Программный комплекс для компьютерной электрокардиографии на основе компонентной архитектуре COM

Нагин В.А., Потапов И.В.

Московский Институт Электронной Техники, Москва

Современные программные комплексы компьютерной медицинской диагностики, являются сложными системами, состоящими из множества компонент. Основной подход к их построению - создание монолитного приложения, обладающего заранее определенной функциональностью, которая обеспечивается жестко связанной группой компонент. К примеру, множество программных систем, работающий под управлением DOS, строится из законченных исполняемых приложений, взаимодействие между которыми осуществляется посредством командных файлов, а обмен данными производится через временные файлы. В этом случаев любой момент времени выполняется лишь один модуль и для запуска другого необходима остановка уже выполняемого приложения. Обычно по завершению работ над проектом развитие подобной системы останавливается, или же она устаревает во время разработки. Причины этого кроются в проблемах масштабируемости, надежности и невозможности повторного использования кода, свойственных такому подходу. Современные программные комплексы должны создаваться на основе гибкой компонентной архитектуры. Среди существующих моделей компонентной организации систем была выбрана COM (Component Object Model, являющаяся стандартом де-факто в среде Windows. Основными достоинствами COM являются:

  • простота реализации (достаточно поддержки интерфейса IUnknown);
  • гибкость и взаимозаменяемость элементов, как в процессе разработки, так и во время эксплуатации;
  • независимость реализации от языка программирования;
  • полное соответствие существующим моделям объектно-ориентированного программирования;
  • поддержка большинством известных операционных систем, включая некоторые коммерческие версии OC Unix;
  • применительно к платформе Windows, уменьшение срока написание приложений, активно использующих мультимедиа и Internet технологии.

Разрабатываемая программная система для ЭКГ состоит из следующих компонентов:

    • Системы управления базой данных (СУБД);
  • Программной библиотеки абстракции от оборудования съема;
  • Основной программы съема, обработки и анализа электрокардиографических данных.
  • Универсальных подключаемых модулей:
  1. выделение и классификация QRS комплексов;
  2. формирование стандартных ЭКГ заключений;
  3. анализ вариабельности сердечного ритма (HRV) [3];
  4. ЭКГ высокого разрешения;
  5. анализ депрессии S-T сегмента;
  6. анализ изменения интервала Q-T;
  7. импорта-экспорта в стандарт SCP-EEG.

На текущий момент реализованы:

    • Документоориентированная система управления базой данных. СУБД, используя технологии ActiveX Documents и OLE Documents, позволяет в одной оболочке сохранять любые виды данных - от ЭКГ исследования до расчета стоимости процедур. Существуют две версии СУБД, одна из которых написана на языке Visual Basic 6.0, другая - на Visual C++ 6.0 - они взаимно заменяемы и отличаются лишь пользовательским интерфейсом.
  • Объектно-ориентированная модель взаимодействия с аппаратурой, обеспечивающая динамический доступ к аппаратуре съема, не зависимый от используемой операционной системы (Windows 95/98 или Windows NT).
  • Ядро программы съема, обработки и анализа ЭКГ данных. Она обеспечивают запись и сохранение стандартной ЭКГ 12 отведенийи ее анализ посредством функций универсальных подключаемых модулей. Архитектура реализацииядра позволяет разместить полученные данные в любом OLE контейнере, например, внутри документа Microsoft Word.

Реализованы подключаемые модули 1,3,7, на завершающей стадии находится создание подключаемых модулей 2,5,6. В качестве основного языка разработки был использован Microsoft Visual C++ 6.0. Реализация интерфейсов OLE Automation и Object Scripting позволяет интегрировать отдельные компоненты или всю систему с большим количеством уже существующих приложений, включая программы Excel и Word из пакета Microsoft Office Литература Роджерсон Дейл. Основы COM - М.:Русская редакция ТОО "Channel Trading Ltd.", 1997. - 376 c. Куриков С.Ф., Прилуцкий Д.А., Селищев С.В. Применение технологии многоразрядного сигма-дельта преобразования в цифровых многоканальных электрокардиографах./ Медицинская техника, 1997, №4, стр. 7-10 vHeart Rate Variability. Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use: American Heart Association, Inc., 1996.