سامانه هوشمند مانيتورينگ-ونتيلاتور پزشكي يكي از اساسي¬ترين تجهيزات مورد لزوم در بخش¬هاي ICU و CCU مي¬باشد. اين دستگاه در دسته¬بندي تجهيزات Life Support قرار مي¬گيرد. دستگاه ونتيلاتور موجود در اين سامانه با استفاده از سيستم گازهاي طبي بيمارستان، تركيب تنظيم شده¬ي هوا و اكسيژن را به بيمار ارائه مي¬دهد. بر اساس مودهاي قابل تنظيم، ارائه¬ي خروجي ونتيلاتور به بيمار به صورت اجباري، كمكي يا تركيبي هوشمند از آنها مي¬¬باشد. دستگاه مانيتور علائم حياتي موجود در اين سامانه، امكان مانيتورينگ كامل پارامترهاي علائم حياتي را فراهم مي¬كند. اين مانيتور داراي ماژولهاي ECG، Temp،RESP، SPO2، NIBP،IBP ، Capno مي باشد و قادر به شناسايي 13 نوع آريتمي قلبي است. سيستم هوشمند كنترل مركزي موجود در اين سامانه شامل يك صفحه نمايش بزرگ و چند پردازنده قوي مي باشد كه ضمن اجراي الگوريتم¬هاي نرم¬افزاري هوشمند و پيچيده، قابليت-¬هاي متنوع در ذخيره و بازيابي اطلاعات را در اختيار كاربر قرار مي¬دهد. سيستم هوشمند كنترل مركزي از يك طرف با دستگاه ونتيلاتور در ارتباط است و كليه ي سيگنال ها و پارامترهاي تنفسي بيمار را دريافت مي كند و از طرف ديگر با يك دستگاه مانيتور علائم حياتي در ارتباط بوده و كليه ي پارامترها، سيگنال ها و علائم حياتي بيمار را نيز دريافت مي نمايد. اين سامانه قادر است پارامترهاي ونتيلاتور را بر اساس عملكرد مانيتور علائم حياتي تنظيم نمايد و بالعكس، پارامترهاي مانيتور علائم حياتي را بر اساس عملكرد ونتيلاتور تنظيم نمايد. لذا براي اين منظور لازم است كه ونتيلاتور و مانيتور علائم حياتي توسعه يافته و داراي قابليت فرمان پذيري از بخش كنترل هوشمند براي تغيير آستانه ها و الگوريتمهاي پردازشي علائم حياتي و مدهاي تنفسي باشند. به عنوان مثال و به بياني ساده، درصورتيكه مقدار شاخص Spo2 دريافت شده از مانيتور كاهش يابد، بخش هوشمند كنترل مركزي، سيگنال اصلاح شده اي را به ونتيلاتور عرضه ميدارد كه درصد (ميزان) اكسيژن انتقال يافته را افزايش دهد. از طرف ديگر در صورتيكه پارامترهاي مد تنفسي به نحوي تعيين شده باشند كه حجم دقيقه اي بالا باشد، اين امر سبب نويز حركتي شده و به همين دليل بخش هوشمند كنترل مركزي، سيگنال هوشمندانه اي را براي مانيتور علائم حياتي ايجاد ميكند تا آستانه هاي پردازشي محاسبات ضربان قلب، تشخيص آريتمي و محاسبه فشار خون به گونه اي تغيير يابد كه در دقت محاسبه پارامترهاي حياتي اختلال ايجاد نشود. شايان ذكر است كه مزيت اصلي اين اختراع ارائه يك ساختار سامانه هوشمند است كه يك الگوريتم هوشمند ميتواند در آن به كار رود و الگوريتم محاسباتي موجود در آن در يك اختراع ديگر بيان خواهد شد. عملكرد هاي هوشمند و اتوماتيك در كنار مزاياي ذكر شده، ريسك ها و خطرهاي مختلفي نيز دارد كه براي كاهش اين خطرها، از تكنيك مديريت ريسك استفاده شده تا ريسك ها تا حد قابل قبولي كاهش پيدا كرده و ايمني بيمار لحاظ شود. اين سامانه از طريق يك واسطه با سيستم HIS بيمارستان، سيستم آرشيو تصاوير PACS و اينترنت ارتباط برقرار مي كند. به اين ترتيب قادر خواهد بود اطلاعات پذيرش، گزارشات باليني و كلينيكي را با سيستم HIS مبادله نمايد و همچنين اطلاعات مربوط به آرشيو تصاوير را از سيستم PACS بيمارستان دريافت و روي صفحه ي نمايش خود نشان دهد. در صورت ارتباط اين سامانه با شبكه ي اينترنت، دسترسي يا ارسال خروجي ها با فرمت هاي دلخواه از طريق شبكه ي اينترنت امكان پذير خواهد بود. اين سامانه همچنين ميتواند به ساير سامانه هاي هوشمند در بخش هاي مختلف بيمارستان از طريق يك شبكه محلي متصل شود. بكار گيري ساختار طرح ريزي شده فوق و ارتباط دو به دو بخش هاي كنترلگر باعث شده است كه قابليت اطمينان به طور قابل ملاحظه اي افزايش يابد و سبب مي شود كه عملكرد ونتيلاتور و مانيتور علائم حياتي در صورت بروز هر گونه اشكال الكترونيكي مادربورد و نمايشگر همچنان پابرجا باشد و كاربر از طريق بخش هوشمند كنترل مركزي قادر به مشاهده و تنظيم پارامترهاي مورد نظر اين دستگاه ها مي باشد. بعلاوه پيچيدگي عملكرد بخش كنترلگر اصلي ونتيلاتور به طور قابل توجهي كاهش يافته است و به ارتباط با سيستم نيوماتيك محدود شده است. اين استراتژي ها از طريق كاهش امكان خطا يا شكست در عمليات تنفس دهي منجر به افزايش ايمني بيمار خواهد شد. اجزاي سامانه شامل ونتيلاتور و مانيتور علائم حياتي داراي قابليت پرتابل بوده و مصرف انرژي اين دستگاه ها بسيار كمتر از نمونه هاي مشابه مي باشند. با وجود بخش هوشمند كنترل مركزي كه از صفحه نمايش بزرگ با رزولوشون بالا بهره مي گيرد، صفحه نمايش ونتيلاتور و مانيتور علائم حياتي با سايز كوچك طراحي شده است تا هم مصرف انرژي اين اجزا سامانه كمتر شود و هم به راحتي حمل و نقل شوند. ضمنا اين امكان براي كاربر وجود دارد كه تنظيمات پارامترها، سيگنالها و آلارم ها را از طريق بخش هوشمند كنترل مركزي كه داراي صفحه نمايش بزرگي است، انجام دهد. در اين سامانه امكان نمايش، آناليز و تحليل همزمان اطلاعات ونتيلاتور، مانتيور علائم حياتي و ساير دستگاه هاي پزشكي جانبي متصل به بيمار در بخش هوشمند كنترل مركزي توسط كاربر و متخصصان وجود دارد. ضمنا قابليت مشاهده Trend و داده هاي ثبت شده بيماران در اين سامانه به راحتي امكان پذير است. بنابراين دسترسي به اطلاعات جمع آوري شده از دستگاه هاي پزشكي مختلف در اين سامانه نقش بسزايي در مديريت و بهينه سازي روند درماني بيمار بازي كرده و از ميزان كارهاي غيرضروري و اضافي درحين درمان پزشكي كاسته مي شود و موجب افزايش اطمينان كادر درماني در انتخاب موثرترين روش درمان تنفسي خواهد شد.

موضوع اختراع ارائه شده يكپارچه سازي دستگاه هاي تست در محل با مانيتورهاي بيمار فعلي براي اندازه گيري هر پارامتر خوني و يا بيوماركر مرتبط با يك بيماري است. اغلب اوقات، براي تيم پزشكي حياتي است كه علاوه بر اطلاعاتي كه از دستگاه مانيتور بيمار به دست مي آيد بتواند با يك دستگاه تست در محل تجميع شود تا بتواند اطلاعات مرتبط با پارامترهاي خوني و غلظت بيوماركرها را اندازه گيري كرد. به عنوان مثال، درمان سكته قلبي معمولا پس از ثبت سيگنال هاي ECG و اندازه گيري غلطت بيوماركرهاي قلبي آغاز مي شود. پزشكان عموما درمان بيماران را پس از دريافت ECG و اندازه گيري غلظت بيوماركرهاي قلبي، شروع مي كنند. دستگاه هاي مانيتورينگ بيمار فعلي، مجهز به اندازه گيري سيگنال ECG هستند. اختراع ارائه شده، دستگاهي را معرفي مي كند كه به صورت يك افزونه مي تواند به دستگاه مانيتورينگ بيمار موجود يكپارچه شود تا سيگنال ECG و غلطت بيوماركرهاي قلبي را به طور همزمان ثبت نمايد تا اطلاعاتي جامع كه براي پزشكان مهم مي باشد را به روشي سريع در اختيار پزشك قرار دهد.

طراحي دستگاه هوشمند ارزيابي عملكرد مغزي به منظور تشخيص عمق بيهوشي بيمار با بهره گيري از سيگنال الكتروانسفالوگرام (EEG) در حين عمل جراحي از موضوعات مورد چالش متخصصين بيهوشي مي باشد. در اين اختراع ابتدا با بهره گيري از سه الكترود كلريد نقره بروي پيشاني بيمار و يك برد آنالوگ با ساختار تكنيكهاي همسان سازي دو مسير ورودي براي حذف نويز و فيلترهاي آنالوگ و تقويت كننده هاي تفاضلي، سيگنال EEG به خوبي دريافت مي شود. سپس عمق بيهوشي بيمار با اعمال تركيب الگوريتمهاي غير خطي شامل آنتروپي جايگشت و ويژگي¬هاي حوزه¬ي زمان و فركانس بر روي يك كانال سيگنال EEG و مدل آماري چند متغيره تخمين زده شده و شاخصي به نام( BFI (Brain Function Index معرفي شده است. شاخص پيشنهاد شده كمترين تاخير را نسبت به حالت واقعي بيمار دارد و به نويز هاي موجود در شرايط اتاق عمل حساسيت كمي دارد. دستگاه اختراع شده با اتصال به مانيتورهاي علائم حياتي مي تواند به متخصصان در روند مديريت جراحي، تعيين دوز داروي بيهوشي متناسب با نيازهاي هر بيمار و جلوگيري از هوشياري حين عمل و عميق شدن بيهوشي در اتاق عمل و بخش هاي ICU و CCU بيمارستان كمك شاياني نمايد.