Особенности создания телемедицинских систем

8. УДК 004.78.056

Особенности создания телемедицинских систем

Корнеева Е.В., старший преподаватель ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса»

Дается описание состава телемедицинской системы и назначения основных ее компонентов. Описываются два режима работы телемедицинских пунктов: стационарный и мобильный. Рассматриваются применяемые каналы связи. Дается описание спутниковых терминалов, используемых мобильными телемедицинскими комплексами. Приводится описание механизмов взаимодействия между компонентами телемедицинской системы.

Ключевые слова: телемедицинская система, телемедицинский пункт, спутниковый терминал

Значительная стоимость и продолжительность подготовки высококвалифицированных медицинских специалистов, большие расходы на лечение в результате заболевания или травмы требуют комплексных мер по охране здоровья населения. При этом основное внимание должно уделяться профилактике, своевременному обнаружению заболевания и оперативной постановке правильного диагноза. Особенно эта проблема актуальна для удаленных населенных пунктов, которые зачастую находятся далеко от центральных медицинских учреждений, и не всегда можно получить высококвалифицированную и своевременную медицинскую помощь.

Для решения этой проблемы на основе последних достижений в области электроники и космической связи разрабатываются телемедицинские системы (ТМС) [1—4]. Они предназначены для дистанционного диагностирования и качественного лечения многих видов заболеваний в реальном масштабе времени непосредственно на местах без доставки заболевших (пострадавших) в специализированные медицинские центры, либо с быстрой доставкой в ближайшие медицинские учреждения с установленным диагнозом и рекомендациями ведущих врачей по лечению.

ТМС создаются на базе ведущих гражданских медицинских центров, центральных госпиталей и систем оптоволоконной, сотовой и спутниковой связи. ТМС состоят из телемедицинских пунктов подготовки запросов, телемедицинских консультативно диагностических центров, координационнотехнического центра и подсистемы телемедицинской связи.

Телемедицинские консультативно-диагностические центры обеспечивают выполнение

следующих функций: прием запросов на телемедицинские консультации от телемедицинских пунктов; подготовку заключений на консультативный запрос; отправку заключений через координационно-технический центр в телемедицинские пункты; ведение архива телемедицинских запросов.

Координационно-технический центр осуществляет управление прохождением телемедицинских запросов и их контроль. Его сервер предназначен для обеспечения связи с телемедицинскими

пунктами и консультационными центрами, приема и передачи запросов на телемедицинскую консультацию, приема и передачи заключений от врачей-консультантов.

Типовой телемедицинский пункт (типовое автоматизированное рабочее место (АРМ) предназначен для сбора данных о пациенте с медицинских датчиков или с медицинских приборов, их компьютерной обработки, подготовки в электронном виде телемедицинского запроса на консультацию, отправки его в консультативный центр и получения ответов от консультантов.

Типовой телемедицинский пункт может работать в двух вариантах: стационарном и мобильном.

Телемедицинский пункт в стационарном варианте используется в стационарных медпунктах и включает в себя:

• компьютер Р-4 с процессором 2,4 GHz, 512MB RAM, 80 GB HDD, CD-RW, 17” LCD монитором,

• сканер со слайд-адаптером формата АЗ,

• принтер лазерный НР LaserJet 1200,

• систему видеоконференцсвязи,

• устройство сопряжения с медицинским оборудованием,

• устройство сопряжения с системой наземной или спутниковой связи,

• источник бесперебойного питания.

Телемедицинский пункт мобильного исполнения используется выездными медицинскими бригадами на автомобилях, медпунктами на кораблях и включает в себя:

• компьютер в промышленном исполнении,

• цифровую фотокамеру ввода изображений,

• систему видеоконференцсвязи,

• устройство сопряжения с медицинским оборудованием,

• устройство сопряжения с системой спутниковой связи,

• 12-канальный компьютерный электрокардиограф «КАРДИОМЕТР-МТ»,

• электронный прибор для измерения кровяного давления,

• электронный термометр,

• пульсоксиметр.

Для передачи телемедицинских запросов от стационарных медицинских пунктов используются оптоволоконные и проводные каналы связи. В зависимости от наличия в регионе тех или иных сетей связи возможны различные варианты организации телекоммуникаций. С экономической точки зрения наиболее выгодным является использование глобальной сети Интернет, при условии, что региональный провайдер обеспечит гарантированную пропускную способность не менее 128 Кбит/с,

что является необходимым для удовлетворительной работы системы видеоконференцсвязи. При отсутствии такой возможности потребуется арендовать у операторов связи выделенные линии.

Для мобильных телемедицинских коплексов, а также для стационарных комплексов в районах, не имеющих надежной проводной связи, используются спутниковые терминалы. Одним из них является терминал Fleet77 [5].

Спутниковый терминал Fleet77 обеспечивает предоставление всех услуг связи в зональных и в глобальных лучах. Терминал обеспечивает высокоскоростную передачу данных в режимах MPDS (пакетная передача) с постоянным доступом и ISDN (скорость передачи 64 кбит/сек). Технология пакетной передачи данных MPDS позволяет производить оплату за объем принимаемой и передаваемой информации, а не за время, проведенное на связи. MPDS является идеальным решением для передачи небольших объемов данных в кратчайшие сроки и обеспечивает работу медицинских бригад с электронной почтой, постоянную связь с сетью Интернет или внутренней телемедицинской сетью, а также доступ к корпоративным телемедицинским базам данных практически из любой точки земного шара. Этот терминал в режиме MPDS может быть использован для обновления навигационных карт в реальном времени, проведения видеоконференций.

Возможно подключение обычных телефонных аппаратов, радиотелефонов стандарта DECT и факсимильных аппаратов. При использовании IP маршрутизатора Capsat Fleet77 может подключаться к локальной компьютерной сети с возможностью выхода через спутниковую группировку Inmarsat в Интернет и работы с электронной почтой, доступа к международным факсимильным и MPDS сетям. Использование в терминалах Fleet77 различных интерфейсов позволяет подключать стандартное оконечное оборудование без дополнительных затрат.

Для мобильных комплексов более предпочтительным по стоимости является пользовательский терминал региональной широкополосной системы Inmarsat Regional BGAN — компактный мобильный спутниковый модем, который обеспечивает доступ компьютерного оборудования конечного пользователя к вычислительным сетям через космический сегмент [6]. Региональная широкополосная сеть Inmarsat Regional BGAN — это спутниковая система беспроводной пакетной передачи данных, основанная на протоколах IP и GPRS, предлагающая мобильный высокоскоростной доступ к сети Интернет и к корпоративным сетям через компактный и лёгкий переносный спутниковый Интернет-модем (пользовательский терминал).

ТМС имеет архитектуру "клиент-сервер" и состоит из двух независимых частей — «клиента» и «сервера». В роли клиента выступают телемедицинские пункты и консультативно-диагностических центры. Приложение-сервер инициализируется при запуске и далее ожидает поступления запросов от клиентов: передачи телемедицинских запросов, ответов консультантов, информации о

прохождении запроса и т.д. Приложение-клиент посылает запрос на соединение с сервером, а также

выполняет передачу телемедицинских запросов, ответов консультантов, информации о прохождении запроса и т.д. в зависимости от типа клиента (телемедицинский пункт или консультативно-диагностический центр).

Основная база данных ТМС находится на сервере. В базе данных хранятся консультационные запросы, полученные от удаленных пунктов, заключения консультантов, полученные от консультационных центров, информация о пользователях системы.

Телемедицинские пункты и консультационные центры имеют локальные базы данных. База данных телемедицинских пунктов содержит консультационные запросы, подготовленные соответствующим лечебным учреждением, и заключения консультантов, полученные из основной базы данных ТМС. База данных консультационных центров содержит консультационные запросы, полученные из основной базы данных ТМС, и заключения консультантов, подготовленные соответствующими лечебными учреждениями.

В качестве протокола обмена данными в системе используется TCP/IP, являющийся стандартным протоколом для обмена данными в сетях типа Интернет. Пользователю системы для осуществления соединения достаточно указать IP-адрес сервера и установить соединение с сервером.

Взаимодействие между приложениями-клиентами и сервером осуществляется с помощью сообщений. Механизм сообщений является достаточно эффективным и простым.

Внедрение методов телемедицины позволит значительно модернизировать систему оказания медицинской помощи при максимальном использовании уже имеющихся в распоряжении лечебнопрофилактических учреждений, учебных заведений и научно-исследовательских институтов аппаратных и программных ресурсов. Разрабатываемые новые телемедицинские системы должны максимально ориентироваться на стандартное, широко распространенное техническое и программное обеспечение, а также быть несложными в эксплуатации для медицинского персонала.

Литература

1. Буравков С.В., Григорьев А.И. Основы телемедицины. М.: Фирма "Слово", 2001.

2. Казаков В.Н., Климовицкий В.Г., Владзимирский А.В. Телемедицина. Донецк: Типография ООО «Норд», 2002.

3. Гусев А.В., Романов Ф.А., Дуданов И.П., Воронин А.В. Медицинские информационные системы. ПетрГУ - Петрозаводск, 2005. Гусев А.В. Тенденции развития рынка медицинских

информационных систем. // PCWeek. № 39 (597). 23 — 29 октября 2007.

4. http://www.zora.ru

5. http://www.korabel.ru