Telemedycyna obejmuje rozległy zakres usług i znajduje zastosowanie w różnych dziedzinach medycznych. Rozwiązania tego typu są wykorzystywane najczęściej w następujących specjalizacjach: radiologia, kardiologia, patomorfologia, pulmonologia, okulistyka, dermatologia i chirurgia. Telemedycyna sprawdza się też w przypadku pacjentów, którzy mają utrudniony dostęp do lekarza lub w leczeniu osób z chorobami przewlekłymi. Można również zdalnie przeprowadzać zabiegi operacyjne, w których rękę chirurga zastępuje wyspecjalizowany robot.

Pacjent może także uzyskać zdalną pomoc pielęgniarską, np. w sytuacji gdy musi samodzielnie wykonać różnego rodzaju pomiary: poziomu cukru w organizmie, ciśnienia krwi i inne. Ciekawym przykładem jest wdrożenie w Szwajcarii, gdzie w 200 aptekach uruchomiono system wideo umożliwiający konsultację pacjenta z lekarzem. W wielu przypadkach zapewniło to postawienie diagnozy i dobór środków leczniczych, bez konieczności „fizycznej” wizyty u lekarza. Trzeba jednak zaznaczyć, że w Polsce stosowanie takiego rozwiązania byłoby na razie niemożliwe z uwagi na brak jednoznacznych uregulowań prawnych w tym zakresie.

 

 

Telemedycyna w 3D

 

Najnowsze techniki umożliwiają przekazywanie trójwymiarowego obrazu wideo podczas zabiegów chirurgicznych (służace do tego celu systemy oferuje m.in. Sony). Takie rozwiązanie składa się z dwóch kamer o wysokiej rozdzielczości oraz monitora medycznego 3D. Zespół lekarski ogląda transmisję, używając specjalnych okularów, co zapewnia zdobycie doświadczeń nieosiągalnych w przypadku technologii dwuwymiarowej. System można uzupełnić o rejestrator, który umożliwi wielokrotne odtwarzanie nagrania w przyszłości.

Z powodu tak szerokiego spektrum zastosowań systemy telekonferencyjne używane w medycynie muszą sprostać różnorodnym wymaganiom. Standardowe rozwiązania z funkcjami wyświetlania prezentacji sprawdzą się podczas transmisji z operacji czy dyskusji naukowej. Oferowane na rynku systemy umożliwiają przesyłanie strumieni audio i wideo w czasie rzeczywistym, dzięki czemu obserwatorzy mogą na żywo oglądać nawet najbardziej skomplikowane operacje chirurgiczne, choć przeprowadzane są w odległej placówce. W efekcie lekarze i studenci kierunków medycznych mają świetne narzędzie do poszerzania swoich kompetencji.

Dla lekarza i dla pacjenta

Systemami wideokonferencyjnymi może być zainteresowanych wiele rodzajów placówek: szpitale, przychodnie i prywatne kliniki, gabinety lekarskie, ambulatoria, jednostki intensywnej opieki,  akademie medyczne. Dzięki korzyściom, które takie rozwiązania przynoszą pacjentom i lekarzom, zdalna opieka medyczna i zdalne monitorowanie stanu zdrowia pacjenta będą odgrywać coraz ważniejszą rolę. Będzie temu sprzyjał także jeszcze jeden czynnik – starzenie się naszego społeczeństwa.

Przy diagnozowaniu na odległość konieczne jest zastosowanie odpowiedniego wyświetlacza wysokiej rozdzielczości. Ważne są również takie parametry, jak jasność oraz częstotliwość odświeżania, które zapewniają odtworzenie obrazu bez zniekształceń. Natomiast zdalne wykonywanie zabiegów wymaga sprzętu najwyższej jakości. W takim przypadku ważna jest nie tylko jakość przekazu, ale również parametry transmisji. Opóźnienia powinny być zredukowane do minimum, aby lekarz mógł reagować natychmiast, np. na przypadkowe przecięcie naczynia krwionośnego.

Bez rozmyć i zakłóceń

Kamera służąca do rejestrowania obrazu podczas zdalnego badania pacjenta czy wykonywania zabiegów musi być wyposażona w zaawansowane mechanizmy zapewniające wysoką jakość przekazu. Standardem jest rozdzielczość Full HD, ale w specjalistycznych kamerach medycznych zastosowano też wiele interesujących rozwiązań. Kamery takie rejestrują obraz szybko poruszających się obiektów bez rozmycia, mogą pracować w pomieszczeniach z oświetleniem fluorescencyjnym, a także eliminują poziome pasy pojawiające się podczas filmowania ekranu monitora komputerowego. Wyposażone są również w funkcje korekcji światła i kolorów oraz sprawdzania koloru na monitorze, co jest przydatne w mikroskopii. Umożliwiają też zarządzanie kontrastem każdego piksela, bazując na analizie rejestrowanego obrazu.

Artur Czerwiński

dyrektor sprzedaży rozwiązań Collaboration, Cisco Systems

Cisco oferuje rozwiązania wideokomunikacyjne do zdalnych konsultacji medycznych, które doskonale mogą sprawdzić się np. w terenach wiejskich, gdzie dostępność lekarzy jest ograniczona. Dzięki rozwiązaniu Cisco HealthPresence lekarz może „spotkać się” z pacjentem za pośrednictwem transmisji wideo jakości HD, a wchodzące w skład zestawu urządzenia diagnostyczne zapewniają przesłanie lekarzowi wyników badań w czasie rzeczywistym.

Oprócz konwencjonalnych kamer można stosować również niewielkie kamerki, montowane na mikroskopie chirurgicznym. Takie modele składają się z głowicy z przetwornikiem CCD, filmującej nawet w rozdzielczości Full HD, połączonej kablem (może mieć długość   nawet kilkudziesięciu metrów) z rejestratorem wideo wyposażonym w twarde dyski czy karty pamięci. Taka konstrukcja umożliwia łatwe przesyłanie obrazu do standardowych urządzeń IT. Rejestrator może być wyposażony w wyjścia wideo (HDMI, DVI lub analogowe), a całe rozwiązanie może służyć również do nagrywania dźwięku.

Medycyna mobilna

W dużych placówkach medycznych praktycznym rozwiązaniem są mobilne zestawy wideokonferencyjne. Dzięki nim np. konsultacje medyczne z ekspertami pracującymi w innych miastach mogą odbywać się bezpośrednio przy łóżku pacjenta. Urządzenie może służyć nie tylko do komunikacji wideo, ale także  do przesyłania niezbędnych informacji diagnostycznych o pacjencie.

Innym ciekawym pomysłem jest przenośna kamera medyczna. Rejestrowany przez nią obraz można wyświetlić na niedużym, wbudowanym monitorze LCD, ale największą zaletą jest możliwość oglądania go na zewnętrznym wyświetlaczu. W oferowanych na rynku przenośnych kamerach medycznych można wykorzystywać soczewki do różnych zastosowań. Dzięki temu za pomocą jednej kamery z zestawem kilku „końcówek” można wykonać zdjęcie dna oka, gardła czy skóry albo zbadać kanał uszny.

Bartłomiej Madej

TELCO Group Manager, Veracomp

Rozwiązania wideokonferencyjne dla placówek medycznych muszą charakteryzować się najwyższą jakością obrazu i dźwięku. Czy to w gabinecie diagnostycznym, czy na sali operacyjnej, dla lekarza najważniejsze jest jak najdokładniejsze odzwierciedlenie rzeczywistości przy zdalnym kontakcie z pacjentem. Dlatego przeznaczone do pracy w placówkach medycznych terminale wideokonferencyjne charakteryzują się pasmem przenoszenia dźwięku o zakresie przekraczającym 20 kHz oraz wydajnością umożliwiającą pracę w standardzie Full HD. Taki system zastosowano np. w Instytucie Fizjologii i Patologii Słuchu w Kajetanach. Terminale marki Polycom są tam wykorzystywane do zdalnego diagnozowania pacjentów z całej Polski oraz strojenia czy dostrajania ich aparatów słuchowych.

Kamera umożliwia np. wykonanie zdjęć w domu pacjenta, a następnie przeanalizowanie ich w placówce medycznej dysponującej specjalistycznym sprzętem. Istotną cechą rozwiązania do telekonsultacji jest współpraca z wyspecjalizowanym oprogramowaniem zgodnym ze standardami DICOM lub HL7, a także możliwość integracji z cyfrowymi urządzeniami diagnozującymi oraz monitorującymi.

Łączność ze światem

W systemach wideokonferencyjnych przeznaczonych dla placówek ochrony zdrowia niezwykle ważna jest możliwość wykorzystania jak największej liczby urządzeń medycznych i zapewnienia niezawodnej jakości łączy. W salach zabiegowych i diagnostycznych z rozwiązaniami wideokonferencyjnymi mogą współpracować np. kamery dentystyczne, monitory pracy serca, projektory RTG. W sali operacyjnej pracujący zdalnie konsultant musi mieć możliwość zarówno śledzenia parametrów życiowych pacjenta znajdującego się w uśpieniu, jak również mieć wgląd w pole operacyjne, np. za pomocą endoskopu czy kamer stosowanych w artroskopii stawowej.

Transmisję strumieniową sygnałów wideo i audio zapewniają kodeki. Umożliwiają podłączenie do telemedycznej sieci kamer, mikrofonów oraz aparatury medycznej. Urządzenia przeznaczone do sal operacyjnych muszą spełniać ściśle określone normy emisyjne i certyfikacje, tak aby nie zakłócać pracy innego sprzętu. Jednocześnie same powinny być odporne na zakłócenia powodowane przez aparaturę pracującą w czasie trwania operacji.

Niezawodna transmisja

Do prowadzenia wideokonferencji w standardzie HD konieczne jest zapewnienie łącza o dobrych parametrach, które umożliwi transmisję głosu i obrazu w wysokiej jakości oraz zapewni komfort komunikacji pacjenta z lekarzem. Tworząc wideokonferencyjny system, trzeba  koniecznie sprawdzić, czy i jak parametry łącza zmieniają się w czasie, np. w cyklu dobowym. Od wyników tego etapu prac zależy dobór wariantu oraz parametrów połączenia. Jednak niezależnie, czy chodzi o telekonsultacje lekarza specjalisty, czy transmisję operacji dla studentów, realizacja takiego projektu pod kątem infrastruktury nie będzie się znacznie różniła od tradycyjnych biznesowych wdrożeń tego typu systemów.

Popularne protokoły sieciowe, takie jak TCP, UDP oraz IP, umożliwiają wykorzystanie Internetu do celów medycznych. Transmisja pakietowa sprawdza się właśnie przy przesyłaniu multimediów. Zastosowanie technologii IP w telemedycynie to dobre rozwiązanie również dlatego, że Internet jest obecnie najbardziej powszechnym kanałem komunikacji, a szerokopasmowe łącza oferują wystarczającą przepustowość do transmisji obrazu wysokiej jakości. Standard MPLS stosowany w sieciach operatorskich pozwala uzyskać transmisję o wystarczających parametrach (QoS), a także wygodnie zestawiać tunele VPN do komunikacji gwarantującej poufność przesyłanych danych.

Artykuł Diagnoza na odległość pochodzi z serwisu CRN.

Przez kilka lat w Polsce w tym obszarze panowała całkowita samowola, do momentu, gdy 18 lutego 2011 r. sprawę sprzętu komputerowego do diagnostyki medycznej uregulowało Rozporządzenie Ministra Zdrowia, w którym, w załączniku nr 1, określo m.in., że w radiologii cyfrowej używa się dwóch podstawowych rodzajów stanowisk (opisowych i przeglądowych) oraz zdefiniowano wymagania odnośnie monitorów dla poszczególnych rodzajów stanowisk.

Z oczywistych powodów we wspomnianym załączniku nie można było szczegółowo opisać np. minimalnej konfiguracji (parametrów procesora, pamięci, twardego dysku) stacji diagnostycznej czy przeglądowej, bowiem kolejne, szybsze generacje podzespołów prędko zastępują poprzednie. Stacja powinna zapewniać komfortową pracę diagnoście i nie zmuszać do długiego oczekiwania na otwarcie pliku z wynikami badań – ma to szczególne znaczenie wobec faktu, że cały czas rośnie rozdzielczość obrazów generowanych przez urządzenia diagnostyczne, w związku z czym konieczne jest posiadanie jak najszybszego sprzętu.

 

Jan Siwek

dyrektor Działu Medycznego, Alstor

W szpitalach, których kierownictwo IT ma świadomość potrzeb środowiska lekarskiego i swobodę zaspokajania ich na odpowiednim poziomie, często można spotkać naprawdę dobrze zaprojektowaną, zaawansowaną infrastrukturę informatyczną. Tam zazwyczaj nikt nie robi oszczędności rzędu kilkudziesięciu tysięcy złotych np. na monitorach podłączanych do urządzenia diagnostycznego wartego miliony złotych. Niestety, większość szpitali ma w tym zakresie bardzo dużo do nadrobienia. Ponieważ jednak na najbliższe lata jest przewidziany duży zastrzyk finansowy z UE w tej dziedzinie, jest szansa na rozpoczęcie realizacji projektów znacznej przebudowy infrastruktury w tych szpitalach, które jeszcze tego nie uczyniły.

Stacja diagnostyczna lub przeglądowa powinna też być w stanie przechować wiele obrazów w pamięci operacyjnej i na twardym dysku oraz dysponować mocą obliczeniową wystarczającą do ich sekwencyjnego przeglądania. Komputerowe stacje diagnostyczne najczęściej są także integralną częścią szpitalnego systemu archiwizacji i dystrybucji obrazów diagnostycznych PACS (Picture Archiving and Communication System). Dlatego, biorąc pod uwagę znaczenie wysokiej jakości wyświetlanego obrazu, niezbędnej do uzyskania prawidłowej diagnozy, sprzęt komputerowy używany w tym celu powinien być jak najwyższej jakości. Komputer jako stacja diagnostyczna pracuje w szpitalu w trybie 24/7, dlatego musi być odpowiednio wytrzymały, wyposażony w niezawodne komponenty (procesor, pamięć, płytę główną, twarde dyski, medyczną kartę graficzną itp.).

– Decyzję oraz odpowiedzialność prawną za dostarczenie stosownego produktu ponosi zarówno dostawca, jak i kupujący. NEC jako producent stara się maksymalnie wspierać partnerów niezbędną w tym celu wiedzą, aby ich oferta pozostawała w zgodzie z obowiązującym prawem – zapewnia Robert Buława, Manager Channel Sales & Marketing Central East Europe, NEC Display Solutions.

Najważniejsza stabilność pracy i bezpieczeństwo

Komputer, który ma pracować jako stacja diagnostyczna, powinien być wystarczająco wydajny, aby odtwarzać pliki graficzne o bardzo dużej rozdzielczości i swobodnie wykonywać operacje na nich. Jego kluczowym elementem jest medyczna karta graficzna, certyfikowana przez producentów monitorów medycznych. Powinna zapewniać współpracę z kilkoma monitorami (minimum dwoma diagnostycznymi i jednym opisowym) oraz przetwarzać odpowiednią liczbę kolorów lub odcieni w skali szarości. Jako procesor wystarczy układ Intel Core i5 lub Xeon, do tego 4 GB pamięci RAM i dwa twarde dyski o pojemności min. 500 GB połączone w RAID 1 (zapis lustrzany).

Nowoczesne tomografy komputerowe mogą generować kilkanaście tysięcy przekrojów podczas jednego badania. Trudno więc dziś sobie wyobrazić przeglądanie przez radiologa i chirurga każdego z przekrojów w ograniczonym na diagnozę czasie bez komputerowego wspomagania. Dlatego do komputerów, które mają służyć do rekonstrukcji trójwymiarowych obrazów z tomografii komputerowej, potrzebny będzie procesor klasy Intel Core i7 lub szybszy, minimum 8 GB RAM, specjalistyczna medyczna karta graficzna z 1–2 GB pamięci RAM oraz kilka szybkich dysków o pojemności 1 TB, połączonych w strukturę RAID 5.

W przypadku diagnostyki obrazowej (przede wszystkim w dużych szpitalach) warto rozważać także zastosowanie architektury klient-serwer, w której rolę stacji roboczej może pełnić komputer o niewielkiej mocy lub terminal (thin client), ponieważ wszelkie obliczenia wykonywane są na serwerze. Zaletą tego modelu jest to, że użytkownik nie musi korzystać wyłącznie z jednej, konkretnej stacji roboczej, a system ułatwia przesyłanie obrazów do innych lekarzy w celu konsultacji. Ogólny finansowy bilans w przypadku zastosowania takiego modelu może jednak być podobny do tradycyjnego – pieniądze zaoszczędzone na stacjach roboczych, trzeba będzie przeznaczyć na kupno dodatkowych serwerów. Wyzwaniem może się też okazać zapewnienie odpowiedniej infrastruktury sieciowej do przesyłania ogromnych ilości danych z serwerów do stacji roboczych.

Obraz bez skazy

Wątpliwości, które pojawiają się przy wyborze sprzętu komputerowego, nie dotyczą monitorów służących do wyświetlania obrazu z wynikami badań medycznych – powinny spełniać najwyższe wymagania opisane przez normy. Wspomniany załącznik nr 1 do Rozporządzenia Ministra Zdrowia z 18 lutego 2011 r. mówi m.in., że na stanowisku opisowym dla badań radiologicznych wymagane są co najmniej dwa monitory monochromatyczne pracujące w układzie pionowym, w standardzie DICOM, stanowiące parę i posiadające świadectwo parowania wydane przez producenta.

Podczas wyświetlania medycznych obrazów zgodnych ze standardem DICOM ważne jest, aby monitory umożliwiały zobrazowanie nawet najsubtelniejszych przejść tonalnych. Dlatego każdy egzemplarz musi prezentować wyniki badań w identyczny sposób na różnych lekarskich stanowiskach komputerowych, a czas żywotności i, co za tym idzie, stabilnego wyświetlania obrazu powinien być w przypadku tych urządzeń jak najdłuższy.

W warunkach często zmieniającego się oświetlenia w pomieszczeniu diagnostycznym (co zresztą jest sytuacją, której należałoby unikać) przydaje się wbudowany w monitory czujnik, który automatycznie optymalizuje poziom jasności oraz odcieni szarości do obowiązujących norm. Gdy mamy do czynienia z koniecznością oceny obrazu przez kilku lekarzy jednocześnie (co ma miejsce np. na sali operacyjnej) lub konsultacjami, to bardzo istotne jest prawidłowe odwzorowanie obrazu pod szerokim kątem widzenia.

Ważnym aspektem jest żywotność sprzętu. W przypadku monitorów diagnostycznych pracujących z dużą luminancją realny czas prawidłowego działania w zgodzie z rozporządzeniem ministra zdrowia jest zaledwie kilkuletni. Z tego powodu przepisy dotyczące cyfrowego obiegu dokumentacji medycznej wymuszają na podmiotach medycznych kupno nowych wyświetlaczy, tym samym tworząc kolejne biznesowe szanse dostawcom.

Robert Buława

Manager Channel Sales & Marketing Central East Europe, NEC Display Solutions

Potencjał rynku rozwiązań IT dla placówek medycznych jest bardzo duży, ponieważ cyfryzacja obejmuje nie tylko szpitale publiczne, ale także coraz lepiej zaopatrzone w aparaturę diagnostyczną jednostki prywatne, których przybywa z roku na rok. Także lekarze coraz częściej opisują wyniki badań w domu, a – żeby robić to zgodnie z prawem – muszą posiadać jeden lub dwa monitory diagnostyczne. Poza tym, o czym często się zapomina, medyczne rozwiązania IT są kupowane także do licznych gabinetów stomatologicznych oraz weterynaryjnych

Wirtualne desktopy zamiast stacji?

W sytuacji, gdy dział IT szpitala musi radzić sobie z tysiącem komputerów pracujących w sieci (każdy ze swoim systemem operacyjnym i aplikacjami oraz mogącymi się psuć drogimi podzespołami), atrakcyjnym rozwiązaniem – zarówno ze względów funkcjonalnych, jak i ekonomicznych – może być środowisko wirtualnych desktopów (VDI – Virtual Desktop Infrastructure). Jest to architektura typu klient-serwer, w której terminalem może być bardzo ubogie sprzętowo i niedrogie urządzenie (typu thin cient albo zero-client), ale także dowolny komputer, również taki sprzed kilku lat. Wirtualny desktop (system, aplikacje, dane) jest dostarczany użytkownikowi przez sieć z serwera.

Gdy terminal ulegnie awarii, jest wymieniany przez administratora na sprawny, a użytkownik po zalogowaniu się ma za chwilę dostęp do pulpitu i aplikacji w stanie tuż sprzed awarii. Podobnie przemieszczający się po szpitalu pielęgniarki i lekarze mogą zyskać dostęp do swoich profili, aplikacji i potrzebnych danych z każdego terminalu (a jeśli wyrazi na to zgodę administrator – także logować się do swojego profilu z domu lub innego dowolnego miejsca przez Internet). Wirtualne maszyny i dane są cały czas przechowywane na serwerze, co maksymalnie zwiększa ich bezpieczeństwo. Administratorom odpada obowiązek uaktualniania i dostarczania poprawek do systemów i aplikacji na wszystkich komputerach. Wyzwaniem natomiast staje się zapewnienie odpowiednio wydajnej sieci i serwerów oraz wystarczająco pojemnych pamięci masowych, bo to na nich przechowywane są obrazy wirtualnych maszyn, dzięki którym funkcjonują terminale.

Tablety w ochronie zdrowia

Sprzedaż urządzeń przenośnych (w tym tabletów) rośnie w olbrzymim tempie. Stają się coraz popularniejsze w różnych zastosowaniach, także medycznych. Pojawiają się też na rynku tablety specjalnie zaprojektowane dla placówek ochrony zdrowia. Ich producentami są zarówno wielkie firmy, jak Fujitsu czy Panasonic, jaki i mniejsze, specjalizujące się w sprzęcie do specyficznych zastosowań. Wzmocniona konstrukcja, wysoka odporność na wodę i kurz oraz zestaw profesjonalnych aplikacji sprawiają, że takie urządzenia świetnie sprawdzają się w szpitalach. Po skończonej pracy można je umyć, co zapewnia niezbędną higienę użytkowania.

Stosowanie mobilnych urządzeń, takich jak notebooki i tablety, oznacza większe zagrożenie utratą poufnych informacji (co jest istotną kwestią w placówkach ochrony zdrowia), np. w przypadku kradzieży urządzenia. Można temu jednak zaradzić, stosując silne szyfrowanie lub opisane już środowisko wirtualnych desktopów, gdzie żadne dane nie są przechowywane lokalnie, a kradzież komputera oznacza jedynie utratę sprzętu.

Chociaż mobilna rewolucja trwa, to w gabinetach lekarskich i szpitalach nadal znajdują zastosowanie komputery stacjonarne, wśród których rosnącą popularnością cieszą się urządzenia typu All-in-One. Zajmują niewiele miejsca, pobierają niewiele energii i nie potrzebują wydajnego chłodzenia, więc są ciche. Mogą mieć dotykowe ekrany i chociaż nie oferują wielkiej wydajności, to w zupełności wystarczą do wszelkich czynności administracyjnych w placówkach ochrony zdrowia.

Artykuł Od komputerów medycznych do tabletów pochodzi z serwisu CRN.