Информационные технологии в современной медицине

Современная телемедицина

   Телемедицина («медицина на расстоянии» от греч. «tele» - вдаль, далеко) по определению ВОЗ – метод предоставления услуг по медицинскому обслуживанию там, где расстояние является критическим фактором. Предоставление услуг осуществляется представителями всех медицинских специальностей с использованием информационно-коммуникационных технологий после получения информации, необходимой для диагностики, лечения и профилактики заболевания. Телемедицина – это достаточно новое направление на стыке нескольких областей - медицины, телекоммуникаций, информационных технологий. Бесспорно, что одно из главных достоинств телемедицины - это возможность предоставить высококвалифицированную помощь специалистов ведущих медицинских центров в отдаленных районах и существенно сэкономить при этом затраты пациентов. Поэтому в России, территорию которой разделяет более десятка часовых поясов, ее развитие обусловлено самой географией страны. Возможность консультирования с коллегами из крупных медицинских центров снимает проблему профессиональной изолированности медицинских работников небольших населённых пунктов. Практические врачи в процессе регулярного консультирования получают дополнительный опыт и знания. Благодаря телемедицине они могут «посещать» видеолекции или наблюдать за ходом операции, проводимой самыми авторитетными специалистами, находясь в этот момент за сотни и тысячи километров. 

Основные направления телемедицины

   Телемедицинские консультации осуществляются при помощи передачи медицинской информации по электронным каналам связи. Консультации могут проводиться как в «отложенном» режиме по электронной почте - наиболее дешевым и простым способом передачи медицинской информации, так и в режиме реального времени on-line с использованием каналов связи и видеоаппаратуры. Плановые и экстренные видео консультации и видео консилиумы - это непосредственное общение между врачом-консультантом и лечащим врачом, при необходимости - с участием больного. Причем, сеанс видеоконференцсвязи может проходить как между двумя абонентами, так и между несколькими абонентами в так называемом многоточечном режиме, т.е. наиболее сложные случаи могут обсуждаться консилиумом врачей из разных медицинских центров. Телемедицинские системы позволяют организовать диалог с врачом-экспертом (видеоконференцию) на любом расстоянии и передать практически всю необходимую для квалифицированного заключения медицинскую информацию (выписки из истории болезни, рентгенограммы, компьютерные томограммы, снимки УЗИ и т.д.). Необходимым условием для проведения теле консультации в реальном времени является наличие качественных каналов связи. Видеоконференцию можно проводить как по цифровым телефонным линиям ISDN, так и по IP-сетям. Сегодня для видеоконференций можно использовать практически любые цифровые каналы связи с достаточно широкой полосой пропускания.

Развитие телемедицины в мире

   По представлениям специалистов телемедицина остается, в первую очередь, дистанционной диагностикой, но её потенциальные возможности значительно шире. Сетевые технологии предоставляют возможность документальной передачи историй болезни при переводе больных из клиники в клинику, оперативное решение вопросов страхования и оплаты, новые возможности повышения квалификации врачей, широкое внедрение новых медицинских технологий и методов, дистанционные медицинские консультации, консилиумы, телеконференции, и теле манипуляции (дистанционное управление аппаратурой и даже хирургические вмешательства на расстоянии). Первой страной, поставившей телемедицину на практические рельсы стала Норвегия, где имеется большое количество труднодоступных для традиционной медицинской помощи мест. Второй проект был осуществлен во Франции для моряков гражданского и военного флотов. А сегодня уже трудно назвать западноевропейскую страну, где бы не развивались телемедицинские проекты. Особый размах сеансы «телемедицины» получили в США. В настоящее время во многих странах и в международных организациях разрабатываются многочисленные телемедицинские проекты. ВОЗ разрабатывается идея создания глобальной сети телекоммуникаций в медицине. Имеется в виду электронный обмен научными документами и информацией, её ускоренный поиск с доступом через телекоммуникационные сети, проведение видеоконференций, заочных дискуссий и совещаний, электронного голосования. Получают развитие и международные сети медицинских телекоммуникаций, направленных на разные цели: система «Satellife» — для распространения медицинских знаний в развивающихся странах и подготовки кадров, «Planet Heres» — предложенная ВОЗ система глобальных научных телекоммуникаций, международной научной экспертизы и координации научных программ, другие системы и сети. Европейское сообщество уже несколько лет назад финансировало более 70 международных проектов, нацеленных на развитие различных аспектов телемедицины: от скорой помощи до проведения лечения на дому.

   Главной задачей проектов является развитие методов медицинской информатики, нацеленных на регистрацию и формализацию медицинских данных, их подготовку к передаче и приему. Разрабатываются и испытываются алгоритмы сжатия информации, стандартные формы обмена информацией как на уровне исходных данных (изображений, электрических сигналов, например электрокардиограмм, и т. д.), так и на уровне истории болезни. Идет разработка автоматизированных рабочих мест по различным врачебным и диагностическим специальностям (ультразвуковая диагностика, компьютерная томография, рентгенология, биохимия). Все разрозненные на первый взгляд проекты на самом деле хорошо скоординированы, существуют проекты, интегрирующие все конкретные разработки, а также проекты, осуществляющие оценки эффективности частных проектов и распространение лучших решений. Практически все проекты дублированы, то есть ЕЭС заведомо идет на увеличение расходов, чтобы получить наилучшие решения. В настоящее время в мире известны более 250 телемедицинских проектов, которые по своему характеру делятся на клинические, образовательные, информационные и аналитические. По географической распространенности проекты распадаются на: местные, региональные, общенациональные  и международные. Многие проекты являются многоцелевыми, в половине случаев они связаны с телеобразованием и телеобучением. В каждом четвёртом проекте новые каналы передачи информации используются для нужд управления и администрации. В 23 % телемедицина используется для медицинского обслуживания жителей сельских и удаленных районов. 

Перспективы развития телемедицины

   Хотя сегодня телемедицина остается, в первую очередь, дистанционной диагностикой, её потенциальные возможности значительно шире. К перспективным направлениям телемедицины относятся телехирургия и дистанционное обследование. Существенным является активное воздействие на организм пациента специалиста, находящегося на расстоянии. Развивается в настоящее время в двух направлениях: дистанционное управление медицинской диагностической аппаратурой и дистанционное проведение лечебных воздействий, хирургических операций на основе использования дистанционно управляемой робототехники. Безусловно, данное направление предъявляет наиболее высокие требования ко всем элементам телемедицинского комплекса, особенно к надежности и качеству телекоммуникаций. В настоящее время некоторые варианты дистанционного управления уже входят в практику. Примером может служить управление сетевыми видеокамерами, что эффективно при наблюдении за состоянием пациентов в палатах интенсивной терапии и дистанционном контроле хирургических операций. Другим примером дистанционного управления является управление удаленным микроскопом, благодаря чему врач-консультант получает возможность проведения патогистологического или патоцитологического исследований в полном объеме, просмотра всех имеющихся образцов материала (телеморфология). Такое направление как телехирургия находится в стадии экспериментальных разработок. Предполагает использование телеуправляемых манипуляторов и дистанционное управление ими непосредственно при проведении операций (управление скальпелем, лазером и т.д.). Наиболее ответственное и сложное с точки зрения реализации направление в настоящее время является сугубо экспериментальной методикой, внедрение которой в практику требует выполнения многих технологических инноваций. Однако, примеры экспериментального дистанционного использования роботов-манипуляторов уже есть: врачи медицинского центра университета Южной Калифорнии начали проводить пробные хирургические операции с помощью хирургического робота. Перспективы телемедицины связаны с дальнейшей миниатюризацией контрольно-измерительных средств, внедрением смарт-технологий, робототехники, новейших достижений информатики, прикладных аспектов нано технологии. Вполне проявившей себя тенденцией развития телемедицинских технологий является формирование региональных телемедицинских сетей. Такие сети, с одной стороны, будут развиваться вглубь территорий, охватывая все большее число медицинских учреждений, а с другой стороны – объединяться друг с другом. При создании телемедицинских сетей будут использоваться практически все доступные средства связи – наземные и спутниковые, волоконно-оптические и беспроводные, широкополосные сети передачи данных и сети мобильной телефонной связи. В настоящее время во многих странах и международных организациях разрабатываются многочисленные телемедицинские проекты. ВОЗ разрабатывает идею создания глобальной сети телекоммуникаций в медицине. Имеется в виду электронный обмен научными документами и информацией, её ускоренный поиск с доступом через телекоммуникационные сети к специализированным базам данных, проведение видеоконференций, заочных дискуссий и совещаний, электронного голосования. Телемедицина - это использование достижений телекоммуникационных технологий в здравоохранении. Телемедицина позволяет поднять эффективность лечения и диагностики на качественно новый уровень. С помощью телемедицинских технологий можно, например, удаленному больному, оказать высоко квалифицированную медицинскую помощь. Врачи могут поставить диагноз, на основании полученных через электронную почту или глобальную сеть Интернет изображений рентгеновских снимков, компьютерных томограмм, электрокардиограмм, электроэнцефалограмм или других данных лабораторных и инструментальных исследований больного. В связи с тем , что зачастую основная часть узких специалистов в различных областях медицины работает в специализированных медицинских центрах крупных городов, это привело к определенной централизации медицинской помощи. Однако достижения телемедицины устраняют необходимость в физическом присутствии специалиста на месте. Современные телемедицинские подходы позволяют проводить удаленные консультации врачей и их пациентов, находящихся в самых отдаленных районах. При этом для проведения консультации тяжелого больного врач может полагаться не только на собственный опыт. Благодаря телемедицинским технологиям врачи и специалисты могут слушать лекции известных ученых по самым актуальным проблемам здравоохранения и медицинской науки, поддерживать профессиональные связи с ведущими мировыми научными центрами, а также со своими коллегами из соседних районных больниц или с ведущими специалистами областного центра. Крайне привлекательна возможность использования технологий видеоконференций, позволяющих сторонам живое общение в режиме видео. Когда врач сталкивается со сложным случаем в практике, он советуется, консультируется с коллегами. Очень часто возникает потребность общаться с коллегами не только из своей больницы, а с коллегами из других медицинских организаций, как в России так и за рубежом, при этом обмениваясь медицинской документацией, снимками, видеоизображениями. При современном уровне развития информационных технологий становиться возможным, обмениваться электронными версиями таких документов, общаться при помощи Интернета, устраивать видеоконференции. Устоявшегося определения понятия "телемедицина" не существует, но, на наш взгляд, наиболее полным является определение, данное Американской Ассоциацией Телемедицины: "Предмет телемедицины заключается в передаче медицинской информации между отдаленными друг от друга пунктами, где находятся пациенты, врачи, другие провайдеры медицинской помощи, между отдельными медицинскими учреждениями. Телемедицина подразумевает использование телекоммуникаций для связи медицинских специалистов с клиниками, больницами, врачами, оказывающими первичную помощь, пациентами, находящимися на расстоянии, с целью диагностики, лечения, консультации и непрерывного обучения". Телемедицина - это направление на стыке нескольких областей - медицины, телекоммуникаций, информационных технологий, образования. Направление это достаточно новое, особенно для России.

Телеобучение

   Проведение телемедицинских  лекций, видео семинаров, конференций.  Во время таких лекций преподаватель  имеет интерактивный контакт  с аудиторией. В результате использования  инфокоммуникационных технологий  у врача появилась реальная  возможность непрерывного профессионального  образования, включающего как  теоретическую, так и практическую  подготовку. Лекции, как и видео  консультации могут проходить в многоточечном режиме, таким образом, лекция может быть прочитана сразу для слушателей из нескольких регионов.

   Применение сетевых  видеокамер, позволяет организовать  трансляцию хирургической операции. Например, через стандартные средства  Интернета можно получить доступ  к видеокамерам, установленным в  лаборатории телемедицины и операционных  Российского научного центра  хирургии РАМН. Данная технология  может использоваться также в  целях «теленаставничества», когда более опытный врач может дистанционно контролировать действия своего менее опытного коллеги в режиме реального времени. Получают развитие мобильные телемедицинские комплексы (переносные, на базе реанимобиля и т.д.) для работы на местах аварий. Российское здравоохранение весьма заинтересовано в малогабаритных мобильных диагностических комплексах, которые можно использовать в отсутствии телемедицинских кабинетов и центров, непосредственно там, где возникла необходимость. Этими средствами должны быть оснащены и врачи скорой помощи, и семейные врачи, врачи районных и сельских больниц, бригады медицины катастроф и санитарной авиации, медицинских формирований МЧС. Современный мобильный телемедицинский комплекс должен объединять в себе мощный компьютер, легко сопрягаемый с разнообразным медицинским оборудованием, средства ближней и дальней беспроводной связи, средства видеоконференции и средства IP-вещания. Телемедицинские системы динамического наблюдения используются для наблюдения за пациентами, страдающими хроническими заболеваниями. Эти же системы могут применяться на промышленных объектах для контроля состояния здоровья работников (например, операторов на атомных электростанциях).

   Многообещающим направлением  развития дистанционного биомониторинга  является интеграция датчиков  в одежду, различные аксессуары, мобильные телефоны. Например, жилет  с набором биодатчиков, регистрирующих  ЭКГ, артериальное давление и  ряд других параметров, или мобильный телефон с возможностью регистрации ЭКГ и отправки ее средствами GPRS в медицинский центр, а также с возможностью определения координат человека в случае угрозы жизни. Доступность средств связи и сервисов Интернет позволяет развивать такое направление, как «домашняя телемедицина». Это дистанционное оказание медицинской помощи пациенту, находящемуся вне медицинского учреждения и проходящему курс лечения в домашних условиях. Специальное телемедицинское оборудование осуществляет сбор и передачу медицинских данных пациента из его дома в отдаленный телемедицинский центр для дальнейшей обработки специалистами. Примером может служить система мониторинга больных с сердечной недостаточностью, нуждающихся в регулярных и частых обследованиях, стоимость лечения которых существенно уменьшается за счет использования телемедицины. Имеются комплексы, включающие датчики, измеряющие температуру тела, давление крови, парциальное давление кислорода, ЭКГ и функции дыхания, соединенные с настольным монитором, который в свою очередь автоматически отправляет данные в контрольный центр. Для пациентов - это возможность оперативно, без утомительных и дорогостоящих поездок, по месту жительства получать высококвалифицированные консультации. Кроме того, возможен аудио-визуальный контакт с врачами во время проведения консультации или диагностической процедуры.

Телемедицина и Интернет

   Телемедицина связана с развитием глобальной сети Интернет, через которую можно, в принципе, осуществлять все задачи, которые ставятся перед телемедициной. Однако отсутствие гарантированной полосы пропускания между участниками телеконсультации приводит к замедлению передачи визуальной информации и ограничению в передаче аудиоинформации. Кроме того, Интернет является открытой сетью, а передача медицинских данных пациентов и их обсуждение в открытом для всех режиме является с правовой точки зрения недопустимым.      

   Введение строгой  защиты информации связано с  необходимостью соблюдения конфиденциальности  медицинской  информации. Поэтому использование телекоммуникаций в медицине развивается по двум основным направлениям: через открытую сеть Интернет и по закрытым корпоративным сетям собственно телемедицины или в режиме выделенных на время телеконсультации фрагментов существующих сетей в режиме «точка — точка» или «точка — многоточка». Это соответствует более высоким требованиям к передаче информации, особенно рентгенограмм, томограмм, микроизображений и др. Необходимым условием также является разработка, внедрение и соблюдение стандартов получения и представления медицинских изображений (рентгенорадиологических, микроскопических, цветопередачи накожных проявлений заболеваний и др.). Несмотря на отмеченные ограничения, телемедицинские консультации с определёнными ограничениями осуществляются и через Интернет (с использованием IP-соединения). В этих случаях, как правило, не передаются в процессе обсуждения видеоизображения больных, лечащего врача, консультанта другие видеоматериалы, а только статические графические материалы, с которыми можно работать с использованием так называемой общей «белой доски» в режиме NetMeeting. А сама консультация поддерживается в интерактивном голосовом варианте. Использование Интернет и телекоммуникационных технологий стало неотъемлемой частью медицинской науки и практики, влияет на поведение врачей. Так выборочный опрос 400 американских врачей в марте 2001 года показал, что 356 из них регулярно пользуются Интернетом для пополнения своих знаний, для повышения эффективности работы и для контактов с пациентами. Информация из Интернета в определённой мере влияет на диагнозы, которые ставят врачи, и на выбор лекарств, которые они прописывают своим пациентам. Уже к 1999 году в Интернете было 15 тыс. медицинских веб-сайтов, охватывающих все медицинские специальности. На них публикуется немало обзорных работ с иллюстрациями и другой справочной медицинской информации. В плане телемедицины или, так называемой Интернет — медицины, организуется представление клинических случаев для получения мнений специалистов всего мира. Активно использует и пропагандирует это направление Уральский НИИ травматологии и ортопедии. Однако следует иметь в виду отсутствие при использовании такой технологии возможности интерактивного обмена мнениями и определённые юридические вопросы в отношении идентификации консультантов. Через Интернет можно производить трансляцию процедур и операций в образовательных целях. Тем не менее, Интернет не может рассматриваться, как основная база для непрерывного обучения, но можно использовать его возможности, как составную часть этого процесса. Благоприятные условия создаются лишь в том случае, если соединение не требует длительного времени, то есть при наличии каналов, отвечающих довольно высоким требованиям, чему соответствуют в основном волоконно-оптические или спутниковые линии связи. Телемедицина в сочетании с Интернет-технологиями позволит более рационально использовать научный и практический потенциал медицины и здравоохранения. Следующее расширение — энерго-информационнонная, эфирная сфера - не подчиняющаяся понятиям геометрического расстояния. То есть мысль, большой спектр умение врача будут существовать повсеместно.