Устройство удаленного управления и мониторинга аппарата магнитно-резонансной томографии
DEVICE FOR REMOTE CONTROL AND MONITORING OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING DEVICE

Изобретение относится к устройствам удаленного доступа к электронным медицинским устройствам, в частности к аппарату магнитно-резонансной томографии (далее МРТ). Изобретение может быть использовано в качестве оборудования удаленного доступа к аппарату МРТ с целью удаленного мониторинга и управления им.
Известно устройство удаленного доступа к персональному компьютеру, раскрытое в патентной заявке США №2007208891 от 06.09.2007. Данное устройство включает: ПК инженера, который содержит, в свою очередь, системный блок инженера, монитор инженера, клавиатуру и мышь, ПК клиента, который содержит системный блок клиента и монитор клиента, клавиатуру и мышь, устройство управления и мониторинга, который содержит модуль связи, модуль эмуляции, модуль съема видеоизображения, процессорный модуль, шину обмена данными, а также канал связи Интернет.
Устройство управления и мониторинга содержит модуль периферийных устройств (блок KVM controller) - совмещает в себе модуль получения и преобразования vga сигнала и модуль эмуляции сигналов клавиатуры и мыши, шину обмена данными;
модуль процессора (processor) содержит также оперативную память (memory) - память для работы процессора конвертер сигнала (signal converter) - отслеживает включение компьютера для автоматического входа в БИОС, модуль работы с проводной сетью связи (linking apparatus), network - сеть передачи данных, например, внутренняя локальная сеть, при этом Интернет отделен от нее логически.
Недостатком данного устройства является невозможность использования данного устройства для управления и мониторинга состояния аппарата МРТ, другой недостаток низкая надежность данной системы, ввиду использования только проводного канала связи с компьютером инженера.
Наиболее близким устройством является устройство управления, описанная в патенте РФ №2447491, данная система похожа на описанную выше по патентной заявке США №2007208891 и включает устройство управления и мониторинга, выполненное в виде блока KVM over IP, клиентский блок связи, серверный блок связи и персональный компьютер сервисного инженера. При этом блок связи использует беспроводной канал связи, например, 3G сеть.
Недостатком данного устройства является невозможность использования данного устройства для управления и мониторинга состояния аппарата МРТ.
Задачи, которые решает предлагаемое изобретение, это мониторинг параметров аппарата МРТ в режиме реального времени и возможность управления аппаратом МРТ с удаленного устройства сервисного инженера.
Технический результат - упрощение технического обслуживания и контроля параметров аппарата МРТ техническим специалистом.
Технический результат достигается тем, что устройство удаленного управления и мониторинга аппарата магнитно-резонансной томографии (МРТ) включает устройство управления и мониторинга, выполненное в виде блока KVM over IP, клиентский маршрутизатор, серверный маршрутизатор и персональный компьютер сервисного инженера.
При этом устройство управления и мониторинга выполнено в виде единого корпуса с разъемами для подключения к аппарату МРТ, и включает:
- блок KVM over IP, который посредством разъемов корпуса, установлен между рабочей станцией аппарата МРТ и монитором МРТ,
- блок мониторинга параметров аппарата МРТ, подключенный к компрессору МРТ, посредством разъемов корпуса,
- клиентский маршрутизатор, связанный с блоком KVM over IP и блоком мониторинга параметров аппарата, который осуществляет прием и передачу данных аппарата МРТ по каналам связи интернета на серверный маршрутизатор к которому подключен персональный компьютер сервисного инженера,
- беспроводный приемопередатчик, связанный с клиентским маршрутизатором, и который имеет возможность беспроводной связи с, по меньшей мере одним, электронным устройством сервисного инженера и
- блок питания.
Кроме того, блок мониторинга параметров аппарата МРТ выполняют в виде микрокомпьютера, способного по диагностическим каналам считывать параметры аппарата МРТ, а также включает связанный микрокомпьютером датчик влажности и давления.
Также беспроводный приемопередатчик предпочтительно выполнять в виде 3G модема.
Электронное устройство сервисного инженера может представлять собой смартфон или планшет или компьютер.
Заявленное решение поясняется фигурами 1-3, где:
на фиг. 1 представлена общая схема предлагаемого устройства,
на фиг. 2 представлена схема работы устройства управления аппаратом МРТ,
на фиг. 3 представлена схема работы устройства мониторинга параметров аппарата МРТ.
Конструкция:
Клиентское устройство представляет собой пластиковый корпус. В него смонтирован блок KVM over IP, маршрутизатор, блок мониторинга параметров аппарата МРТ, блоки питания. При этом блок мониторинга параметров аппарата МРТ, может быть выполнен в отдельном корпусе. Разъемы выведены на переднюю панель.
Блок мониторинга криосистемы МРТ представляет собой пластиковый корпус, в котором смонтирован микрокомпьютер, блок питания 5/24В, реле. Разъемы выведены на переднюю панель.
Предлагаемое устройство удаленного управления аппарата магнитно-резонансной томографии (МРТ) состоит из:
1. Блок KVM over IP. D-link DKVM-IP1
2. Микрокомпьютера Raspberry Pi
2. Маршрутизатора Mikrotik RB951Ui-2HnD (клиент)
3. 3G modem Huawei E3372h-153
4. Маршрутизатор Mikrotik RB951Ui-2HnD (сервер)
Функциональное описание:
Подключение к аппарату МРТ осуществляется через интерфейсы USB, VGA. Блок KVM over IP устанавливается между рабочей станцией аппарата МРТ и монитором оператора аппарата МРТ. Аналоговый видеосигнал поступает в KVM и оцифровывается для передачи по сетям TCP IP. Максимальное разрешение передаваемого изображения 1600x1200. Так же KVM транслирует видеосигнал на монитор оператора аппарата МРТ. Управление рабочей станцией аппарата МРТ осуществляется эмуляцией устройств ввода. Блок KVM over IP эмулирует работу мыши и клавиатуры и осуществляет управление рабочей станцией аппарата МРТ через интерфейс USB.
Блок KVM over IP имеет собственный web интерфейс. Для доступа к нему реализован канал связи KVM - router - VPN - router - PC. Блоку KVM присваивается статичный IP адрес и он включается но внутреннюю сеть клиентского маршрутизатора, расположенного в блоке удаленной диагностики. KVM и маршрутизатор соединяются через интерфейс ethernet. Внешний интерфейс маршрутизатора подключается к сети интернет посредством интерфейса ethemet и/или 3G. Маршрутизатор устанавливает связь с серверным маршрутизатором посредством VPN сети. VPN сеть реализована на основе OpenVPN с использованием SSL сертификатов. Метод аутентификации sha1. Метод шифрования blowfish 128. В рамках VPN сети всем устройствам присваиваются статичные IP адреса.
К внутреннему сетевому интерфейсу серверного маршрутизатора подключен ПК сервисного инженера. Интерфейс соединения ethernet. Сервисный инженер со своего ПК подключается к блоку KVM через web интерфейс и осуществляет манипуляции на МО.
Монитор криосистемы МРТ подключается к компрессору через блок мониторинга параметров аппарата МРТ посредством диагностического порта DB25. Снятые параметры обрабатываются на микрокомпьютере Raspberry Pi и через VPN соединение передается в мобильное приложение, либо в случае аварии отсылается SMS через 3G модем. Отправка SMS осуществляется через SMS API. Для перевода охлаждения гелиевого компрессора аппарата МРТ на центральный источник водоснабжения, в систему подачи воды устанавливается трехпозиционный электрический кран. Микрокомпьютер, в зависимости от необходимости подает через реле питание 24 В на открытие или закрытие крана. Также для контроля внешних параметров используется датчик температуры и влажности. Показания с него могут избежать проблем с перегревом всех устройств распложенных в техническом помещении.