Розроблений діючий прототип грід-системи для зберігання та інтелектуальної обробки великих обсягів ЕКГ-сигналів у масштабі популяції населення України, впровадження якого в Україні дозволить виконувати важливі популяційні дослідження та виявляти особливості еволюції кардіологічних захворювань, характерних для різних регіонів України.
Вперше в Україні за допомогою телемедичних та грід-технологій проведене пілотне популяційне дослідження на базі електрокардіограм та визначені фактори ризику для Полтавського регіону України.
Започаткована технологія запуску на грід-ресурсах ВО «Медгрід» віртуальної машини з можливістю виконання інтерактивних програм обробки кардіосигналів. Цей результат можна розглядати як поєднання парадигми «грід-обчислень» з парадигмою «хмарних обчислень». Продемонстрована взаємодія сервісів проєкту «Медгрід» з порталом телемедицини МОЗ (esemi.org) та розпочата інфраструктурна взаємодія з медичною інформаційною системою лікарні для вчених НАНУ.
Розроблені метод, алгоритм і програма апроксимації плоских та просторових експериментальних кривих, зокрема векторкардіограм, з метою аналітичного їх представлення з використанням параметрично заданих сплайнів.
Розроблені грід-застосування та діючий прототип грід-системи для розширеної номенклатури цифрових діагностичних даних, зокрема спірограм на базі грід-кластеру ІПММС НАНУ з віртуалізацією комп’ютерних ресурсів для організації інтерактивної роботи з цифровими електрокардіограмами.
Створений новий додатковий Веб-сервіс «Телемед», що забезпечує автоматизацію приймання та зберігання деперсоналізованих цифрових діагностичних даних. Для забезпечення дистанційної обробки сигналів лікарем-консультантом розвинений сервіс динамічного запуску віртуальних машин на грід-платформі (технологія rainbow) з підтримкою посилань на діагностичні дані в грід-сховищі.
Вперше для прикладних задач медичної інформатики розрозроблені алгоритм та програмна реалізація апроксимації дуг кривих параметричними сплайнами в тривимірному просторі координат. Розроблена програмна реалізація та експериментально досліджена ефективність алгоритмів ідентифікації людини за її електрокардіограмою в 3-х ортогональних та 6-ти базових відведеннях.
Розвинуті алгоритми та програми для ідентифікації (автентифікації) людини за її електрокардіограмою. Зокрема, розроблений новий метод розрахунку усереднення траєкторії QRS-комплексу в 3D-просторі координат та проведені порівняльні дослідження чутливості й специфічності оригінального алгоритму ідентифікації людини для електрокардіограм у трьох ортогональних відведеннях і перших трьох стандартних відведеннях. Середня чутливість оригінального алгоритму склала біля 97% та 95% відповідно.
На основі відомих нейрофізіологічних досліджень з функціонування зорової системи розроблений та програмно промодельований новий метод сегментації спотворених завадами складних сигналів, який передбачає використання змінної роздільної здатності та не використовує апріорних даних стосовно сигналу і спотворюючих його завад. Проведені експерименти з використання цього методу для сегментації складних сигналів, зокрема, кардіограм та спірограм.
Проведені експерименти з визначення ефективності біометричної ідентифікації людини за її електрокардіограмою та проведена модифікація оригінального авторського алгоритму ідентифікації до умов грід-технології Rainbow, яка дозволяє використовувати сервіс динамічного запуску віртуальних машин на грід-платформі.
На базі нового біометричного метода обробки візуальної інформації, що базується на використанні змінної роздільної здатності, розроблені новий метод та алгоритм сегментації спотворених завадами експериментальних даних, які відрізняються від відомих тим, що не використовують апріорних відомостей про властивості завад. Ця розробка програмно реалізована і перевірена на модельних сигналах та реальних сигналах одноканальних кардіограм. Розвинута програмна реалізація алгоритму біометричної ідентифікації людини за її багатоканальною електрокардіограмою. Розроблена динамічна бібліотека, яка дозволяє імплементувати алгоритм біометричної ідентифікації у процес обробки електрокардіограми у проєкті «Медгрід».
На основі використання хмарної архітектури розроблено та розпочато дослідну експлуатацію типового веб-порталу сімейного лікаря для оцінки рівня здоров’я його пацієнтів на основі експрес-аналізу електрокардіограм. Інформаційні технології, що розробляються у проєкті «Медгрід», можуть розглядатись як діючий прототип сучасної інфраструктури для надійного зберігання будь-яких обсягів деперсоналізованої медичної діагностичної інформації у масштабах популяції населення України.
Створені елементи інформаційних технологій для ідентифікації особи за її електрокадіограмою, сегментації електрокардіограм на кардіоцикли, які використовуються для автоматизації функціональних задач телемедицини, мобільної медицини та домашньої телемедицини, на базі нових діагностичних приладів, зокрема мобільних кардіографів зі зменшеною кількістю відведень. На основі використання хмарної архітектури розвинута та продовжена дослідна експлуатація типового Веб-порталу сімейного лікаря для оцінки рівня здоров’я його пацієнтів на основі експрес-аналізу електрокардіограми зі зменшеною кількістю відведень.
Розроблені, програмно реалізовані та експериментально перевірені алгоритм автентифікації людини за її одноканальною електрокардіограмою та алгоритм сегментації кардіосигналу при змінній роздільній здатності у режимі реального часу, який не потребує додаткового налаштування відносно параметрів завад, що дозволяє використовувати ці алгоритми при дистанційному обробленні електрокардіограм та в інших застосуваннях.
Створена мінімальна апаратна інфраструктура для приватної хмари ІПММС НАН України. Розгорнуті та налаштовані сервіси приватної хмари, які будуть використовуватись у проектах ІПММС НАН України за найважливішими напрямами досліджень, у тому числі для потреб проєкту «Медгрід».
Розроблена, апробована та впроваджена в центрі психологічної реабілітації автоматизована інформаційна технологія управління диханням «Гармонія», яка підвищила ефективність психологічної реабілітації людей із високим рівнем тривожності. Технологія може вже в існуючому стані використовуватись у центрах психологічної реабілітації, кабінетах психологічної реабілітації, профільних санаторіях тощо. Подальші дослідження технології дозволяють очікувати нових результатів у галузі функціональної діагностики та моніторингу функціонального стану людини.
Розроблений та експериментально перевірений хмарний сервіс біометричної автентифікації людини за її багатоканальною та одноканальною електрокардіограмою як складовою комплексу взаємодіючих хмарних інформаційних технологій для накопичення та інтелектуальної обробки даних ЕКГ-обстежень. Широке впровадження таких технологій в Україні дозволить в середньостроковій перспективі перейти до так званої персоніфікованої телемедицини.
Розвинутий метод тривимірного представлення кардіоциклів із використанням розробленого в ІПММС НАН України методу апроксимації експериментальних кривих канонічними сплайнами, що дозволив розробити ефективні алгоритми ідентифікації та автентифікації людини за її ЕКГ. Автентифікація людини за її електрокардіограмою набуває актуальності за рахунок стрімкого розповсюдження телемедичних технологій у парадигмі персоналізованої домашньої та мобільної медицини.
Розроблені хмарні сервіси першої черги проєкту «Медгрід-моніторинг», які забезпечують оцінку стану людини за параметрами когерентності варіабельності серцевого ритму та біометричну автентифікацію пацієнта за його електрокардіограмою.
Розроблений оригінальний алгоритм автоматичної розмітки фаз затримки дихання у гіпоксичних пробах Штанге і Генчі з використанням одноканальної електрокардіограми, який буде використаний в прототипах інформаційних технологій та хмарних сервісів проєкту «Медгрід».
Удосконалена архітектура та розроблені відповідні сервіси інформаційної системи у хмарному середовищі для вирішення задач як практичної охорони здоров’я, так і для підтримки наукових децентралізованих досліджень, яка дозволить накопичувати дані кардіограм користувачів протягом тривалого часу та виконувати їх оброблення й аналіз, надавати доступ до масивів даних відповідно до принципів FAIR (findable, accessible, interoperable, reusable), а також проводити корекцію психо-емоційного стану людини.
Розвинуто алгоритмічний базис обробки циклічного сигналу одноканальної електрокардіограми в частині автоматичного виділення сигналів дихання та проведено експериментальну оцінку ефективності алгоритмів оцінки психо-емоційного стану людини під час психологічної реабілітації. Запропонований алгоритм сегментації буде реалізовано як хмарний сервіс для інформаційної системи підтримки довготривалих моніторингових досліджень у рамках проєкту «Медгрід».
