<<
>>

6.3 СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Компьютерные технологии, обеспечивающие, функционирование компьютерных сетей в медицине, подразделяются по уровню использования в медицине и здравоохранении следующим образом:

• Управление здравоохранением на территориальном и федеральном уровнях.

• Управление специализированными медицинскими службами.

• Управление лечебно-профилактическими службами.

• Управление учебными заведениями.

• Информационная поддержка работы медицинского персонала.

• Управление обеспечением экстренной медицинской помощью.

• Мониторинг уровня здоровья населения.

• Информационное обеспечение научной работы.

• Система информационного обмена при работе в компьютерных сетях.

Кроме того, возможно деление компьютерных медицинских сетей по функциональному признаку:

• Автоматизированная информационная система «стационар» - используется для автоматизации деятельности больничного лечебного учреждения, обеспечивает электронный документооборот, фиксацию законченных случаев пациента и выставление счетов.

• Автоматизированная информационная система «поликлиника» - предназначена для автоматизации амбулаторнополиклинической помощи в системе ОМС и ДМС, позволяет накапливать базу данных, статистическую и финансовую информацию, автоматизирует ведение документооборота, ведет автоматизированный учет законченных случаев лучения пациента, а также выставление счетов на каждый законченный случай.

• Автоматизированная информационная система «финансы» - в ее задачу входит оформление и учет всех финансовых взаимоотношение между лечебно-профилактическими, страховыми, санаторно-курортными учреждениями, органами социального страхования и фондами обязательного и добровольного медицинского страхования.

• Автоматизированная информационная система «построитель запросов» - в ее задачу входит представление пользователю информации из баз данных в форматах DBF Fox Pro, Visual FoxPro, MS SQL.

• Автоматизированная система хранений и передачи медицинских изображений (рентгенологических, магнитнорезонансных, радионуклидных, ультразвуковых) - PACS.

• Автоматизированная система электронного документооборота.

• Экспертные системы - предназначены обеспечить высокоэффективное решение задач в некоторой узкой предметной области.

• Автоматизированные рабочие места персонала, или рабочие станции, включенные в локальную компьютерную сеть.

• Автоматизированные системы медицинских баз данных (БД), или, точнее, системы управления базами данных (СУБД); при этом возможны два варианта: 1) ручной ввод медицинских характеристик и показателей и 2) автоматический ввод из функционирующих медицинских комплексов. Последний тип ввода информации, по понятным причинам, предпочтительнее. Кроме того, необходимо выделить 3 вида информации, хранящейся в БД: нередактируемые файлы (справочно-нормативная документация), локальные файлы (сохраняются на рабочем месте пользователя) и транспортируемая информация (она перемещается внутри локальной сети или за ее пределы).

Система основных информационных потоков в лечебном учреждении в упрощенном виде может выглядеть следующим образом (рис.6.8):

Рис.6.8. Схема информационных потоков в лечебном учреждении

Работа пользователя в локальной компьютерной сети и обмен информацией между коллегами в разных связанных между собой компьютерных сетях может быть успешной при соблюдении важнейшего правила - обмен данными может происходить только в единых стандартах и протоколах коммуникации.

С развитием компьютерных коммуникаций остро встает вопрос о создании единых международных стандартах обмена медицинскими данными. К настоящему времени сложился достаточно устойчивый перечень таких стандартов: ASTM E31.11 - стандарт обмена данными лабораторными тестами, SCP-ECG - стандарт обмена цифровыми ЭКГ, IEEEP1157 - стандарт обмена медицинскими данными.

Особенно следует выделить два стандарта - HL7 и DICOM. Первый из них был разработан американским комитетом Health Level Seven (HL7). Он стандартизирует обмен медицинской информацией между лечебными учреждениями всех стран мира. Этот же комитет разработал стандарт клинического контекста CCOW, поддерживающего архитектуру клинических документов CDA. Последняя версия этого стандарта - CCOW.3 описывает структуру стандарта на распространенном языке XML, что значительно упрощает обмен медицинскими документами, находящимися на различных аппаратных платформах.

Суть этих стандартов состоит в том, что все события, связанные с нахождением пациента в лечебном учреждении, кодируются специальными сегментами (например, визит пациента - Patient Visit - PVI). Каждый сегмент, в свою очередь, идентифицируется трехсимвольным кодом, который передается по компьютерной сети адресату.

Другой важный стандарт передачи медицинских данных - DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine). Как следует из самого названия, данный стандарт предназначен для передачи медицинских изображений - рентгенологических, ультразвуковых, магнитно-резонансных, радионуклидных, эндоскопических и др. (всего 29 типов изображений) между компьютерами. Он опирается на упоминавшийся уже стандарт OSI/ISO. Этот стандарт позволяет организовать цифровую связь между различными диагностическими аппаратами, персональными компьютерами и рабочими станциями, архивными серверами, мэйнфреймами и другими компьютерными устройствами, которые располагаются внутри одного лечебного учреждения. Он помогает также обмениваться данными в одном городе или между несколькими городами по системе открытых глобальных сетей.

В ряде лечебных учреждений нашей страны и за рубежом получают распространение компьютерные сети, объединяющие несколько диагностических аппаратов, персональные компьютеры, рабочие станции, видеоархивы, средства представления изображений. Такая сеть носит название PACS - Picture Archiving and Communication

Рис.6.9. Схема системы PACS

System (система архивирования и передачи изображений). Упрощенная схема такой системы представлена на рис. 6.9.

Специальной локальной компьютерной сетью, предназначенной для организации информационных потоков в лечебном учреждении (стационаре, поликлинике), является госпитальная информационная система HIS (Hospital Information System).

Специальной компьютерной сетью, предназначенной для организации информационных потоков в радиологическом отделении больницы, является радиологическая информационная система RIS (Radiological Information System). Эта сеть - наиболее распространенная специальная компьютерная сеть в медицине.

RIS позволяется организовать работу радиологического отделения на всех этапах обследования больного: от его регистрации, проведения исследования до составления отчетов и рассылки их по больнице и сторонним пользователям через сеть Интернет. Одной из распространенных RIS является разработанная корпорацией Сименс локальная сеть syngo Workflow (рис.6.10). Эта сеть, как и другие RIS, тесно взаимодействует с системой PACS (см.

ниже) и опирается на стандарт HL7 (Health Level Seven - «седьмой уровень здравоохранения») - общепринятый стандарт обмена, управления и интеграции медицинской информации. Он обеспечивает выполнение таких важных задач, как доступность, структурирование данных, идентификацию участников, достижение согласованности задач и безопасность. Он выполняет также роль канала связи между другими системами - HIS, PACS и медицинским оборудованием.

Рис.6.10. Схема сложной системы PACS/RIS

Система RIS представляет собою программное приложение клиент-сервер, т.е. имеет центральную часть - сервер (или несколько серверов), на которых находятся все сведения о пациентах и исследованиях, и клиентскую часть (клиент), устанавливаемую на персональных компьютерах и рабочих станциях. Система имеет модульный тип строения. Поэтому ее легко перестраивать, подгоняя конфигурацию к конкретному лечебному учреждению и выполняемым производственным процессам.

При работе в сети RIS, как и в других сетях, каждый пользователь обязан иметь уникальный идентификатор и учетную запись, включающую в себя имя, пароль и назначенные привилегии. Назначенные привилегии - это четко очерченный круг задач, которые необходимо решать пользователю при выполнении им служебных обязанностей. Например, врач-рентгенолог может анализировать и описывать рентгенограммы, но не вправе удалять их из базы данных. Это может делать только заведующий отделением - у него есть такие привилегии.

Для каждого пользователя (или пользователей) сетью создается профиль привилегий, который называется ролью. Роль включает в себя перечень задач, которые может и должен решать пользователь. В качестве примера можно назвать роли «главного врача», «рентгенолога», «лаборанта», «заведующего отделением» или «медсестры». Роль можно назначить и конкретному лицу, например, «врач Иванов». Заметим также, что одному пользователю в зависимости от текущей ситуации можно назначить несколько ролей.

Прохождение пациента через радиологическое отделение регулируется рабочим процессом. Рабочий процесс - это цепь процедур, выполняемых при нахождении пациента его в лечебном учреждении, и в частности, в радиологическом отделении. Рабочий процесс обеспечивается модульной структурой RIS. (рис.6.11).

Здесь уместно отметить несколько важных моментов, относящихся к технологии движения информационных потоков в сети RIS:

1. Направление на лучевое исследование направляет лечащий врач. Заметим, что данное положение правомерно и для несетевой, традиционной лучевой диагностики.

Рис.6.11.Этапы рабочего процесса в радиологической информационной системе RIS

2. Обоснованность и объем лучевых исследований определяет радиолог, что тоже является общепринятым в традиционной лучевой диагностике. При этом радиолог устанавливает соответствие запрашиваемого исследования предварительному диагнозу заболевания.

2. Движение информационных потоков в системе строго упорядочено и закрыто от несанкционированного к ней доступа.

3. С помощью специальных программ распознавания речи надиктованный текст может быть распознан и направлен прямо в память компьютера.

4. В технологической цепочке диагностического процесса имеется расшифровщик - специалист, помогающий врачу в составлении и оформлении отчета.

5. В качестве этапа диагностического процесса предусмотрено коллективное мышление, т.е. обсуждение с коллегами результатов исследования пациентов. Подобное обсуждение носит название клинической презентацией. Таким образом, диагноз заболевания становится коллективным. В традиционной лучевой диагностике в силу объективных причин (территориальной удаленности) такой этап диагностики является скорее пожеланием, чем требованием.

Все этапы рабочего процесса выполняются пользователем с одной и той же ролью объединяются в рабочий элемент (рис. 6.12). Рабочий элемент характеризуется определенным типом и статусом.

Рис.6.12. Структура рабочего процесса в информационной системе RIS

Работа персонала радиологического отделения в локальной сети осуществляется с т.н. рабочего места. Рабочее место - это со-

Рис.6.13. Стандартный вариант интерфейса рабочего места PACS

вокупность программ, позволяющая работнику осуществлять свою профессиональную деятельность в соответствие с заданными ему профилем и ролью. Обычно в отделении создаются несколько рабочих мест. Рабочие места не «привязаны» к конкретному компьютеру. Они виртуально «следуют» за пользователем и могут быть активированы на любом компьютере, даже находящемся дома.

Интерфейс рабочего места в стандартном варианте обычно имеет три поля: линейку доступа, зону контроля и зону изображения (рис.6.13). Линейка доступа позволяет управлять рабочим процессом во время исследования. Верхняя часть линейки доступа предоставляет доступ к системным функциям, например к инструментам конфигурации и интерактивной справке. Нижняя часть этой линейки содержит доступ к обследованиям и рабочим спискам. На ней пользователь найдет все инструменты, необходимые для поиска пациента и необходимого исследования.

Зона контроля обеспечивает быстрый доступ к компоновке и инструментам, необходимым для ответа на вопросы клиники. Функция обеспечивает пользователей этапами и инструментами текущего документооборота. Зона контроля содержит функции навигатора по истории болезни, средства управления этапами документооборота и общие инструменты.

В зоне изображения на дисплей выводятся изображения, графики, таблицы и средства управления, которые предназначены для навигации, обработки, анализа и редактирования выводимой на дисплей информации.

Специальные инструменты внутри зоны изображения предоставляют пользователю присваивать изображениям и запрошенным процедурам шаблоны документооборота. Эти правила присваивания задаются во время конфигурирования системы и могут меняться администратором клиники.

Интерфейс рабочего места с развитой архитектурой (рис. 6.14)имеет более сложную структуру. В нем имеются следующие составные части: панель доступа,палитра форм, навигатор объектов, настраиваемые панели инструментов, область управления вкладка пациентов, область отображения и навигатор форматов изображения.

Рис.6.14. Интерфейс рабочего места PACS.e развитой архитектурой Ниже представлены рабочие места в локальной сети RIS/HIS.

исследований. Рабочее место может быть установлено как в отделении, так и дома (!). Обычно на этом рабочем месте устанавливается интегрированный клиент RIS/HIS и три монитора - для просмотра клинических данных, изображений и трехмерной реконструкции.

В систему RIS, как и HIS, обычно входит т.н. биллинговый инструмент (от англ. bill - счет). Он обеспечивает определение стоимости выполненных в отделении работ с учетом всех затрат и выставление счетов сторонним организациям, направившим пациента на обследование. Понятно, что в условиях страховой медицины данная функция весьма полезна.

Важным стандартом в лучевой диагностике является международный стандарт DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine). Как следует из самого названия, данный стандарт предназначен для передачи медицинских изображений - рентгенологических, ультразвуковых, магнитно-резонансных, радионуклидных, эндоскопических и др. (всего 29 типов изображений) между компьютерами. Он опирается на стандарт OSI/ISO. Этот стандарт позволяет организовать цифровую связь между различными диагностическими аппаратами, персональными компьютерами и рабочими станциями, архивными серверами и другими компьютерными устройствами, которые располагаются внутри лечебного учреждения. Он помогает также обмениваться данными в одном городе или между несколькими городами по системе открытых глобальных сетей.

Сетевым решением, объединяющим все диагностическое оборудование визуализации, является локальная сеть PACS - Picture Archiving and Communication System (система архивирования и передачи изображений). Она объединяет все диагностические аппараты для визуализации, персональные компьютеры, рабочие станции, видеоархивы, средства представления изображений в локальную единую внутреннюю сеть цифровых изображений. Сеть работает на стандарте DICOM и поддерживает операционную систему Windows. Поэтому все цифровые аппарата для визуализации должны обязательно иметь конченый программный модуль DICOM.

В настоящее время во всех развитых странах мира радиологическая сеть PACSявляется общепринятым стандартом организации работы лечебного учреждения.

Архитектура PACS весьма сложная. Она зависит от фирм- изготовителей, структуры радиологического отделения и круга профессиональных задач. Система весьма пластично приспосабливается к конфигурации радиологического отделения и хорошо интегрируется в общебольничную компьютерную сеть. Она содержит большой комплекс оборудования и программного обеспечения. Важно указать, что система PACS тесно взаимодействует с больничной системой HIS и Интернетом (рис. 6.15).

Первый блок составляет оборудование для лучевой диагностики: рентгеновские аппараты, компьютерные томографы, гамма- камеры, ультразвуковые аппараты и пр. Сюда же можно включить специальный сканер для оцифровки аналоговых рентгенограмм, ко-

Рис.6.15. Взаимодействие локальных сетейPACS, HIS и Интернета

торые может находиться в рентгенологическом отделении. Как уже говорилось, все эти аппараты создают изображение в стандарте DICOM. Вторым важным объектом системы является сервер (чаще их несколько). Серверы играют управляющую роль в системе и одновременно служат базой банных и знаний. В системе имеются также серверы для хранения изображения и документов. Обычно хранение информации осуществляется в два этапа: кратковременное (STS) и долговременное (LTS) хранение. Устройства STS обеспечивают быстрый доступ к изображениям, а LTS - архивное хранение очень больших объемов данных на недорогих носителях. Изображения периодически копируются с устройств STS на устройства LTS. Постоянное осуществляется резервное копирование.

Архивирование и транспорт медицинских изображений по сетям осуществляется, как правило, в сжатом виде. С этой целью применят широко известные форматы сжатия JPEG и JPEG2000. Существует два типа сжатия: без потерь и с потерями информации. Тип сжатия выбирается исходя из конкретных задач. Цифровые рентгенограммы, полученные прямым путем на плоском матричном детекторе, и маммограммы сжимаются только без потерь.

Периферийное оборудование включает в себя многочисленные персональные компьютеры и рабочие станции, которые располагаются в радиологическом отделении, клинических отделениях, в администрации и группе технической поддержки системы. Большинства персональных компьютеров программно интегрированы в PACS и госпитальную информационную систему (HIS). Это позволяет получать доступ одновременно ко всей информации, циркулирующей в больнице. Отдельно выделяется блок печати на пленку.

Очень важным блоком информационной системы являются средства выхода в Интернет: шлюзы, брокеры, брандмауэры и др. Интернет позволяет сотрудникам радиологического отделения общаться с внешним миром, обмениваться изображениями, получать необходимую информацию и консультацию. Новым, бурно развивающимся направлением взаимоотношения локальной сети и Интернета, является вынос сложных программ на внешние серверы. Это позволяет дистанционно задействовать в работе системы огромные базы данных, программы искусственного интеллекта, развитые экспертные системы, компьютеризированную диагностику CAD. Частичный перенос информационных ресурсов на мощные внешние серверы получил название «облачной технологии».

Вынос реализации сложных программ с периферических компьютеров на центральные серверы Интернета - «облачные технологии» - в настоящее время является отчетливо выраженной тенденцией во всем развивающимся компьютерном мире.

Чтобы получить представление о пропускной способности локальной сети PACS, приведем ориентировочные величины объема некоторых основных медицинских диагностических изображений:

• компьютерная и магнитно-резонансная томограмма - 1-2 Гбайт,

• УЗИ и радионуклидная сцинтиграфия - до 512 Кбайт,

• цифровая рентгенограмма - 2-5 Мбайт,

• цифровая маммограмма - 6-10 Мбайт.

6.4.

<< | >>
Источник: Королюк И.П.. Медицинская информатика : Учебник / - 2 изд., перераб. и доп. - Самара : ООО «Офорт» : ГБОУ ВПО «СамГМУ».2012.- 244 с. 2012

Еще по теме 6.3 СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ:

  1. 2. Современное состояние медицинского страхования в России
  2. § 2. Причинение имущественного ущерба путем обмана или злоупотребления доверием
  3. Новые законы США о борьбе с компьютерной преступностью.
  4. 2.6. Бизнес-процессы по предоставлению мобильных услуг сети Интернет
  5. КЛАССИФИКАЦИЯ БИБЛИОТЕК
  6. 7.4. Интеграция федеральной целевой программы «Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2012годах» в сеть медицинских учреждений Вологодской области
  7. ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛИНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
  8. Глава 5 ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В МЕДИЦИНЕ
  9. ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
  10. 6.3 СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
  11. ВСЕМИРНАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ - ИНТЕРНЕТ
  12. IP-телефония
  13. Глава 8 МЕДИЦИНСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ КАК ОБЪЕКТ ИНФОРМАТИКИ[5]
  14. Оглавление
  15. Глава 14 Компьютерные сети
  16. Некоторые англоязычные медицинские серверы