Проблема испытаний интерфейсных модулей в телемедицине

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проблема испытаний интерфейсных модулей в телемедицине

Борисов Александр Витальевич, магистрант Волгоградского государственного технического университета.

Муха Юрий Петрович - научный руководитель - доктор технических наук, заведующий кафедрой ВТ

Введение

телемедицина диагностика качество лечения

Телемедицина - направление медицины, основанное на использовании телекоммуникаций для адресного обмена медицинской информации между специалистами с целью повышения качества и доступности диагностики лечения [4, Сандерс Д.Х.].

В состав данного направления входят:

1) медицинские организации с их профессиональными и информационными, образовательными ресурсами, медицинскими диагностическими устройствами, базами данных, а также пользователи системы и др.;

2) технические средства доступа в телекоммуникационные сети;

3) каналы связи и сетевые средства;

4) датчики и другие преобразователи медицинской информации в цифровые электрические сигналы для передачи по каналам связи.

Телемедицина является перспективным и бурно развивающимся направлением в нашей стране. В России осуществляется ряд независимых программ по данному направлению, финансируемых из средств грантов российских и зарубежных организаций, из бюджетных средств по сопряженным научным или медицинским программам, из коммерческих источников. В связи с этим возникают вопросы о качестве программно аппаратного обеспечения телемедицинских комплексов и в частности интерфейсов передачи данных.

Основной и первоочередной задачей телемедицины является дистанционная диагностика. Медицинская диагностика, в современном понимании этого термина, всегда требовала визуальной информации [6].

Визуальная информация считывается с помощью определенных приборов и передается на запоминающие устройства или устройства вывода. В настоящее время существуют мировые стандарты по хранению и передаче телемедицинской информации, в качестве примера можно привести индустриальный стандарт создания, хранения, передачи и визуализации медицинских изображений и документов обследованных пациентов - DICOM [3].

Стандартом DICOM определено два информационных уровня:

- Cетевой (Коммуникационный) - DICOM Network Protocols (Сетевой DICOM Протокол) - для передачи DICOM файлов и управляющих DICOM команд по TCP/IP сетям.

- Файловый уровень - DICOM File (DICOM Файл) - объектный файл с теговой организацией для представления кадра изображения (или серии кадров) и сопровождающей/управляющей информации (в виде DICOM тегов).

Во многих случаях считываемая приборами телемедицинская информация является высокоточной и малейшее изменение может кардинально изменить саму суть передаваемой информации. Поэтому крайне важно свести к минимуму возможность потери или изменения данных во время передачи, особенно в такой области как телемедицина, потому как здесь информация может иметь отношение к жизни и здоровью пациентов.

Одной из причин, которая может вызвать повреждение данных может являться интерфейс. Интерфейсы используются практически везде: передача от аппаратуры, формирующей телемедицинский сигнал, на ПК или устройство вывода осуществляется с помощью интерфейса, передача телемедицинских данных по локальной сети также будет осуществляться через интерфейс. Поэтому необходимо проводить испытания интерфейсных устройств до введения их в эксплуатацию.

В настоящее время существует, некоторые решения в области тестирования интерфейсных модулей работающих в соответствии с семиуровневой моделью OSI. Например серия документов RFC 2544 (Методология тестирования устройств для соединения сетей. Описанные в ней схемы и алгоритмы тестирования широко применяются для тестирования различного сетевого оборудования. Однако задачи телемедицинских интерфейсов выходят далеко за пределы корректной организации передачи данных. Телемедицинские интерфейсы осуществляют преобразования данных в специальные форматы для последующей передачи и хранения информации.

За рубежом проблема передачи и хранения медицинской информации была решена введением стандартов. Таких как DICOM, HL7 и т.д. К сожалению, в России стандартов передачи телемедицинских данных нет. С этим связанны проблемы развития телемедицины в России по мнению О.С. Пьяных. В своей статье «Некоторые проблемы создания телемедицинской сети России и возможные пути их решения» он выделяет следующие причины:

1. Несоответствие разработок компьютерным стандартам, принятым в лучевой диагностике. В первую очередь, это относится к унифицированному стандарту передачи и хранения медицинских данных DICOM, который уже на протяжении 20 лет используется в медицинской практике. В России этот стандарт пока очень редко применяется в телемедицине. С другой стороны, зарубежные фирмы, поставляющие медицинских системы, часто сознательно искажают параметры стандарта, используя DICOM-несовместимость как основной способ вытеснения своих конкурентов. В результате хороший, «чистый» DICOM стал роскошью, а телемедицина без него бессмысленна.

2. Невнимательность к совместимости разработок. Несоответствие стандартам DICOM -- лишь верхушка айсберга. Нередко телемедицинские разработки проводились в каждом месте отдельно, часто для удовлетворения сиюминутных нужд, без какого-то долгосрочного, стратегического планирования. Как результат, появляющиеся на свет системы оказывались несовместимыми друг с другом, не масштабируемыми, зависимыми от других программ или оборудования и т.д. До тех пор, пока в клинике А стоит одна телемедицинская система, а в клинике Б - другая, обе разработанные врозь, разными организациями, по разным меркам, без малейшей координации и совместимости, то реализация телемедицинских программ в рамках этих учреждений оказывается затрудненной.

В нашей стране введены в действие рекомендации министерства здравоохранения РФ Р 42-516-03 предъявляющие следующие требования к точности передачи данных:

1. При передаче данных с одного устройства на другое необходимо использовать протокол обмена данными, который проверяет безошибочную передачу данных. В техническом описании изготовителю необходимо указывать эти протоколы.

Пример. Системы DICOM 3 или FTP, каждая из которых предусматривает обнаружение ошибки.

Соответствие проверяют испытанием и просмотром эксплуатационных документов.

2. Если данные передаются для использования другим устройством, не включенным в данную замкнутую коммуникационную систему с периферией, тогда:

- в техническом описании необходимо привести формат выходных данных, включая обозначение всех элементов данных, их типов и ограничения (перечень не ограничен);

- выходные данные должны содержать фамилию оператора, дату записи данных, любые данные о пациенте, о модели аппарата, о модели источника контактной терапии, о модели анатомии пациента и о плане облучения [5].

Несмотря на рекомендации министерства здравоохранения, использование стандарта DICOM в настоящее время, скорее исключение, чем правило. Рекомендации Р 42-516-03 предъявляют высокие требования к контролю выходных данных для медицинского оборудования, что обуславливает необходимость создания испытательной аппаратуры для этого оборудования.

Заключение

Известно большое число исследований, посвященных вопросам программного и аппаратного контроля различных устройств [1, 2]. В них рассматривается математическое, а также метрологическое обоснование контроля, исследуются различные методы наладки и испытаний. Но, несмотря на большое количество литературных источников по вопросам аппаратного контроля, испытаний и наладки аппаратуры разной сложности, для некоторых элементов систем пока еще отсутствуют четкие методики по проведению испытаний. В частности методик для испытания интерфейсных модулей пока не существует.

Литература

1. Быкадоров А.К. Основы эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры / А.К. Быкадоров; под ред. В. Ю. Лавриненко. -- М.: Высшая школа, 1968. -- 319 с.

2. Путинцев Н.Д. Аппаратный контроль управляющих цифровых вычислительных машин / Н.Д. Путинцев; под ред. Н. Г. Давыдова. -- М.: Советское радио, 1966. -- 424 с.

3. Пьяных О. Введение в основы стандарта DICOM [Электронный ресурс] / О. Пьяных. - 2004. - Режим доступа: http://www.course-as.ru.

4. Сандерс Д.Х. Телемедицина: уровень развития перспективы [Электронный ресурс] / Д.Х. Сандерс. - 1998. - Режим доступа: http://www.mediasphera.ru/.

5. Рекомендации. Системы планирования лучевой терапии. Требования безопасности [Электронный ресурс]: Р 42-516-03: утв. М-вом здравоохранения Рос. Федерации 04.12.03: ввод. в действие с 01.01.04. -- Режим доступа: http://news-city.info/akty/acting-12/tekst-ke-civil-president.htm.

6. Флевсеев Е.В. Телемедицина: уровень развития перспекстивы [Электронный ресурс] / Е.В. Флефсеев. - 2005. - Режим доступа: http://tele.med.ru/.

Размещено на Allbest.ru