Описание задач «Научного Хакатона»

/ ИНФОРМАЦИЯ
SCIHACKATHON
Мероприятие, которое помогает решить
научные задачи с помощью it технологий.
2 - 3 ИЮНЯДАТА
г. Минск, Парк Высоких Технологий, Купревича 1/5МЕСТО
ФОРМАТ ПРЕЗЕНТАЦИЯ РЕГИСТРАЦИЯ

DETECTME - ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК
ЧЕЛОВЕКА ПО WIFI
RF-capture оценка теплообмена человека посредством анализа отраженных CВЧ сигналов wiﬁ.
ЗАДАЧА (ПОЛНЫЙ ТЕКСТ):
Суть известной технологии RF Capture в том, что радиосигналы, изучаемые источником СВЧ
(роутер, точка доступа и т.п.), отражаются от фрагментов тела (тел) в режиме реального
времени, обрабатываются программой и формируются на экране монитора в образе,
внешние характеристики которого соответствуют характеристикам реального образа
человека или группы людей. В отличие от альтернативных методов визуализации человека, в
которых используются рентгеновские лучи, свет, терагерцевое излучение и миллиметровые
волны, технология RF-Capture использует в работе волны низких частот (5,46-7,24 ГГц),
способные проходить сквозь стены. Процесс сканирования пространства за стеной состоит из
двух последовательных этапов. Первый этап предполагает регистрацию сигналов,
отраженных от всех элементов контролируемого объема помещения, включая человеческое
тело, осуществляемую размещенным в углу помещения где ведется «съемка» фазированным
2D-массивом (60х18 см) на 16-ти приемных и 4-х передающих элементах. На втором этапе
отслеживаются изменения выделенного и просуммированного полезного сигнала вследствие
перемещения объекта. Как нетрудно заметить, диапазон волн, используемый в технологии
очень близок к диапазону волн, используемому бытовыми wiﬁ-роутерами и точками доступа
диапазона 5 ГГц (5150 –5825 MHz), что наталкивает на мысль об адаптации методологии RF-
capture для устройств бытового сектора и применение в медицине, ветеринарии и т.д.
ЗАДАЧА 1МЕДИЦИНА

DETECTME - ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК
ЧЕЛОВЕКА ПО WIFI
Сергей Бесараб
научный сотрудник Института общей и неорганической химии НАН Беларуси,
научный сотрудник РНПЦ детской хирургии.
АВТОР:
steanlab@gmail.com
ИЩЕМ (НАВЫКИ):
инженер-электронщик (физик) с навыками низкоуровнего программирования; программист
(программирование интерфейсов, WLAN), радиоинженер-антенщик (навыки проектирования,
создания антенн и радиопередающих устройств).
ПРИМЕРЫ/АНАЛОГИ:
1) http://groups.csail.mit.edu/netmit/wordpress/publications/publications/
2)http://evercare.ru/mit-radio-technologies
3)http://bgr.com/2016/08/22/freesense-wi-fi-router-indoor-tracking/
4)https://motherboard.vice.com/en_us/article/wifi-signals-can-id-individuals-by-body-shape
5)https://www.youtube.com/watch?v=7LTr02cJkiA
6)http://eqradio.csail.mit.edu/files/eqradio-paper.pdf

MIND QR 2.0 - БИОЛОГИЧЕСКАЯ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
Метод биологической обратной связи (БОС) - это аппаратный метод лечения функциональных
нарушений без внешнего воздействия: любым параметром своего тела можно управлять
самостоятельно, зная его текущие значения. БОС - Это по сути модернизированный вид
медитации, применяя который, можно перескочить ступеньку длительной тренировки
чувствительности, которую заменяют датчики и монитор, и сразу перейти к управлению
организмом. Данный метод позволяет успешно бороться с широким кругом функциональных
нарушений, таких как: артериальная гипертензия, бессонница, СДВГ, панические атаки,
фобии, депрессия, головная боль напряжения и боль в спине, эпилепсия, астма и другие
расстройства. Также можно тренировать особо эффективные состояния: транс, глубокое
расслабление, состояние потока, повышенную концентрацию.
Сегодня на рынке представлен внушительный список подобной аппаратуры. Однако как
правило она представляет собой сложный, стационарный и дорогостоящий комплекс,
требующий навыка специалиста, либо очень простые нейрогаджеты, которые предлагают
лишь проработку навыков концентрации и расслабления.
Мы хотим поднять уровень нейрогарнитур до профессионального, т.о. отпадает
необходимость посещать кабинет невролога, а сама технология оказывается доступной сразу
большому кругу пациентов. Для этого нам нужно спроектировать 3D-модель гарнитуры
(предположительно на основе OpenBCI), разработать программное обеспечение для пациента
и врача-консультанта, которое бы позволяло преобразовывать сигнал в графики и аудио,
корректировать программу тренировок, собирать статистику для научных исследований и
давать консультации в режиме онлайн.

MIND QR 2.0 - БИОЛОГИЧЕСКАЯ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
Вы одеваете энцефалограф, подключаете его к смартфону и запускаете выбранный тренинг,
например, высокопродуктивного альфа-состояния. То, насколько правильно вы настраиваете
свой мозг, вы определяете по графикам, качеству звучания музыки и воспроизведения видео.
Кого ищем?
Нам нужны программисты (Java, Python и др), графические и 3D-дизайнеры, UX-специалисты,
сценаристы игр и др, кто заинтересован в раскачке возможностей человеческого мозга.
СТАТЬЯ:
https://drive.google.com/open?id=0B-yMZjEcFX74TWtUVnNNaXIxR28
ЗАДАЧА 2
Капская Яна
нейрофизиолог
АВТОРЫ:
appalachia@zoho.com
Ремов Максим
нейрофизиолог
max@remov.ru
Сокол Андрей
врач
andrrrew@tut.by
МЕДИЦИНА

HYPERSPECTRUM - АНАЛИЗ НА
МОЛЕКУЛЯРНОМ УРОВНЕ
ЗАДАЧА 3
Создание гиперспектрального анализатора на базе смартфона (камера+вспышка+экран).
Разработка концепции/устройства, позволяющего получать гиперспектральные снимки с
помощью обычного смартфона и анализировать их.
При гиперспектральном формировании изображений, как и при спектральном
формировании изображений, собирается и обрабатывается информация со всего
электромагнитного спектра. Человеческий глаз видит свет в трех диапазонах (красный,
зеленый и синий), тогда как спектральное формирование изображения делит спектр на
большее количество диапазонов. Этот метод деления изображения на полосы может быть
использован и за пределами видимого диапазона. Некоторые объекты оставляют уникальные
«отпечатки» во всем диапазоне электромагнитного спектра. Эти отпечатки -спектральные
особенности вещества, по которым можно распознать материалы, входящие в исследуемый
объект. Гиперспектральную съемку следует отличать от мультиспектральной. Различать
гипер-и мульти-спектральные изображения можно по числу спектральных полос или по типу
измерения, которым получено изображение.При мультиспектральном способе получение
изображений происходит дискретно и с созданием нескольких изображений.
Мультиспектральное получение изображений происходит по типу цветной фотографии. Такая
камера охватывает спектр от видимого до длинноволновой инфракрасной области спектра.
При гиперспектральной обработке происходит визуализация узких спектральных линий
МЕДИЦИНА

HYPERSPECTRUM - АНАЛИЗ НА
МОЛЕКУЛЯРНОМ УРОВНЕ
АВТОР:
steanlab@gmail.com
инженер-электронщик (физик, оптика) с навыками низкоуровнего программирования;
программист (программирование интерфейсов, графический анализ, распознавание
изображений), программист (Android/iOS API, работа с камерой)
1)https://www.youtube.com/watch?v=F38H2ZG9MXE
2)Мультиспектральный анализ изображений зеленых растений для идентификации
стрессовых состояний / Золотарева Е.Ю., Зотин А.Г., Тихомирова А.А. /Актуальные проблемы
авиации и космонавтики, в. 8, том 1, 2012
3) https://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2014/march/hyperspectral-image-data.html
4) https://www.sciencedaily.com/releases/2016/11/161124081556.htm

МОБИЛЬНЫЕ СПЕКТРАЛЬНЫЕ ДАТЧИКИ (SPR) ДЛЯ
МЕДИЦИНСКОГО АНАЛИЗА (LAB-ON-A-CHIP)
Собрать прототип носимого оптоволоконного SPR датчика
Собрать модульный прототип оптоволоконного SPR датчик с использованием возможностей
камеры смартфона и приложения для графического анализа изображения с камеры. Для
решения поставленной задачи необходимо: собрать модуль датчика. Требования:
1)Модульность и взаимозаменяемость деталей. Детали не требующие ручной подгонки – 3D
печать ; 2)ПО должно легко адаптироваться к изменениям среды, используемой для анализа.
Наработать массив raw data на примере какого-нибудь актуального для определения вещества
(к примеру, антитела на конкретное заболевание). Для анализа можно использовать слюну, так
как имеются статьи в которых установлена корреляция с количеством антител в слюне и их
количеством в плазме крови.
В простейшем применении устройство должно представлять собой оптоволоконный волновод
между вспышкой смартфона и камерой. Свет, излученный вспышкой проходит по оптоволокну
к сенсорному модулю, меняет своих характеристики и далее во волноводу поступает на сенсор
камеры, где захватывается и обрабатывается в приложении.
Концепция в том, чтобы разработать модульную систему для оценки параметров
биологической среды методом плазмонного резонанса (англ. plasmon resonance). Система
должна состоять из специальным образом обработанного оптического волокна, по которому
проходит свет, изменяющий свои параметры (интенсивность, спектральный состав и т.п.) после
взаимодействия с исследуемым веществом. Источник света – вспышка телефона, приемник-
детектор – камера смартфона.

МОБИЛЬНЫЕ СПЕКТРАЛЬНЫЕ ДАТЧИКИ (SPR) ДЛЯ
МЕДИЦИНСКОГО АНАЛИЗА (LAB-ON-A-CHIP)
ЗАДАЧА 4
Специалист в Android API (мультимедиа, графика, работа с камерой). Математик-программист
(обработка изображений, графический анализ). Оптик (работа с оптоволокном – полировка,
сварка, диффракционные решетки, линзы). Необходимо оптоволокно с заданными
характеристиками, диффракционные решетки различных разрешений, призмы. Достаточно
мощные камеры, подходящие для прототипа, на сегодняшний день имеются у смартфонов
Nokia 808, Lumia 1020, поэтому, возможно, потребуется человек знакомый с Symbian API/QT.
1) https://ru.wikipedia.org/wiki/
%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80
%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D1%81
2) http://www.nature.com/articles/srep12864
3) https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-22-5-6174
4) http://www.mdpi.com/1424-8220/14/9/17008/htm
АВТОР:
steanlab@gmail.com
МЕДИЦИНА

ДАТЧИК КАЧЕСТВА ВЕЩЕСТВА И
КОНТРОЛЯ ПРОТЕКАНИЯ ПРОЦЕССОВ
Погружной датчик-анализатор (комбинация испускающего и принимающего элемента)
позволяющий определить степень завершенности (достижения определенного равновесия)
процессов, протекающих в жидких средах (в базовой версии - в воде). Принцип работы
основывается на испускании широкого спектра излучения (оптимальный вариант-
комбинация УФ, видимой области, ИК-области (200-800 нм + 2,5-25 мкм)) и анализа изменения
излучения взаимодействующего со средой во времени. Признаком завершения процесса в
анализируемой среде является неизменность анализируемого излучения во времени в
пределах некоторой погрешности. Мобильное приложение для управления датчиком и
анализа результатов полученных измерений.
В процессе свой деятельности у химика возникает необходимость определить, когда
закончился тот или иной химический или физический процесс, для того, что бы завершить
проведение опыта. Существуют значительное количество методов сделать это, обычно они
включают в себя рутинные и утомительные операции или же достаточно дорогостоящее
оборудование. В частности, проводятся анализы, основанные на изучении взаимодействия
различных типов излучения с веществом, т.е. через спектральный анализ.
Предлагается разработать недорогую версию погружного датчика-анализатора,
позволяющего методом комбинированного спектрального анализа без длительной
подготовки осуществлять анализ протекания процессов в жидкой среде и мобильное
приложение для управления датчиком и анализа полученных от датчика результатов. Датчик
(комбинация испускающего и принимающего излучение элементов) должен одновременно
испускать и принимать излучение заданного волнового диапазона и иметь функцию работы в
импульсном режиме. Конечный пользователь должен иметь возможность получать
информацию о состоянии системы как в развернутом (для специалистов и интересующихся),
так и в кратком виде.
ЗАДАЧА 5ХИМИЯ

Подобный спектрометрический «комбайн» не только позволит упростить ряд рутинных
операций для ученых и инженеров, но в перспективе сделает спектральные методы анализа в
жидких средах доступными широкому кругу пользователей. Это может быть полезным в
образовательных целях, для контроля процессов ферментации в быту и в производстве (в
частности, через создание паттернов ответных сигналов): при производстве вина, пива,
органических удобрений, анализе качества экстракции (приготовлении экстрактов трав,
домашней парфюмерии), для определения чистоты воды в зонах с проблемным
водоснабжением. Необходимо спроектировать и создать прототип датчика и программное
обеспечение для него, позволяющее выводить результаты анализа на смартфон (или
планшет) пользователя.
Качество работы датчика и приложения будет апробировано в тестовых условиях при заварке
чая и на модельной цветной химической реакции.
Соответствующее приложение должно осуществлять контроль работы датчика (режим работы
–импульсный или непрерывный, контроль диапазонов излучения и поглощения),
анализировать поступающее излучение, строить график зависимости хода процесса
(например заварки чая) от времени, базируясь на различных длинах волны и их комбинации,
осуществлять съём и хранение “отпечатков” данных (по желанию пользователя), иметь
возможность выводить сохраненные данные параллельно получаемым, анализировать
сходство отдельных “отпечатков”, высчитывать время протекания процессов (аппроксимация
завершения).

http://www.mt.com/in/en/home/products/L1_AutochemProducts/ReactIR.html
Инженеры и программисты, имеющие представление о физике электромагнитного излучения
или желающие поработать в области, связанной со спектроскопическими методами анализа.
Другие ученые также приветствуются :)
Клецков Алексей
научный сотрудник Институт физико-органической химии НАН Беларуси
АВТОР:
avkletskov@gmail.com

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА СИНТЕЗА
ИСКУССТВЕННЫХ ГЕНОВ (АССИГ)
ЗАДАЧА 6ГЕНЕТИКА
ЗАДАЧА:
Синтез искусственных генов (СИГ, ДНК-принтинг) – комплекс химических, биологических и
физических методов, предназначенный для получения протяженных молекул ДНК (генов) и
последующего использования при решении многих задач биотехнологии и медицины, включая
получение терапевтически значимых белков и рекомбинантных вакцин, направленную
инженерию белковых молекул, генотерапию, метаболическую инженерию.
ЦЕЛЬ
Создать полностью автоматизированную систему синтеза искусственных генов с возможностью
масштабирования до Lab-on-Chip системы, что повлечет существенное снижение стоимости
синтеза генов de novo.
Создать автоматизированную систему синтеза искусственных генов (АССИГ), включающую
аппаратную платформу (оборудование для комбинаторного синтеза), embedded-систему
управления (одноплатный компьютер+аппаратный-интерфейс) и web-приложение.
Аппаратная платформа АССИГ подразумевает энзиматический синтез целых генов на основе
предварительно синтезированных методами твердофазного синтеза фрагментов ДНК и должна
предусматривать возможность масштабирования до Lab-on-chip системы.

ПРОГРАММНАЯ ЧАСТЬ ДОЛЖНА:
• осуществлять оптимизацию генетического кода с учетом генетических особенностей вида,
для которого этот ген планируется использовать;
• обеспечивать правильность разбиения гена на относительно короткие
олигонуклеотидные фрагменты;
• осуществлять оптимизацию процесса синтеза с целью экономии реагентов и времени;
• обеспечивать возможность удаленного управления и мониторинга состояния системы.
ОСНОВНЫЕ МОДУЛИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ АССИГ:
1. Редактор и дизайнер нуклеотидной последовательности гена (не требует доступа к
оборудованию);
2. Оптимизатор программы синтеза (не требует доступа к оборудованию);
3. Редактор функций (не требует доступа к оборудованию);
4. Редактор синтетических циклов (не требует доступа к оборудованию);
5. Редактор метода синтеза (не требует доступа к оборудованию);
6. Диагностика узлов оборудования (работа с оборудованием);
7. Прямое управление отдельными узлами оборудования (работа с оборудованием);
8. Системный монитор (работа с оборудованием

ИЩЕМ (НАВЫКИ)
Заинтересованные в реализации проекта квалифицированные программисты, web-
разработчики, дизайнеры.
Янцевич Алексей
научный сотрудник, Институт биоорганической химии НАН Беларуси
АВТОРЫ:
al.yantsevich@gmail.com
Диченко Ярослав
yaroslavd@tut.by

EQUIDUS - ТРЕНАЖЁР РАВНОВЕСИЯ ДЛЯ
СМАРТФОНА
Разработать стабилометрический комплекс для смартфона, который использует его сенсоры
или сенсоры других вспомогательных устройств и специальное программное обеспечение
для оценки перемещений тела человека в пространстве. Результаты измерений и(или) их
отклонение от целевых значений должны наглядно представляться пользователю в ходе
выполнения различных упражнений и игр, с целью обеспечения биологической обратной
связи при проведении тренировок.
Гиподинамия (малоподвижный образ жизни) предрасполагает к тому, что человек мало
пользуется вестибулярным аппаратом и суставно-мышечным чувством, но, к счастью,
продолжает активно пользоваться зрением и слухом. Идея состоит в том, чтобы
заинтересовать человека через интерактивное взаимодействие со стабилометрическим
комплексом выполнять различные упражнения, играть в игры, заставив тем самым работать
множество систем человека, ответственных за поддержание равновесия (зрительную,
соматосенсорную, вестибулярную, опорно-двигательный аппарат, и др.). Соответственно,
наглядное представление информации лучше всего осуществлять в визуальном, звуковом или
сочетанном виде.
Такое программное обеспечение должно решать следующие задачи:
1) Обеспечивать создание индивидуальной программы тренировок.
2) Обеспечивать измерение смещений тела человека по данным сенсоров смартфона
(акселерометра и гироскопа, видеокамеры, возможно, других), либо использовать для этих
целей разработанное в рамках данной задачи вспомогательное оборудование.
3) Оценивать соответствие результатов измерений программе тренировок.
4) Наглядно показывать пользователю смещения его тела и(или) подавать сигналы,
указывающие на ошибки. Это может быть реализовано как в виде простейших диаграмм и
звуковых сигналов, так и, при возможности, в виде игровой среды.

EQUIDUS - ТРЕНАЖЁР РАВНОВЕСИЯ ДЛЯ
СМАРТФОНА
ЗАДАЧА 7
Гурский Иван Сергеевич
научный сотрудник, РНПЦ неврологии и нейрохирургии
АВТОР:
isgour@mail.ru
1. Mike van Diest, Claudine JC Lamoth, Jan Stegenga, Gijsbertus J Verkerke, and Klaas Postema.
Exergaming for balance training of elderly: state of the art and future developments. J Neuroeng
Rehabil. 2013;10: 101.
2. Лихачев, С. А. Аппаратно-программный комплекс биологической обратной связи для
коррекции нарушений позы и равновесия / С. А. Лихачев, В. В. Ващилин, И. С. Гурский, И. П.
Марьенко // Медэлектроника – 2015. Средства медицинской электроники и новые
медицинские технологии : сборник научных статей IX Международная научно-техническая
конференция (Минск, 4 – 5 декабря 2015 г.). – Минск : БГУИР, 2015. – С. 173 – 175. https://
libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/10791
программирование для мобильных устройств (Android, iOS); программирование приложений
реального времени для мобильных устройств (Android, iOS
Помимо смартфона и специального программного обеспечения, в состав
стабилометрического комплекса может входить и другое вспомогательное оборудование,
отвечающее целям проекта. Такое оборудование может само по себе являться объектом
разработки, либо в качестве него могут использоваться уже существующие на рынке
решения.
МЕДИЦИНА

NEUROTRACKER
(Нейротрекер бытовой персонализированный) - комплекс для регистрации функционального
состояния ЦНС (запись электроэнцефалограммы - ЭЭГ), персонификации полученных данных
и персонализированного анализа биоэлектрической активности (БЭА) головного мозга (ГМ)
человека при различных физиологических (сон-бодрствование, концентрация – релаксация),
психо – эмоциональных (страх-спокойствие, радость – грусть и т.д) и патологических (потеря
сознания, эпилептический или псевдоэпилептический припадок) и др.
ЗАДАЧА
Нейротрекер включает в себя три модуля, которые необходимо разработать:
1. Нейрогарнитура для бытовой регистрации частотно – амплитудных характеристик с
четко определенных областей головы (регулярная ежедневная, еженедельная кратковременная
запись ЭЭГ – индекс пароксизмальности, степень диффузных нарушений, картирование),
«Кнопка пациента» - меню быстрого доступа на мобильном телефоне или отдельный гаджет для
пациента, позволяющее отмечать начало и конец временных отрезков, сопровождающихся
каким – либо клиническим проявлением (состояние релаксации – концентрации, эпилептический
припадок, эмоция и т.д.) с последующей отдельной интерпретацией Б.Э.А. ГМ в этот временной
промежуток (есть ли изменения функционального состояния ГМ в момент пароксизма, какие? По
каким параметрам отличается ЭЭГ в момент пароксизма от фоновой.
2. Адаптивный нейроинтерфейс - программу регистрации функционального состояния БЭА ГМ
методом ЭЭГ с широким набором методов математической обработки и автоматического
анализа записи.
3. Единая база данных электроэнцефалограмм

NEUROTRACKER
1. Нейрогарнитура, предназначенная для регистрации частотно – амплитудных
характеристик с четко определенных областей головы, должна представлять собой эластичный
шлем, регулирующийся по размеру, закрепляемый на голове на время от 10 мин – до суток;
должна включать в себя набор датчиков, крепящихся в определенных точках, в произвольном
количестве, необходимом для регистрации и анализа заданных параметров (изменений).
Необходимо обеспечить следующие характеристики нейрогарнитуры:
-качество получаемых сигналов (в т.ч. при длительной записи);
- стабильность крепления;
- соответствие расположения датчиков четко определенным точкам приложения на голове
(согласно схеме 10/20);
-возможность регулировки шлема под размер головы;
-возможность индивидуальной комплектации количеством и местами расположения датчиков в
соответствии с целевым направлением использования полученных данных;
-простота наложения шлема, фиксации датчиков;
-удобство при длительной регистрации (сна)
2. Адаптивный нейроинтерфейс – программа (приложение) учета полученных данных, с
возможностью доступного анализа по заданным параметрам, с учетом дополнительно
индивидуально задаваемых параметров (биометрических физиологических эмоционально –
психологических).
Нейроинтерфейс должен обладать следующим возможностями и характеристиками:
- качественная запись, фильтрация данных от помех;
- автоматический анализатор для первичной обработки, группировки данных по признакам,
- возможность математической обработки данных с помощью спектрального,
периодометрического, когерентного анализа;
- статистическая обработка данных по заданным параметрам
- возможность индивидуализации полученных данных по заданным пользователем параметрам
записи в зависимости от целей применения (выработки индивидуальных норм).

NEUROTRACKER
3. Единая база данных ЭЭГ - систематизированная и упорядоченная числовая информация по
каждому индивидуально задаваемому пользователем параметру в определенный момент
времени (в определенном состоянии).
Для внесения пользователем персональных данных в базу необходимо обеспечить:
- возможность вносить индивидуальные параметры пользователя (биометрические (пол,
возраст), физиологические (АД, ЧСС, температура тела) эмоционально – психологические
(чувства, эмоции)).
- импорт файлов, записанных на другом ПО (конвертации данных).
- автоматическую обработку данных по задаваемым критериям (с целью улучшения
индивидуализации под конкретного пользователя, совершенствования ПО, выработки
индивидуальных и групповых закономерностей между показателями Б.Э.А. и исследуемым
признаком).
- преодоление неспецифичности и вариабельности ЭЭГ путем формирования базы
персонифицированных данных (чем чаще и дольше снимает ЭЭГ, тем она точнее отражает
персональные значения различных состояний. (физиологических и патологических
(пароксизмальных, сопровождающихся психо – эмоциональными и неврологическими
изменениями).

NEUROTRACKER
Sleep Shepherd Blue
Neurosky Mindwave
Macrotellect.
BrainLink.
Компания Interaxon (CANADA).
Компания Emotiv. Нейроинтер-фейс, BCI (Интерфейс мозг-компьютер) Epoc.
ПРЕИМУЩЕСТВА ПО СРАВНЕНИЮ С АНАЛОГАМИ:
Схема наложения электродов и монтажные схемы унифицированы с уже широко
применяемыми в медицинской и научной практике в отделениях функциональной
диагностики и при проведении научных работ. Имеются большие базы данных конкретных
индивидуальных пользователей (люди, которые уже болеют и им необходим тот или иной
протокол контроля ФС БЭА ГМ).
В зависимости от потребностей пользователя (на предмет чего мониторимся?) можно
использовать от 7 электродов (Fp 1, Fp 2, О1, О2 ; 2 Ref, 1 (2) земля). Оценка сон –
бодрствование; релаксация – концентрация до 19 электродов (16 отведений; 2 Ref, 1 (2) земля).
Максимально приближенный к полноценному клиническому мониторингу ЭЭГ с возможности
обработки сигнала согласно разработанным критериям определения компьютерных
патологических признаков на ЭЭГ при формировании, в развитии и при состояниях
клинической ремиссии. (перспектива – телемедицина по ЭЭГ, удаленные консультации для
лечения вопроса о дообследовании)

NEUROTRACKER
Королевич Павел
научный сотрудник отдела психических и поведенческих расстройств РНПЦ
психического - здоровья. Врач - психиатр - нарколог, врач функциональной
диагностики (нейрофизиолог)
АВТОРЫ:
p.korolevich@gmail.com
Марчук Сергей
научный сотрудник отдела психических и поведенческих расстройств РНПЦ психического -
здоровья. Врач - психиатр - нарколог, врач функциональной диагностики (нейрофизиолог).
Гайдукевич Ирина
Клюев Андрей
Ассистент кафедры экологии БГУИР. Инженер – радиоэлектроник, специальность: медицинская
электроника
Конструктор, разработчик ПО, программист, и других специалистов, способных оказать
адекватную консультацию по теме задачи =)

PSYCHOPHARMACOGEN
Сервис, корректирующий медицинское заключение врача на основании генетических данных
пациента (пока что только для психиатрии). Впоследствии использование сервиса можно
масштабировать на любую медицинскую область (кардиология, гастроэнтерология, онкология
и др.), в которой применяются лекарства, действие которых зависит от генетических
особенностей. Т.Е. должна быть возможность добавлять новые лекарственные препараты и
эффекты взаимодействия различных классов препаратов.
Мобильное приложение, предназначенное для пациентов, имеющее доступ к генетическим
данным пациента и выдающее ему информацию о влиянии его генотипа на то или иное
лекарственное средство.
Генетические факторы влияют на эффективность примерно 80% всех существующих лекарств,
в том числе лекарств, применяющихся в психиатрии. Зная определенные мутации,
имеющиеся в ДНК пациента, можно спрогнозировать будет ли эффективно применение
лекарственного средства, можно ли назначать определенные препараты совместно, с какой
дозировки лучше начинать лечение, чтобы максимально быстро добиться ремиссии
заболевания, а также избежать серьезных побочных эффектов, которые могут привести к
инвалидизации или даже смерти.
Мы, команда высококвалифицированных ученых и врачей психиатров-наркологов, на
протяжении 3-х лет проводили исследования в области фармакогенетики в психиатрии. Мы
разработали алгоритм назначения лекарственных препаратов и выбора стратегии лечения на
основе генетических данных.
ЗАДАЧА 9ФАРМАКОГЕНЕТИКА

PSYCHOPHARMACOGEN
Необходимо разработать электронный сервис, который бы смог переводить генетические
данные в медицинские заключения для врачей (пока что только психиатров). Впоследствии
содержимое сервиса можно масштабировать на любую медицинскую область (кардиология,
гастроэнтерология, онкология и др.), в которой применяются лекарства, действие которых
зависит от генетических особенностей. Т.Е. должна быть возможность добавлять новые
лекарственные препараты и эффекты взаимодействия различных классов препаратов.
На сегодняшний день почти каждый человек принимает те или иные лекарства. В свете того,
что действие многих лекарств зависит от генетических данных, видится полезным такое
мобильное приложение, которое бы имея доступ к генетическим данным пользователя,
позволяло ему:
- проверить, зависит ли эффективность назначенного ему лекарства от генетических
особенностей и стоит ли обратится за консультацией для подбора дозировки к врачу
- в случае приема нескольких лекарств проверить, могут ли возникнуть неблагоприятные
взаимодействия между принимаемыми лекарствами.
- сгенерировать QR код с генетическими данными пациента, который можно к примеру
считать в условиях когда человек нуждается в неотложной медицинской помощи (можно
наносить на жетон, пластиковую карту и т.п.)
- получить информацию, где можно проконсультироваться с врачом-специалистом, умеющим
работать с генетическими данными
- найти интересующее лекарство (синхронизация с аптечными сервисами )

PSYCHOPHARMACOGEN
Неполными аналогами могут быть сервисы по интерпертации генетических данных типа
23andMe (23andme.com), Promethease (https://promethease.com)
Однако эти сервисы не выдают медицинских заключений, не имеют медицинской значимости,
информация не регламентирована Минздравом и не понятна для врачей.
Программист(ы), способный(ые): - организовать клиент-серверное приложение для обработки
данных на сервере и доступа к отчетам с клиентских web и мобильных приложений -
организовать хранение и обработку данных, с учетом сложных правил выборки и
сопоставления данных - создать пользовательский интерфейс для генерации отчетов,
согласно заданным выборкам - организовать экспорт результатов в формат pdf
Android, iOS разработчик
медицинские работники, врачи
Гайдукевич Ирина
ведущий биохимик, Центр молекулярного и структурного
анализа Институт биоорганической химии НАН Беларуси
АВТОР:
ribano4ka@gmail.com
Голубева Татьяна
к.б.н., ведущий научный сотрудник отдела психических и поведенческих
расстройств, Республиканский научно-практический центр психического здоровья
tatyana.gol2011@yandex.by

Если у вас есть своя идея или хотите поработать над научным
продуктом, то сейчас самое время об этом заявить.
Регистрируйтесь и подавайте идеи по следующим
направлениям:

КАТЕГОРИЯ 1: ВИЗУАЛИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ СПЕКТРАЛЬНОЙ
ИНФОРМАЦИИ
VISUALIZATION AND ANALYSIS OF SPECTRAL DATA
Разработка решений в области использования оптических методов анализа для определения
химического и молекулярного состава вещества в медицине, химии, технологичном
производстве, повседневном использовании.
ПОДРОБНЕЕ:
Спектральная визуализация у различных веществ различается по диапазону, разрешению,
количеству спектральных линий, ширине и тд.
К спектральной визуализации относятся: мультиспектральная и гиперспектральная съемка,
полная спектральная и химическая визуализация. Использование оптических методов
визуализации предоставляет широкий потенциал для бесконтактного определения
различных веществ.
ПОДРОБНЕЕ:
http://sciencehit.by/hackathon/article/category1

КАТЕГОРИЯ 2: ПРИМЕНЕНИЕ ТЕСТОВ ДЛЯ МИКРОАНАЛИЗА В
МЕДИЦИНЕ И ЭКОЛОГИИ (LAB-ON-CHIP, ΜTAS)
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕСТОВ ДЛЯ МИКРОАНАЛИЗА В МЕДИЦИНЕ И ЭКОЛОГИИ (LAB-ON-CHIP, µTAS)
Разработка решений для микроанализа (англ. lab-on-a-chip или micro total analysis systems, сокр. LOC;
µTAS), которые анализируют один или несколько многостадийных био/химических процессов на одном
чипе (или бумажной пластине - Paper-Based Analytical Devices (μPADs)) площадью от нескольких мм2 до
нескольких см2 и используют микро- или наноскопические количества образцов для пробоподготовки и
проведения реакций.
ПОДРОБНЕЕ:
LOC осуществляют последовательные химические превращения исходных образцов, включая
стадии разделения, концентрирования, смешивания промежуточных продуктов,
перемещения их в различные реакционные микрокамеры, и считывают конечные
результаты.
Основные преимущества лабораторий на чипе заключаются в простоте их использования,
высокой скорости проведения анализа, малом количестве образцов и реагентов необходимых
для исследования, хорошей воспроизводимости результатов. В перспективе такие системы
смогут значительно удешевить и сделать более доступными технологии исследования,
например, диагностику онкологических и инфекционных заболеваний можно будет
проводить непосредственно у постели больного (Point-of-Care) или осуществлять экспресс-
анализ загрязнения окружающей среды в полевых условиях.ПОДРОБНЕЕ:

КАТЕГОРИЯ 3: ПЕРСОНИФИЦИРОВАННАЯ МЕДИЦИНА.
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ГЕНОМИКА.
FUNCTIONAL GENOMICS. GENOMIC MEDICINE. GENOMICS-BASED DIAGNOSTICS AND RESEARCH
Разработка решений в области персонифицированной медицины, биоинформатики и геномики.
ПОДРОБНЕЕ:
Решения, связанные с геномными технологиями, которые позволяют использовать весь
объем геномных данных, собранных в исследованиях на больших популяциях. В сочетании с
новыми подходами в области биоинформатики они позволяют выявить генетические основы
заболеваний и подобрать необходимую лекарственную терапию наиболее эффективно.
Решения, связанные с моделированием, анализом и синтезом генома.
ПОДРОБНЕЕ:

КАТЕГОРИЯ 4: БЕСКОНТАКТНАЯ ДИАГНОСТИКА. (NON-
CONTACT PHYSIOLOGICAL (VITAL SIGN) AND HEALTH
DATA MONITORING)
NON-CONTACT PHYSIOLOGICAL (VITAL SIGN) AND HEALTH DATA MONITORING
Разработка решений в области удаленного мониторинга пациентов (англ. Remote patient monitoring, RPM).
Создание бесконтактных систем/датчиков для получения в режиме реального времени показателей
жизнедеятельности (частота сердцебиения, артериальное давление, динамика дыхания).
ПОДРОБНЕЕ:
Удаленный мониторинг пациентов (англ. Remote patient monitoring, RPM) - это технология,
позволяющая осуществлять мониторинг пациентов за пределами обычных клинических
условий (например, дома), что может увеличить скорость получения медицинской помощи и
снизить затраты на доставку медицинских услуг и оплату труда обслуживающего персонала.
Однако современные методы физиологического мониторинга обычно требуют от
пользователей использования громоздких датчиков, нагрудных ремней с электродами или
активных носимых устройств. Это снижает комфорт регулярного использования, поскольку
датчики могут быть неудобными или нарушать эстетические нормы. Одним из перспективных
направлений медицинской диагностики и мониторинга является создание бесконтактных
систем/датчиков для получения в режиме реального времени показателей
жизнедеятельности (частота сердцебиения, артериальное давление, динамика дыхания) всех
без исключения пациентов.
ПОДРОБНЕЕ:

КАТЕГОРИЯ 5: BIOFEEDBACK & NEUROFEEDBACK.
STIMULATION AND NEUROPHYSIOLOGY. BRAINWAVE
ENTRAINMENT.
BIOFEEDBACK & NEUROFEEDBACK. STIMULATION AND NEUROPHYSIOLOGY. BRAINWAVE ENTRAINMENT.
Разработка решений в области нейроустройств, которые могут принимать обрабатывать и анализировать
сигналы от мозга. Применение для для мониторинга и диагностики неврологических состояний,
улучшения концентрации внимания, тренировки функций мозга, развитие или восстановление
когнитивных или сенсорно-двигательных функций человека.
ПОДРОБНЕЕ:
Носимые устройства могут отслеживать частоту вашего сердечного ритма, шаги, температуру
тела или сон, но постепенно фокус интереса смещается от контроля физиологических
показателей к контролю активности мозга.
Нейрокомпьютерный интерфейс (называемый также интерфейс «мозг — компьютер») —
система, созданная для обмена информацией между мозгом и электронным устройством. В
однонаправленных интерфейсах внешние устройства могут либо принимать сигналы от
мозга, либо посылать ему сигналы (например, имитируя сетчатку глаза при восстановлении
зрения электронным имплантатом).
Двунаправленные интерфейсы позволяют мозгу и внешним устройствам обмениваться
информацией в обоих направлениях. В основе нейрокомпьютерного интерфейса, часто
используется метод биологической обратной связи. Устройства данного типа широко
используются для мониторинга и диагностики неврологических состояний, исследования
структуры и функции мозга, развития или восстановления когнитивных или сенсорно-
двигательных функций человека, разработки наболее эффективных нейропротезов.
Существующие устройства уже сегодня могут улучшить концентрацию внимания, обнаружить
ПОДРОБНЕЕ:

/ КОНТАКТЫ
SCIHACKATHON
Елена Полякова
старший UX дизайнер
КУРАТОР МЕРОПРИЯТИЯ:
Alena_Paliakova@epam.com
+375445988186
skype : enterlina
КУРАТОР НАУЧНОГО НАПРАВЛЕНИЯ:
steanlab@gmail.com
+375256870867
skype: systemtech45
научный сотрудник Института общей и неорганической химии
НАН Беларуси, научный сотрудник РНПЦ детской хирургии.

Описание задач «Научного Хакатона»

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Destacado

Destacado (16)

Similar a Описание задач «Научного Хакатона»

Similar a Описание задач «Научного Хакатона» (20)

Más de Sciencehit.by

Más de Sciencehit.by (19)

Описание задач «Научного Хакатона»