Для аппаратной части была выбрана платформа и ряд компонентов: сканер отпечатков пальцев, экран, сервоприводы, элементы управления (кнопки), часы реального времени и т.д. Был изучен принцип работы платформы и всех компонентов, собрана советующая документация. Далее все компоненты были подключены к платформе. Второй этап состоял в написании программы для аппаратной части на языке C++. В рамках данного этапа были реализованы следующие возможности устройства: переключение режимов работы («идентификация», «регистрация», «смена контейнеров с препаратами»), получение и обработка данных со сканера отпечатков пальцев, идентификация пользователя, регистрация пользователя, управление механизмами выдачи препаратов, ведение расписания и вывод напоминаний, вывод сообщений пользователю на экран, световая и звуковая индикация событий, передача данных приложению на мобильном устройстве по Bluetooth, отправка уведомлений врачу. Следующим этапом было создание приложения для мобильного устройства на операционной системе Android. В приложении были реализованы следующие функции: подключение к устройству по Bluetooth, настройка устройства, заполнение расписания приема препаратов и его передача на устройство, запись и считывание расписания из облака, сигнализация о времени приема. Заключительным этапом работы над проектом было проектирование и изготовление механизмов выдачи (дозирования) препаратов и корпуса устройства. |
| Для решения описанных проблем медикаментозного лечения все чаще применяются так называемые «таблетницы» с таймером, которые содержат электронный будильник и контейнеры с препаратами в них. Данное решение не достаточно эффективно. Контейнеры не стерильны, их приходится открывать, есть вероятность рассыпать таблетки, будильник не всегда слышно, факт пропуска приема нигде не фиксируется и т.п. Предлагаемое в проекте решение содержит принципиально новый подход. Предлагаемое устройство базируется на платформе IoT Intel Edison, хранит препараты раздельно, доступ к ним возможен только по отпечатку пальца, статистика приема отправляется в облако и на мобильное устройство, она доступна удаленно врачу. Устройство масштабируемо и может применяться в поликлинике и больнице. |
| Цырульников Евгений Сергеевич | Летняя школа Регионального школьного технопарка АГАСУ "Инженеры XXI века" |
Создать персональное автономное устройство, позволяющее решить проблему снижения эффекта лечения при нарушении предписаний врача и графика приема лекарственных препаратов. Устройство позволяет хранить внутри себя лекарственные препараты (таблетки), напоминать о времени приема и дозировать их согласно расписанию, которое хранится в облаке и в памяти устройства. Настройка расписания производится с помощью приложения для мобильного устройства. Для доступа к функциям устройства и препаратам требуется идентификация по отпечатку пальца. Статистика приема препаратов отправляется врачу по e-mail и SMS.
"Для достижения поставленной цели необходимо было выполнить следующие задачи:
• произвести анализ рынка устройств повышения эффективности медикаментозного лечения;
• разработать устройство, состоящее из микроконтроллерной платформы, сканера отпечатков пальцев, экрана, сервоприводов, Bluetooth модуля и часов реального времени для дозирования препаратов и планирования их приема;
• написать программу для идентификации пользователя по отпечатку пальца;
• написать программу анализа расписания, вывода оповещений пользователю на экран и оповещения врача по SMS и e-mail если препараты на приняты;
• написать программу взаимодействия устройства с мобильным приложением;
• создать мобильное приложение для заполнения расписания и удаленного управления устройством;
• спроектировать и создать дозаторы для препаратов;
• создать корпус для устройства;
• проверить работу устройства и всех компонентов."
"На данный момент медикаментозное лечение является наиболее распространенным средством для скорейшего выздоровления в случае болезни. Его эффективность напрямую зависит от соблюдения предписаний врача. При этом возникает ряд проблем:
• препараты часто хранятся совместно и не упорядоченно, затруднен их поиск;
• пациенты часто не соблюдают расписание приема, путают названия и дозировку;
• у врача отсутствует возможность контроля приема препаратов пациентом;
• при лечении вне дома извлекать нужное количество препаратов из разных упаковок неудобно;
• существующие аналоги не защищены от использования посторонними.
Все это существенно снижает эффективность лечения и увеличивает затраты на него. В связи с этим проект является актуальным, т.к. позволяет решить перечисленные проблемы."
"В ходе работы над проектом были получены следующие результаты:
• создано устройство, позволяющее оптимизировать процесс приобретения и хранения лекарственных препаратов, снизить вероятность пропуска времени приема препаратов и передозировки;
• для устройства обеспечена возможность исключить возможность приема препаратов посторонним лицом за счет идентификации пользователя по отпечатку пальца;
• посредством беспроводных и облачных технологий для устройства реализована возможность контроля над процессом приема препаратов лечащим врачом, что повышает эффективность медикаментозного лечения;
• для устройства созданы механические управляемые дозаторы препаратов. Для каждого препарата предусмотрен свой контейнер-дозатор;
• устройство масштабируемо, может иметь большое количество контейнеров и идентифицировать до 200 пользователей, что позволяет использовать его в больницах и поликлиниках для дозирования препаратов по расписанию сразу группе пациентов."
Созданное в рамках проекта устройство имеет высокую практическую значимость т.к. позволяет эффективно решать проблемы здравоохранения в области медикаментозного лечения пациентов. Устройство позволяет повысить эффективность лечения, исключить возможность передозировки препаратами и прием препаратов посторонними. Использование в устройстве контейнеров-дозаторов позволит контролировать количество препаратов в устройстве. Своевременное оповещение лечащего врача устройством о пропуске приема, об опустошении контейнера или об отсутствии взаимодействия пациента с устройством позволит своевременно контролировать и корректировать процесс лечения. В перспективе устройство может получить возможность дозирования жидких препаратов и приготовление смесей. Кроме того, планируется уменьшить устройство для удобства ношения с собой.
"Для выполнения проекта использовались следующее аппаратное обеспечение и программные средства:
• в качестве основной платформы – Intel Edison;
• для идентификации пользователя – сканер отпечатков пальцев Sparkfun GT-511C3;
• для вывода сообщений – экран с RGB подсветкой Seeedstudio Grove – LCD RGB Backlight;
• для создания механизмов дозирования препаратов – сервоприводы HD-1900A, SG90, FS12MG;
• для организации расписания – часы реального времени Digilent PmodRTCC Peripheral Module;
• Bluetooth модуль – Seeedstudio Grove - BLE;
• ноутбук Asus n76v (i7, 8Gb RAM, 1Tb HDD);
• для написания программы для Intel Edison – Arduino IDE;
• для создания Android приложения – MIT App Inventor;
• для создания корпуса – Autodesk 3ds Max, школьный 3D принтер-конструктор, разработанный в Региональном школьном технопарке и PLA пластик."
О проекте
Проект опубликовал
