УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПРЕТА ДОСТУПА К ДИАГНОСТИЧЕСКОМУ МЕДИЦИНСКОМУ ОБОРУДОВАНИЮ

Полезная модель относится к области медицины и может применяться для обеспечения контроля доступа к диагностическому медицинскому оборудованию в диагностических центрах с развитыми информационными системами.
Наиболее близким по технической сущности и получаемому результату является АРМ врача-диагноста, содержащий (см. А.В. Бородаенко и др. Этапы создания информационной системы в Ставропольском краевом клиническом диагностическом центре, в кн. «Современные медицинские технологии - здравоохранению». 4.2. Материалы юбилейной конференции, посвященной 10-летию Ставропольского краевого клинического диагностического центра, Ставрополь, 1999, стр.49-51) подключенную к информационной сети ПЭВМ, принтер и медицинский прибор, LPT-порт ПЭВМ подключен к LPT -порту принтера.
При использовании такого АРМа применяются программы «АРМ регистратора» и «АРМ врача».
Программа "АРМ регистратора" размещается на рабочих местах в регистратуре. Посредством этой программы информация о пациенте вносится в базу данных центра, т.е. вводятся начальные данные о пациенте (фамилия, имя, отчество, год рождения, пол, адрес, и т.д.). Далее пациенту, на основании направления из другого лечебного учреждения и предъявления полиса обязательного медицинского страхования, либо после оплаты им желаемой медицинской услуги при добровольном медицинском страховании, делаются назначения на прием к специалистам, т.е. в базе данных формируются записи с датой, временем и номером кабинета, где данному пациенту резервируется время на прием.
Программа "АРМ врача" устанавливается на ПЭВМ в кабинетах врачей. Алгоритм работы этой программы приведен на рисунке 1. Как видно из алгоритма, программа выводит на экран дисплея список пациентов, назначенных для обследования в данном кабинете на указанную дату. Эта информация, а также данные о пациентах, берутся из общей базы данных. Врач-диагност работает в паре с медицинской сестрой, которая помимо других обязанностей выполняет роль оператора ПЭВМ. Когда пациент приходит на прием к врачу, медсестра находит фамилию пациента в журнале назначений АРМа и нажимает клавишу Enter. После этого программа загружает встроенный текстовый редактор. В это время врач начинает осмотр пациента, диктуя медсестре текст объективных данных о состоянии пациента. По окончании приема (ввода объективных данных), программа записывает информацию о приеме в общую базу данных и удаляет из базы данных назначений запись о
назначении этого пациента. И только после этого, в соответствии с алгоритмом программы, результаты обследования можно вывести на печать в форме, принятой в диагностическом центре и выдать их на руки пациенту.
В дальнейшем информация о количестве исследований, выполненных врачом и медсестрой, используется бухгалтерией для начисления заработной платы этим сотрудникам, а также для составления реестра оказанных медицинских услуг для предъявления к оплате в медицинские страховые компании.
Основным недостатком такой системы организации рабочего процесса в диагностическом центре является возможность использования врачами дорогостоящей медицинской аппаратуры и расходных материалов к ней в личных целях, т.е. прием пациентов, пришедших без направления и регистрации. В связи с тем, что медицинский аппарат никак не связан с системой автоматизации рабочих мест в диагностическом центре, врач может провести необходимое исследование и выдать результаты пациенту, написав их от руки или отпечатав при помощи любого текстового редактора ПЭВМ.
Следующим недостатком этой системы является возможность фиктивного приема пациента, т.е. если зарегистрированный пациент по каким-либо причинам не явился на прием, врач (или медсестра) все равно может выполнить вышеописанные действия в программе "АРМ врача". В базе данных окажется отметка о приеме. Данная запись также будет учтена как при начислении заработной платы, так и при составлении реестра оказанных услуг, т.е. налицо факт приписки.
Цель создания полезной модели -исключение возможности использования медицинской аппаратуры и расходных материалов к ней в личных целях и фиктивного приема пациентов.
С этой целью в устройство для запрета доступа к диагностическому медицинскому оборудованию, содержащее подключенную к информационной сети ПЭВМ, принтер и медицинский прибор, LPT-порт ПЭВМ соединен с LPT-портом принтера, дополнительно введены последовательно соединенные логический блок и блок управления, входы логического блока подключены параллельно входам LPT-порта ПЭВМ, первый вход блока управления является входом питания, выход медицинского прибора соединен со вторым входом блока управления, а выход блока управления соединен со входом медицинского прибора.
На рисунке 2 приведена схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит подключенную к информационной сети ПЭВМ 1, принтер 2, LPT-порты 3 и 4, ПЭВМ и принтера соответственно, медицинский прибор 5, логический блок б и блок управления 7. Логический блок 6 предназначен для определения кодовой комбинации, образуемой на выходе LPT-порта ПЭВМ при получении разрешающих сигналов от задач «АРМ регистратора» и «АРМ врача». Блок 7 управления предназначен для запитывания цепи разрешения работы медицинского оборудования при поступлении управляющего сигнала с выхода логического блока 6.
Один из вариантов технической реализации блоков 6 логического и 7 управления представлен на рисунке 3.
Логический блок 6 состоит из элемента ИЛИ-НЕ 8, элемента И 9 и ограничивающего резистора 10. Блок 7 управления состоит из транзистора 11, эмиттерно-базового резистора 12 и электронного реле 13 с гальванически развязанными контактами 14. Устройство для запрета доступа к диагностическому медицинскому оборудованию работает следующим образом. Аппаратно-программный комплекс (АПК) блокирует работу медицинского прибора до тех пор, пока оператор ПЭВМ, на котором установлена программа "АРМ врача" не введет дату рождения пациента, находящегося на приеме (дату может сообщить только пациент, т.е. эта информация является ключом).
АПК состоит из аппаратной и программной частей.
Аппаратная часть имеет разъемы для соединения с параллельным портом ПЭВМ, принтером и медицинским прибором. К медицинскому прибору аппаратная часть подключается таким образом, чтобы в первоначальном состоянии комплекса было невозможно провести съем каких-либо данных с прибора. Для этой цели используется гальванически изолированная группа контактов. В зависимости от потребности, места установки комплекса и типа медицинского прибора количество контактных групп может быть различным и определяется типом медицинского прибора.
Как видно из схемы (рис.3), все элементы аппаратуры подключаются параллельно соединению ПЭВМ и принтера, поэтому для сигналов принтера схема является абсолютно прозрачной и не влияет на работу этого устройства.
Порт принтера обладает следующими преимуществами:
-из всех аппаратных средств ПЭВМ, использующихся для связи с периферийным оборудованием, порт принтера требует наименьших программных затрат на его управление;
-порт принтера имеет 8 независимых друг от друга выходов для печати данных, плюс выходы, использующиеся для управления и синхронизации при работе с принтером, которые также могут принимать независимые друг от друга состояния. Все это дает широкий выбор кодовых комбинаций, которые могут быть использованы для управления аппаратурой.
Из рис.3 видно, что логический блок б (модуль управления реле) использует 8 битов шины данных (DO-D7) и сигнал выбора ввода (SEL). Нормальное состояние сигнала SEL -наличие на линии логического нуля. В этом случае принтер, подключенный к данному порту, считается выбранным и должен быть готов принимать данные. При появлении на этой линии "1" принтер счигается не выбранным и не должен воспринимать никаких других сигналов. Поэтому данное состояние линии используется для переключения аппаратной части комплекса в состояние, разрешающее съем данных. Но дополнительно к этому, на шине данных должна присутствовать следующая комбинация:
Только при наличии данной кодовой комбинации и при SEL=1 аппаратная часть комплекса переводится в режим, разрешающий съем данных с прибора. При любой другой комбинации на указанных линиях реле возвращается в исходное положение и съем данных с прибора запрещается.
Получить данную кодовую комбинацию на выходах порта принтера ПЭВМ стандартными инструментами управления принтером невозможно. Если необходимую комбинацию на шине данных (DO-D7) получить еще можно, послав на принтер символ "3", то управление линией выбора ввода SEL возможно только при прямом обращении к регистру управления контроллера параллельного порта ПЭВМ, что требует специальных программных средств и знаний. То есть необходимо, вооружившись каким либо языком программирования, обеспечивающим прямой доступ к регистрам параллельного порта, написать программу, устанавливающую сигнал SEL в состояние логической "1". Но, не зная того, что в формировании кодовой комбинации используется именно сигнал SEL, а также всей структуры аппаратной части комплекса, подобрать данную кодовую комбинацию довольно сложно.
Указанная кодовая комбинация на выходах параллельного порта ПЭВМ формируется при помощи программной части комплекса.
Программная часть комплекса состоит из "АРМа регистратора", "АРМа врача" и установленных на сервере (где находятся общие базы данных) программ обмена данными, которые обеспечивают доступ к общим базам данных при помощи технологии запросов "клиент-сервер". Клиентская и серверная части программ, осуществляющих связь по данной технологии, используют свой язык запросов. Эти программы при помощи локальной сети
обмениваются между собой строками разной длины и содержания (запросами и ответами). Структура и содержание данных строк зависит от того, какие действия клиентская часть "просит" выполнить серверную над общими базами данных. В общем случае запрос содержит следующие данные:
- над какой базой данных необходимо выполнить действия;
- какое действие необходимо выполнить (чтение, запись или удаление данных);
- над какими полями базы данных необходимо выполнить эти действия;
- над какими записями (или при выполнении каких условий) необходимо выполнить указанные действия.
Ответ серверной части состоит из двух основных частей: признака успешного выполнения данного запроса (или кода ошибки при неудаче) и значения запрошенных полей, если этот запрос был на чтение данных.
При использовании АПК алгоритм работы программы "АРМ врача" меняется в соответствии с алгоритмом, изображенным на рисунке 4. Прием пациента врачом осуществляется следующим образом.
В первоначальном состоянии комплекса съем каких-либо данных с аппаратуры невозможен. Обеспечить это условие можно разными способами. Например, отключив при помощи контактов 14 реле 13 синхроимпульс монитора или разорвав цепь питания медицинского прибора.
После того, как медсестра выбирает из списка назначенных пациентов конкретного больного, для того чтобы начать прием, и нажимает Enter, АРМ предлагает ей ввести дату рождения этого пациента. Данную информацию можно узнать, только спросив об этом самого пациента. Почерпнуть ее из базы данных без специальных программных средств невозможно по следующим причинам:
-все базы данных находятся на отдельном сервере, доступ к которому закрыт для всех рядовых пользователей;
-доступ к базам данных осуществляется при помощи программ, на писанных по технологии "клиент-сервер" по запросам, особенности которого описаны выше;
-серверная и клиентская части программ обмена данными по локальной сети применяет свой язык запросов, поэтому даже используя стандартные языки запросов к удаленным серверным базам, например, такие как запросы SQL, невозможно получить к ним доступ;
-ни l каких других программах, кроме как в регистратуре, дата рождения пациентов не выводится на экран или на печать.
Затем АРМ при помощи сетевого запроса к серверным базам данных получает дату рождения пациента, которая была введена регистратором при регистрации данного пациента.
Если запрос серверной программой был выполнен успешно (проверяется признак успешного выполнения запроса) и, если введенная медсестрой дата рождения пациента совпадает с полученной из общей базы данных,
аппаратная часть комплекса переводится в режим, разрешающий съем данных с медицинского прибора.
Для этого в регистрданных параллельного порта ПЭВМ посылается кодовое значение "ООН ООН", а 4-й бит регистра управления параллельного порта устанавливается в "О". Сигнал SEL является инверсным, то есть значению "О" четвертого бита регистра управления порта соответствует сигнал на линии, равный "I", и наоборот. Таким образом, на всех входах логического элемента ИЛИ-НЕ 8 (рис.2) появляются сигналы логического нуля, а на всех входах логического элемента И 9 появляются сигналы логической единицы. Поэтому на выходе элемента И 9 появляется высокий потенциал, который через гасящий резистор 10 поступает на управляющий вход блока 7 управления, чем обеспечивается открывание транзистора 11 и срабатывание реле 13.
Контакгы 14 реле 13 замыкаются и сигнал синхроимпульса (или напряжение сети) поступает на медицинский аппарат. В результате медицинский прибор начинает функционировать и врач может осматривать пациента. После того, как прием окончен и в загруженный текстовый редактор введены объективные данные (команда на выход из текстового редактора), кодовое значение в регистре данных сбрасывается, т.е. в этот регистрвыводится значение "ОООООООО", а 4-й бит регистра управления параллельного порта устанавливается в "I". Это приводит к тому, что на выходе логического элемента И 9 появляется сигнал логического нуля, который запирает транзистор 11, поэтому реле 13 отключается и контакты 14 размыкаются. Аппаратная часть возвращается в первоначальное положение, т.е. медицинский аппарат отключается.
Далее программа работает аналогично ранее описанной, т.е. объективные данные сохраняются в серверных базах, удаляется запись о назначении на прием данного пациента в данном кабинете и, если все эти операции прошли успешно, объективные данные выводятся на печать в установленной форме.
Управление аппаратной частью комплекса возможно только при прямом обращении к регистрам контроллера параллельного порта ПЭВМ. Поэтому подпрограммы, переводящие комплекс в режим, разрешающий съем данных с медицинского прибора и обратно, целесообразнее всего писать на языке Ассемблера.
Для работы с аппаратной частью комплекса в среде DOS в процедуру, выводящую кодовую комбинацию в регистры параллельного порта ПЭВМ и, тем самым, разрешающую съем данных с прибора, должны быть включены следующие команды:
push es
// сохраняем значение регистра es в стеке
push dx
// сохраняем значение регистра dx в стеке
mov ax, 40hmov es, axmov dx, es:[8]
// помещаем в dx адрес регистра данных порта
moval,0011001Ib
// помещаем в регистрal кодовое значение
out dx, al
// выводим кодовое значение в регистрданных порта
inc dx
inc dx
// теперь в dx находится адрес регистра управления порта
in al, dx
// получаем в al текущее состояние этого регистра
andal, 1111011Ib
// обнуляем бит, соответствующий сигналу SEL
out dx, al
// выводим полученное значение в региструправления
pop dx
// восстанавливаем первоначальное значение dx
pop es
// восстанавливаем первоначальное значение es
Для того чтобы перевести аппаратную часть в исходное состояние, необходимо выполнить следующие команды:
push es
// сохраняем значение регистра es в стеке
push dx
// сохраняем значение регистра dx в стеке
mov ax, 4 Oh
mov es, ax
movdx, es:[8]
// помещаем в dx адрес регистра данных порта
mov al, OOOOOOOOb
// обнуляем регистрal
out dx, al
// выводим это значение в регистрданных порта
inc dx
inc dx
// теперь в dx находится адрес регистра управления порта
In al, dx
// получаем в al текущее состояние этого регистра
oral,00001000b
// устанавливаем в " 1" бит, соответствующий сигналу SEL
out dx, al
// выводим полученное значение в региструправления
pop dx
// восстанавливаем первоначальное значение dx
pop es
// восстанавливаем первоначальное значение es
Таким образом, в предлагаемом устройстве для запрета доступа к диагностическому медицинскому оборудованию для работы на медицинском оборудовании по его назначению врач (или медсестра) должен ввести дату рождения пациента, пришедшего на прием. Только после этого появится возможность снять какую-либо информацию с медицинского прибора, причем фамилия пациента должна находиться в списке назначенных на прием в данном кабинете. Следовательно, пациент должен необходимым образом быть зарегистрирован в регистратуре, откуда (и только оттуда) делается запись о назначении на прием в данном кабинете в общую базу данных. Таким образом, у врача пропадает возможность приема пациентов, пришедших без направления и регистрации. По тем же причинам врач не сможет провести фиктивный прием пациента, если тот по каким-либо причинам не явился на прием. В данном случае, чтобы сделать отметку в общей базе данных о приеме пациента, врач также должен знать дату рождения пациента. Иначе, согласно алгоритма работы "АРМа врача", выполнить процедуру записи информации о приеме в общую базу данных невозможно.