Перспективы применения телемедицинских технологий в Центре реабилитации

© А.И.Романов, А.В.Зубарев, И.В.Емелин, А.В.Емельянов, И.А.Платонов

© Кремлевская медицина. Клинический вестник 5, 1998

Современные средства связи и передачи данных позволяют консультировать пациентов и их лечащих врачей, находясь от них на значительном расстоянии, даже на другом континенте. Эти консультации могут проходить в режиме непосредственного общения (телеконференции), когда участники консультации видят друг друга на экранах компьютеров, могут разговаривать и обсуждать различные дополнительные данные. Во многих случаях непосредственное общение не требуется , и телеконсультации проводятся в отложенном режиме, когда вся необходимая медицинская документация, включая результаты исследований и измерений, пересылается консультанту по каналам связи заранее, консультант просматривает ее в удобное для себя время, готовит заключение и отсылает его обратно. Эти режимы предъявляют различные требования к пропускной способности и качеству каналов связи. Например, электрокардиограмма может передаваться в режиме реального времени по обычным аналоговым телефонным линиям, для консультирования в отложенном режиме рентгеновских снимков уже требуются цифровые линии связи, например ISDN. Наиболее высокие требования предъявляет режим непосредственного общения.

Физические каналы передачи данных, конечно, имеют большое значение и без них телемедицина не могла бы состояться. Однако не меньшую роль играет технология использования этих каналов в медицинских целях, включая организацию взаимодействия всех участников телемедицинских сеансов. В конечном счете каждая подобная технология имеет определенную цену и в зависимости от местных условий может оказаться приемлемой или неприемлемой.

Дороговизна производительных каналов связи и относительная нераспространенность телемедицинских технологий приводят к тому, что специально для телемедицины новые каналы связи прокладываются достаточно редко. Обычно эти каналы вводятся в строй для других целей, например для обеспечения взаимодействия медицинских информационных систем, а телемедицинские приложения используют запас пропускной способности каналов, предусмотренных при их проектировании.

Подобная ситуация имеет место как в Центре реабилитации, так и в Центральной клинической больнице. В последней была создана инфраструктура корпоративной вычислительной сети, которая должна обеспечить возможность развития и интеграции существующих и вновь разрабатываемых информационных систем. Первый совместно с ГлавНИВЦ завершает создание радиомодемной линии связи Центр реабилитации - ЦКБ, которая в первую очередь предназначена для взаимодействия с системами ЦКБ и доступа к внешним информационным ресурсам. Однако запас производительности обеих систем передачи данных таков, что позволяет проводить эффективные телемедицинские консультации по различным медицинским специальностям. Ниже кратко описан имеющийся опыт Центральной клинической больницы, характеристики создаваемой линии связи Центр реабилитации - ЦКБ и проблемы, которые возникли при ее реализации. В заключение предлагается наш взгляд на перспективы применения этой линии в Центре реабилитации для телемедицинских приложений.

Телемедицинские технологии в работе кабинетов ультразвуковой диагностики Центральной клинической больницы

В мае 1998 года в кабинетах ультразвуковой диагностики главного и терапевтического корпуса ЦКБ были установлены мультимедийные компьютерные системы Silicon Graphics, оснащенные миниатюрными телекамерами, звуковыми колонками и микрофонами и средствами съема сигналов с телевизионных мониторов. Все эти устройства были подключены к ультразвуковым сканерам и функционировали при проведении ультразвукового исследования в режиме реального времени. На первом этапе отрабатывалось архивирование диагностической информации. При проведении диагностического исследования наиболее информативные сканограммы сохранялись на жестком диске ультразвукового сканера и затем перебрасывались на мультимедийный компьютер. Тем самым обеспечивалось создание рабочего архива и подбор иллюстраций для педагогического процесса. В случае необходимости эти изображения передавались по корпоративной сети ЦКБ в кабинет ультразвуковой диагностики, находящийся в другом корпусе. Одновременно осуществлялся прямой видеоконтроль за проведением диагностических процедур в обоих кабинетах. Экраны мультимедийных компьютеров были разделены на две части, на которых в режиме непосредственного общения ход ультразвукового исследования демонстрировался сразу в двух кабинетах (рис.1).


Рис.1. Внешний вид экрана мультимедийного компьютера во время телеконсультации.

Это позволяло отслеживать различные по характеру исследования, вносить коррективы и проводить экспресс-консультации. Опыт уже первых месяцев показал полезность такого подхода и для врачей, выполнявших диагностические процедуры, и для многочисленных обучающихся студентов и ординаторов. Возможность удаленного обсуждения диагностической информации в режиме непосредственного общения была особенно полезна для врачей-клиницистов, например, хирургов, которые могли оценить характер обнаруженных изменений у пациента, находящегося в другом корпусе. Особенно полезными оказались телеконференции, организованные совместно с врачами различных отделений. Наличие телевизионной камеры и микрофона позволяло вести прямой диалог с коллегами, находящимися в разных зданиях, демонстрировать им различные материалы. Итоги первых месяцев использования телемедицинских сеансов в работе двух ультразвуковых кабинетов показали явные преимущества такого подхода. Была создана возможность компьютерного хранения, обработки и передачи диагностической информации. Во многом это позволило избежать дублирования диагностических процедур, обеспечило преемственность получаемых в разных кабинетах данных, повысило точность диагностики и обеспечило коллегиальность при постановке сложных диагнозов. Отдельно надо сказать о появившейся возможности получить через глобальную сеть INTERNET практически любую консультацию по диагностически трудному случаю, так как его цифровые данные, записанные в архив, можно передать для обсуждения в любую специализированную клинику мира.

Радиомодемная линия связи Центр реабилитации - ЦКБ

Как уже отмечалось выше, ГлавНИВЦ совместно с Центром реабилитации завершает создание радиомодемной линии связи Центр реабилитации - ЦКБ. Вначале несколько слов о причинах выбора и принципе организации такой связи.

Компьютерный мир еще несколько лет назад стал сетевым. Поэтому сейчас внедрение медицинских информационных технологий связано не столько с увеличением числа компьютеров и даже их мощности, сколько с возможностью оперативного обмена данными и доступа к информационным ресурсам, как на локальном уровне, так и мировом масштабе.

Одна из проблем Медицинского центра заключается в слабости инфраструктуры телекоммуникаций. Принципиальная схема территориальной сети Медицинского центра состоит из двух частей: магистральных телекоммуникационных каналов высокой пропускной способности между крупными лечебными учреждениями и линиями связи с конечными пользователями внутри учреждений. Учитывая, что в настоящее время в структуру Медицинского центра входит более 80 учреждений, разбросанных по всей европейской части России, становится понятно, что построение магистральных каналов связи требует не только очень значительных инвестиций и времени, но и решения многочисленных организационно-правовых проблем. По мере развития кабельной сети, объединяющей сегодня такие крупные учреждения, как Поликлиника МЦ, ЦКБ, КДП, ОБП, Аппарат управления в комплексе зданий на Романовом переулке, и завершения проектных работ по созданию кабельных каналов для филиала ОБП и Поликлиники N 1, остро встал вопрос о включении в единую сеть учреждений, расположенных в ближней зоне Подмосковья. Однако довольно большие расстояния до подмосковных учреждений Медицинского центра (например, Центр реабилитации находится почти в 70 км от Москвы) требуют других технических решений построения физических каналов. Одним из экономически приемлемых вариантов является использование радиоканалов. В настоящее время обычная пропускная способность подобных каналов составляет 2 Мбит/с, однако уже скоро ожидается оборудование с параметрами 10-20 Мбит/с, а в будущем - до 155 Мбит/с. Опыт реализации подобных систем показывает, что при больших расстояниях стоимость передачи данных в беспроводных системах даже с учетом стоимости конечного оборудования получается на порядок меньше, чем в кабельных сетях.

Первоначально в проект построения радиоканала были включены всего три точки подключения - Центральная клиническая больница, Клинический санаторий "Барвиха" и Центр реабилитации. Во время проведения натурных испытаний выяснилось, что отсутствует прямая видимость между ЦКБ и административным зданием Клинического санатория "Барвиха". Появилась необходимость в промежуточной точке; после ряда экспериментов в качестве таковой было выбрано 12-этажное жилое здание в поселке Барвиха. Из-за ограничений по расстоянию между соседними точками (50 километров) пришлось искать промежуточную точку и на трассе Клинический санаторий "Барвиха" - Центр реабилитации. Этой точкой в конце концов стало одно из самых высоких зданий в поселке Голицино-2. Но даже с нее не удалось добиться связи с административным зданием Центра реабилитации. Топографический анализ рельефа местности показал, что расстояние между исследуемыми точками составляет 28 км; в основном рельеф местности довольно ровный, но на протяжении последних двух километров он понижается примерно на 50 м. Такую же высоту должна была бы иметь антенна на крыше административного здания Центра реабилитации, что совершенно нереально. Поэтому для обеспечения функционирования канала передачи данных между Центром реабилитации и Голицино-2 в поселке Герцена была найдена самая высокая точка (водонапорная башня), и она стала третьей промежуточной точкой трассы. Окончательный вариант трассы приведен на рис. 2.


Рис. 2 Трасса радиоканала Центральная клиническая больница - Центр реабилитации.

Однако техническое решение канала еще не означает, что его можно вводить в промышленную эксплуатацию. Необходимо получить разрешение на пользование соответствующими радиочастотами. Весь процесс официальной регистрации и получения разрешения на использование этого оборудования для организации сети передачи данных рассматривается в регулирующих органах, а именно, в ГКРЧ (Государственный комитет по радиочастотам) и ГСН (Госсвязьнадзор). ГКРЧ обеспечивает получение разрешения на использование полосы частот в согласовании с Министерством обороны, ФАПСИ и СЭС. Его получение дает основание для дальнейшего обращения в ГСН. Разрешение на использование данной полосы частот выдается на вторичной основе, то есть без права предъявления претензий на помехи от устройств, имеющих разрешение на первичной основе. Как правило, разрешение на первичной основе выдается ведомствам обороны и правительственной связи.

Действующая процедура выделения полосы частот и получения разрешений на ее конкретное использование чрезвычайно сложна и требует значительных затрат времени и средств. Достаточно сказать, что сегодня только на прохождение процедуры в ГСН уходит от трех до пяти месяцев. Всю эту работу, параллельно с техническим построением канала передачи данных, выполняют специалисты Центра реабилитации и ГлавНИВЦ.

Сегодня уже функционирует участок трассы ЦКБ - "Барвиха" и заканчивается установка технических средств в точках оставшейся части трассы. В начале ноября качество канала связи первого участка было проверено путем успешного проведения телеконсультаций в режиме непосредственного общения между кабинетами ультразвуковой диагностики Клинического санатория "Барвиха" и Центральной клинической больницы.

Перспективы применения телемедицинских технологий в Центре реабилитации

Планируемая пропускная способность радиомодемной линии Центр реабилитации - ЦКБ (2 мбит/с) позволяет решать многие телемедицинские задачи, в том числе обеспечить передачу сомнологических данных (до 50 Мбайт/сут) в рамках совместной российско-американской программы, обеспечить электронную передачу рентгеновских снимков и томограмм, сделанных пациентам, переведенным из Центральной клинической больницы, обеспечить доступ к внешним информационным ресурсам по глобальной сети INTERNET. Как уже проверено, пропускная способность радиомодемной линии позволяет проводить и телеконсультации в описанном выше режиме непосредственного общения, однако на каждом новом участке линии возможность его реализации потребует тщательной проверки и отладки, включая выбор достаточно оптимального мультимедийного вычислительного комплекса и соответствующей аппаратуры передачи данных.

Литература

  1. "КомпьютерПресс" N1, с. 28 (январь 1998).
  2. Материалы конференций Ассоциации пользователей БЕспроводных СЕтей передачи ДАнных (БЕСЕДА, БЕСЕДА-2 БЕСЕДА-3).
  3. "PC WEEK" N15, с. 16, (апрель 1997).
  4. "Connect!" N7-8, с. 80, 86 (сентябрь 1997)
  5. Материалы компании "Comptek" (www.comptek.ru)
© 1998-2006 Computer Technologies in Medicine