Понедельник, 17.06.2019, 00:35
Приветствую Вас Гость
Главная | Регистрация | Вход
Дальневосточный центр телемедицины ГБОУ ВПО ДВГМУ МЗ РФ
Специальное оборудование
 
Телемедицинское оборудование разделяют на специализированное диагностическое и оборудование общего профиля. К последнему относятся персональный компьютер и различные средства связи, цифровая камера, микрофон, оборудование для теле- и видеоконференций, а также цифровой сканер,  принтер и другое стандартное офисное оборудование. 

Специализированное медицинское оборудование, например  в области телекардиологии, включает цифровой тонометр, электронный стетоскоп, электрокардиограф и др. В теледерматологии и телеэндоскопии применяют дерматоскопы и видеокамеры с эндоскопическими адаптерами, в телепульмонологии - системы для удаленного мониторинга функций дыхательной системы, в теленеврологии - электроэнцефалографы,  в акушерстве и гинекологии - телекардиотокографы, ультразвуковые сканеры, видеокамеры с удаленным управлением.
В телепатологии и телерадиологии, в которых важны изображения медицинских объектов (срезы ткани, мазки, рентгенограммы, изображения УЗИ, компъютерные томограммы и др.), статическая видеоинформация при необходимости  оцифровывается, подвергается компрессии и затем передается с помощью различных средств связи. для этих целей, например, российская фирма «Цифровые видеосистемы совместно  со специалистами германской фирмы «Carl ZelSS» разработала компьютерную систему цифрового видео. Изображения, получаемые, в частности, для задач патологии, с помощью микроскопа с видеокамерой вводятся в передающую компьютерную рабочую станцию с последующим преобразованием в цифровую форму. Приемная компьютерная рабочая станция получает изображения в реальном времени и обрабатывает их с помощью программы KS 400 фирмы «Kontron». Далее на основании результатов указанной обработки лечащий и консультирующий врачи принимают решение о диагнозе пациента. Одновременно в процессе сеанса предусмотрена возможность звукового и визуального общения специалистов для обмена мнениями. Если микроскоп на передающей рабочей станции  оснащен системой компьютерного управления, такой, например, как у микроскопа типа «Axioplan 2» фирмы «Carl Zeiss», с приемной рабочей станции осуществляется дистанционное управление микроскопом для получения более информативых участков изображения объектов анализа и диагностики (меняются объективы микроскопа, разрешение, изменяются положение объекта с помощью управляемого столика и т. д.).
 
Израильская фирма «Shahal Medical Services» реализует приборы для измерения ЭКГ, давления крови, скорости дыхания и др. в домашних условиях. Передача информации осуществляется через телефонный аппарат с модемом по стандартным телефонным линиям. В 1996 г. свыше 40 тыс. пользователям таких устройств была своевременно оказана медицинская помощь при лечении аритмии, ишемии и инфарктов миокарда, приступов бронхиальной астмы. 

Среди новейшего отечественного оборудования выделяется программно-аппаратный комплекс персонального амбулаторного телемониторинга, разработанный Санкт-Петербургским научно-техническим центром биоинформатики и телемедицины «Фрактал 3». Амбулаторный мониторинг позволяет обследовать пациентов в реальной жизни дома или на работе при значительной экономии затрат по сравнению с лабораторным обследованием. Многофункциональные возможности автономного носимого монитора дают более полную и ценную картину физиологического состояния обследуемого, чем мониторинг одного параметра. Малый размер и неброский дизайн делает монитор незаменимым средством при длительном мониторинге физиологических параметров. Значительный объем энергонезависимой памяти позволяет про водить долгосрочные обследования с регистрацией всех необходимых данных и предохраняет  их от утери. Обследуемые не имеют возможности влиять на процесс мониторинга и изменять данные. Запись данных обеспечивает точную по времени регистрацию физиологических изменений и позволяет проводить всесторонние хронобиологические исследования. Возможность изменять конфигурацию монитора расширяет исследовательские возможности без дополнительных затрат. В состав комплекса входит малогабаритный ключ-трансивер, предназначенный для считывания и передачи содержимого буфера результатов мониторинга по стандартному интерфейсу в персональный компьютер. Габариты монитора 80 х 40 х 10 мм, масса с источником питания не превышает 100 г. Монитор может изменять конфигурацию в зависимости от решаемой задачи. В нем может использоваться от 2 до 8 температурных каналов (8 каналов предназначены, в частности, для хронодиагностики весьма распространенного женского заболевания - рака молочной железы). Диапазон измеряемых температур составляет 30-42 ОС, разрешающая способность 0,05 ОС, точность ±1 Ос. Диапазон измерений ЧСС изменяется от 40 до 240 уд/мин, разрешение - 1 уд/мин, точность - 1 удар. Частота дыхания (ЧД) измеряется с использованием тензодатчиков, комплексированных с кардиоэлектродами, применяемыми для измерения ЧСС. Диапазон измеряемых значений ЧД составляет от 10 до 60 в 1 мин, погрешность - до 1 дыхания в 1 мин. Возможность индивидуального перепрограммирования позволяет медицинскому персоналу определять назначение каналов монитора, задавать частоту регистрации данных в секундах, минугах и часах и устанавливать начало и продолжительность мониторинга до 10 суг в зависимости от задач исследования.

Оборудование для мобильной телемеднцины
 
Мобильные средства связи давно и успешно используются в телемедицине. Так, еще в 1935 г. хх в. В Риме была организована служба международной медицинской помощи на морском и воздушном транспорте. Около 50 врачей круглосугочно проводили срочные медицинские консультации по радио. За это время служба помогла более чем 37 тыс. пациентам. В последние 10 лет были проведены радиоконсультации свыше 7 тыс. больных - моряков, жителей отдаленных районов и авиапассажиров. Подобную связь обеспечивают, например, современные мобильные VНF-UHF радиостанции, способные принимать и передавать цифровую информацию со скоростью 9600 или 1200 бит/с (типа Yaesu FТ-8500, FТ-8000RO).
С развитием сотовой связи стало возможным дистанционно контролировать работу сердца, легких и других органов. Так, российская компания «СЛБ» предлагает переносной монитор для связи с телемедицинским салоном и сбора диагностических данных, таких как электрокардиография в 12 отведениях, спирография, вазография, фонокардиография и артериальная тонография. Имеется облегченный вариант с двумя парами накожных полифункциональных сенсоров. В комплекте предусмотрена кнопка «SOS» для экстренной связи с телесалоном по радио или телефону, а также аудиографическая переговорная система с жидкокристаллическим дисплеем и факс-модемом на 19,2 Кбит/с. В настоящее время мобильный Интернет позволяет практически любому человеку с помощью сотового телефона и компьютера получить доступ ко всем сервисам глобальной сети. Спугниковая и сотовая телефония в настоящее время используется отдельными авиакомпаниями для оказания экстренной медицинской помощи пассажирам во время длительных полетов. Спугниковый Инмарсат мини-М телефон в салоне самолета подсоединяется с помощью модема к портативному компьютеру, имеющему специально разработанную фирмой Telemedic Systems Inc. медицинскую диагностическую периферию. С помощью этого оборудования измеряются ЭКГ, давление крови, целый ряд респираторных параметров,  проводится подкожная пульсоксиметрия. Регистрируемые данные передаются в консультационные центры любой части мира со скоростью не менее 2400 Кбит/с. В последнее время в описываемый набор входит дефибриллятор. К компьютеру могут быть присоединены в зависимости от задач и профессионального уровня участника телемедицинского сеанса электронный стетоскоп, отоскоп, офтальмоскоп, назофарингоскоп, микроскоп, дерматоскоп, рентгеновский сканер, интраоральная камера и другие устройства, число которых быстро растет.

Европейский проект MERМАJD) предназначен для проведения медицинских консультаций моряков и людей в изолированных популяциях. Ключевым компонентом проекта является спугниковая система Инмарсат-А, которая передает изображение и текст с корабля на берег и соединена с береговой ISD)N-сетью. В Японии проходит апробацию мобильная телемедицинская система, позволяющая делать компьютерную томографию больным с последующей передачей изображения в медицинский центр через спугник. Специалисты центра могут осуществлять немедленную диагностику передаваемого случая. В настоящее время с помощью цифрового спугникового терминала передачи видео/аудио-сигнала VAST - Р Digital фирмы Mobile Telesystem стали возможны видеоконсультации из любой точки мира. Работа в диапазоне передачи данных от 2,4 Кбит/с до 2,0 Мбит/с, масса чугь более 6 КГ, быстрота развертывания системы на месте - вот качества, которые являются универсальными и весьма перспективными для использования в интересах мобильной телемедицины.

Из современных разработок привлекает внимание новая система цифровой передачи видеоизображения по ВЧ-радиоканалу фирмы Harris. Компактный переносной терминал RF-3700-04CPHD способен получать и передавать цифровые изображения, близкие к режиму реального времени (до 32 Кбит/с), на расстояние до 2000 км и имеет блок сопряжения с телефонной сетью. Практически все перечисленные виды мобильной связи обеспечивают выход в Интернет, лишь немного более дорогой, чем по проводным сетям. Разработанная компанией NetSat Express автономная система для подключения к Интернету NetSat Direct на базе небольших спутниковых терминалов VSAT (скорость входящего трафика 19,2 Кбит/с , исходящего - 400 Кбит/с) позволяет врачам работать в сети в тех регионах, где нет вообще никакой коммуникационной инфраструктуры. Кроме того, введение в строй в ближайшее время систем спутниковой связи с использованием низкоорбитальных космических ретрансляторов (типа проекта TeJedesic) даст возможность получения недорогого доступа к современным информационным услугам в малонаселенных районах, где экономически нецелесообразно предоставлять услуги связи по обычным телефонным линиям. Также существуют возможности для повышения скорости передачи данных по цифровым сотовым сетям стандарта ТDМА, СDМА и GSM. При объединении трех каналов ТDМА суммарная скорость увеличивается до 28,8 Кбит/с, а СОМА - до 64 Кбит/с. В России, где кабельных каналов связи недостаточно (они также имеют низкую пропускную способность, нестабильны и достаточно дороги, особенно в регионах с повременной оплатой трафика), мобильные средства коммуникации (сотовые, транкинговые и спутниковые) способны найти широкое применение в телемедицинской практике. 

 
Домашняя телемедицина 

В последнее время в мире наметилась отчетливая тенденция увеличения продаж предметов домашней диагностики и лечения. Это связано в первую очередь с желанием все возрастающего количества жителей большинства развитых стран проживать в загородных домах, вести так называемый независимый образ жизни (independent living), а также с общим «старением» населения и необходимостью gостоянного контроля за состоянием здоровья в домашних условиях. С другой стороны, этому способствует стремительное развитие систем телекоммуникации, в частности радиотелефонии, и появление оборудования для дистанционного медицинского мониторинга. Разрабатываемое многими фирмами домашнее оборудование в рамках концепции "smart house” (умный дом) также предполагает возможность диагностики, лечения, поиска медицинской информации в Интернете и консультации в случае необходимости с врачом через различные каналы связи. Кроме того, следует упомянуть о разработанных специалистами космических агентств бортовых наборах оборудования, имеющих все необходимое для поддержки здоровья космонавтов. Отработанные в космосе медицинские технологии уже реализуются в коммерческой сети для осуществления обычных земных задач. Лечение больного в домашних условиях выгодно как государству, так и самому пациенту. С одной стороны, сокращаются расходы на содержание больного в стационаре, с другой - больной находится в привычном домашнем окружении и ведет более активный образ жизни, что способствует в конечном итоге его скорейшему выздоровлению. 

В настоящее время вместе с традиционными средствами реабилитации и лечения на дому, представленными в виде инвалидных кресел, колясок, специальных кроватей, подъемников для нетранспортабельных больных, различных ортопедических приспособлений и др., современная медицинская индустрия предлагает ряд новых эффективных средств для профилактики и самодиагностики недугов, новых способов лечения ран, послеоперационных осложнении и т. д. Так, например, хорошо зарекомендовали себя цифровые тонометры, портативные анализаторы глюкозы и холестерина, различные ингаляторы и коагулометры, а также индикаторные иммуноферментные полоски для домашнего пользования с целью экспресс-диагностики ряда онкологических заболеваний, инфекций, иммунологических и эндокринных нарушении, ранних сроков беременности и времени овуляции, определения наличия в организме наркотиков и алкоголя. Специальное телемедицинское оборудование осуществляет сбор и передачу медицинских данных пациента из его дома в отдаленный телемедицинский центр для дальнейшей обработки специалистами. Уже около 1,5 млн домашних телемедицинских визитов проводится каждый день в США при средней стоимости одного приблизительно 30 долл. США, что составляет 1/3 от стоимости обычного посещения медсестрой больного на дому. Кроме того, при использовании телемедицинских технологий медицинская сестра, которая обычно обслуживает 5-6 пациентов в день, может помочь 15-25 пациентам. 

Примером одного из наиболее простых способов передачи информации служит прибор размером с наручные часы, произведенный компанией Seiko, представляюший собой измеритель пульса, соединенный с цифровым телефоном. С его помощью осуществляется постоянный контроль пульса пациентов, проходящих лечение на дому. Существует способ передачи ЭКГ в виде звукового сигнала в режиме реального времени. Так, например, работает CardioPocket - портативный регистратор ЭКГ в 1 отведении, использующийся больными с нарушениями ритма сердца для контроля в центре мониторинга. Регистрирующая система встроена в обычный бумажник и просто прикладывается к груди в случае необходимости. Звуковой сигнал при этом передается через трубку обычHoгo или сотового телефона в медицинский центр для срочной консультации. Имеется также возможность снятия и передачи ЭКГ в 12 стандартных отведениях с помощью Cardio-Beeper. В центре мониторинга поступающая цифровая информация обрабатывается специальной компьютерной системой и визуализируется, на основании чего врачи делают свое заключение. Наиболее эффективно описанный метод применяется для регистрации ЭКГ при редко возникающих состояниях, причиной которых могут быть нарушения сердечного ритма, проводимости или ишемии миокарда, для контроля эффективности антиаритмических средств, динамического наблюдения за больными с имплантированными кардиостимуляторами. Эффективность транстелефонного мониторирования оказалась таковой, что некоторые фирмы разработали системы удаленного контроля функционирования имплантированных кардиостимуляторов. Такие системы позволяют проверять состояние батарей, правильность осуществления функций синхронизации и т. Д. Удобство пользования регистратором ЭКГ возрастает при наличии в нем памяти, что позволяет зарегистрировать ЭКГ и передать ее с некоторой задержкой; при этом нет необходимости редварительно звонить в приемный центр. В некоторых приборах предусмотрена возможность электрического подсоединения к телефонной линии. Примером может служить оборудование, разработанное в рамках европейского проекта Safe 21. В данном случае датчики, измеряющие температуру тела, давление крови, парциальное давление кислорода, ЭКГ и функции дыхания, соединены с настольным монитором, который в свою очередь автоматически отправляет записанные данные в контрольный центр.

 
Аналогичная приставка к телефону используется фирмой SHL.К ней подключаются датчики для измерения давления крови, параметров дыхательной системы, массы тела и пульсоксиметрии. Указанные параметры включены в систему мониторинга больных с сердечной недостаточностью, и стоимость лечения таких больных, нуждающихся в регулярных и частых обследованиях, существенно уменьшается. Одновременно сокращаются и сроки госпитализации. Собранные в течение определенного периода времени данные автоматически анализируются, и в случае каких-либо отклонений штат центра мониторинга немедленно оповещает об этом пациента и вносит соответствующие коррективы в лечение. В обоих описанных случаях предусмотрена возможность срочной связи пациента с центром. В последнем варианте - это наручные часы со встроенным чувствительным микрофоном, кнопкой экстренного вызова и радиопередатчиком, позволяющим поддерживать их двустороннюю связь. Использование мобильной телемедицины позволяет регулярно проводить функционально-диагностическое обследование, выполнять очные и заочные консультации по телемосту с удаленными специалистами, осуществлять неотложную помощь, в том числе с выездом медицинской бригады. 

 
Интеллектуальный телемониторинг

Термин «интеллектуальные» употребляют по отношению к устройствам, которые за счет использования в них переработки информации (обычно на основе микропроцессора) приобретают новые функциональные возможности. Например, интеллектуальный датчик может выдавать более точные показания благодаря применению числовых вычислений для компенсации нелинейности чувствительного элемента или температурной зависимости. Такой датчик способен работать с большей разновидностью разных типов чувствительных элементов, а также комбинировать два или более измерений в одно новое измерение (например, объединять измерения физиологических параметров в сводный показатель здоровья). Кроме того, интеллектуальный датчик позволяет производить настройку на другие диапазоны измерений или полуавтоматическую калибровку, а также осуществлять функции внутренней самодиагностики, что упрощает техническое обслуживание. Наряду с усовершенствованием работы дополнительные функциональные возможности интеллектуальных устройств снижают размерность обработки сигналов системой управления и приводят к тому, что несколько разных приборов заменяются прибором одной модели, что дает преимущество как в самом производстве, так и в стоимости обслуживания. Современные электроника и компьютерная техника объединяются с достижениями медицинской аналитики в виде интеллектуальных медицинских приборов, оснащенных все более сложными вычислительными системами. Эта тенденция развивается в непосредственной связи с современными концепциями интеллектуальной среды - интеллектуального здания, интеллектуального дома и интеллектуальной одежды. 
 
Интеллектуальное здание. Современное здание содержит разнообразное инженерное оборудование, в которое входят системы водоснабжения, горячего водоснабжения, отопления, вентиляции, дренажная, электроснабжения, лифтового оборудования, пожарной сигнализации, пожаротушения, дымоудаления, охранной и речевой сигнализации, узлы учета тепловой и электрической энергии, телефонной связи, телемедицинской техники и др. Сейчас происходит настоящая революция в области промышленной автоматики и систем управления перечисленным инженерным оборудованием. Современный промышленный контроллер позволяет осуществлять сбор диагностической информации, производить ее обработку, формировать управляющие воздействия, осуществлять обмен информацией с другими контроллерами или центральной ЭВМ по локальным промышленным шинам. Контроллеры встраиваются в оборудование, исполнительные механизмы, датчики. На программные средства для отладки серийно выпускаемых контроллеров разработаны международные стандарты. На основе промышленных.л.контродлеров формируются распределенные системы сбора информации и управления. 

Локальные промышленные сети, используемые для связи контроллеров, организуются в основном по двухпроводным линиям. Это позволяет строить системы мониторинга и управления оборудованием зданий и сооружений с минимальными затратами на закладные изделия, проводную и кабельную продукцию. Интеграция с остальными информационными системами также увеличивает их возможности, особенно при обработке учетной информации. 

Интеллектуальный дом. Интеллектуальный дом, в котором различные приборы и устройства (в том числе медицинские диагностические) управляются из единого центра, становится реальностью, правда, доступной за довольно большие деньги. Именно поэтому корпорация IBM представила свою новую систему Ноте Director Professional, назначением которой является удешевление создания интеллектуальных домов. Помещение, обслуживаемое этой системой, предоставляет возможность формирования интеллектуальной линии связи между наиболее часто используемыми в доме системами, например системами безопасности, освещения, а также обогрева, вентиляции и кондиционирования. Открытая архитектура системы способна обеспечить фундамент для создания в будущем таких домашних систем, как единая служба развлечений, локальная компьютерная сеть и оперативная служба управления энергопитанием. Благодаря интеграции центрального устройства управления и распределенной проводной сети формирование домашней сети, охватывающей развлекательные системы, персональные компьютеры, домашнее телемедицинское оборудование, службы безопасности и освещения, станет объективной реальностью. 
 

 
Интеллектуальная одежда 

Рынок интеллектуальной одежды ориентируется на устройства, которые удобно размещаются на одежде, не мешают при движении, понимают приказы, отдаваемые голосом, выводят на микродис ей перед .r.rщ.зами различную информацию (например, важнейшие показатели состояния организма, получаемые от датчиков на теле). Аккумуляторы системы подзаряжаются в процессе ходьбы. В перспективе подобные устройства будут неотличимы от обычной одежды и должны, как предполагается, стать «второй кожей». Коммерческий интерес к интеллектуальной одежде возник в начале 90-х годов хх В., когда компания BBN предложила компьютер с приемником G PS и датчиком радиоактивного облучения. С 1996 г. военное научное агентство Darpa начало спонсировать проект «Wearables in 2005», направленный на создание к 2005 г. интеллектуального обмундирования для солдат. С тех пор большинство проектов по интеллектуальной одежде стало закрытым, однако известна высокая активность и конкуренция в области разработки интеллектуальных шлемов и скафандров для пилотов истребителей, экипажей наземной техники. Проекты - интеллектуальной. одежды тесно смыкаются с
концепцией «растворенного интерфейса», которая утверждает, что интерфейсом следующего поколения послужит реальный мир, который нас окружает. Работами в области растворенного интерфейса занимается, например, лаборатория Media Lab. Ее деятельность в основном сводится к реализации интерфейса, позволяющего оснастить вычислительными средствами тело человека и предметы его повседневного окружения. 

В основе разработки медицинских компонентов интеллектуальной одежды лежат две идеи: миниатюризация медицинских приборов и размещение их непосредственно на или в теле пациента; переход к активным приборам, осуществляющим мониторинг и корректировку биологических показателей. Предполагают, что миниатюрные приборы должны будут в будущем следить за работой легких, кровеносной системы (особенно важно оперативно обнаруживать тромбы или изменения уровня глюкозы), печени и т. д. Такие приборы не всегда будут имплантироваться в организм - некоторые из них, быть может, станут частью наручных часов или чего-либо подобного. Размещаемые на поверхности тела или внутри медицинские микролаборатории контролируют ключевые параметры и при обнаружении каких-либо отклонений принимают адекватные меры, вплоть до вызова неотложной помощи. У больных диабетом эта задача практически решена. На очереди системы для диагностирования инфаркта и инсульта, а также системы противошоковой терапии для водителей, строителей, военных. Постепенно выкристаллизовывается концепция электронной системы скорой помощи. Разумеется, еще очень долго она сможет предпринимать лишь простейшие действия, но своевременно оказанная первая помощь значительно уменьшит последствия несчастных случаев и острых заболеваний. Сколько-нибудь универсальная миниатюрная компьютерная система неотложной помощи может оказаться наиболее сложным массовым устройством, которое когда-либо создавало человечество. Она должна включать комплекс датчиков, запас активных реагентов, процессор и экспертную систему диагностики. Кроме того, такой комплекс должен накапливать объективную телеметрию, значительно облегчающую последующее лечение, и при необходимости вызывать (например, по ,сотовой телефонной связи) обычную службу спасения. Особые требования при создании этих систем предъявляются к надежности.
Среди разработок в области связи электронных и биологических систем следует упомянуть об экспериментах по управлению метаболизмом и ростом клеток с помощью оптического лазерного и микроволнового излучений.
 
Литература:

А.Н.Стрижаков, П.В.Буданов с соавт. Дистанционное обучение – Москва, Медицина, 2007. – 254 c.

 
Copyright MyCorp © 2019
Бесплатный конструктор сайтов - uCoz