Телекоммуникационные возможности сети Internet, поиск и передача различных форматов информации медико-технического назначения

http://www.rfbr.ru/default.asp?article_id=5552&doc_id=5175#id5552

Общие положения

Основная гуманитарная задача телемедицины - обслуживание удаленных, малонаселенных, сельских территорий, регионов поиска ископаемых или их добычи вахтовым способом, работа в районах и условиях чрезвычайных ситуаций. В этих районах является проблемой оказание квалифицированной врачебной помощи, в том числе диагностики. Сама по себе отстраненность населения этих регионов вызывает дискомфорт, который может быть устранен средствами телекоммуникаций и мультимедийными услугами. Таким образом, мультимедийность телемедицинских терминалов (или интегральность услуг) является обоснованной также с медицинской точки зрения, а не только как способ повышения экономической эффективности телемедицинской сети.

Одна из важных проблем - создание телекоммуникационной инфраструктуры. Существующий спрос на медицинские услуги неплатежеспособен. Финансирование медицины является недостаточным для сохранения медицинских специалистов во многих удаленных регионах, часто ориентированных на определенную отрасль промышленности, которая пока не работает.

Поэтому актуальна концентрация медицинских ресурсов и повышение эффективности их использования. Такая постановка задачи приводит к необходимости развития телемедицинской сети.

Телемедицинские сети используют различные телекоммуникационные среды: телефонные сети общего пользования (ТфОП), локальные сети, цифровые сети с интеграцией служб (ЦСИС, ISDN), цифровые выделенные каналы связи, включая проводные и беспроводные, и др.

Однако в условиях телемедицины важным компонентом является телекоммуникационная инфраструктура, стоимость которой достаточно высока.

Для снижения стоимости телекоммуникационной компоненты при решении задач телемедицины целесообразно предоставление интегральных услуг.

Невысокие требования к верности и своевременности доставки информации обусловливают низкую стоимость телекоммуникационной составляющей в сетях Интернет.

Выделенные цифровые каналы связи и специализированные телемедицинские сети могут применяться при высоких требованиях к надежности, достоверности и своевременности передачи информации. Такие каналы связи дороже, но применение концепции интегральности услуг позволяет снизить стоимость телекоммуникационной компоненты до приемлемых величин.

Задача телемедицины состоит в объединении информационных и телекоммуникационных технологий наилучшим образом. При этом должно быть обеспечено экономически эффективное и стимулирующее наращивание и использование существующих ресурсов медицинских организаций, что может быть достигнуто внедрением интеллектуальных средств управления телекоммуникационными и информационными ресурсами создаваемой сети.

Данное положение соответствует выводам некоммерческой Американской телемедицинской ассоциации (АТА), которая разрабатывает предложения по применимости телекоммуникационных и информационных технологий, общие стандарты, вопросы конфиденциальности, безопасности и ответственности, в том числе, юридической.

По мнению АТА ускоренное развитие телекоммуникационной инфраструктуры в каждом регионе страны является определяющим фактором. При этом должны выполняться условия конкуренции и сотрудничества в области телемедицины, что повысит экономическую эффективность и доступность медицинских услуг и обучения. Должна быть разработана также стратегия интегрирования телемедицины с другими телекоммуникационными услугами.

Анализ показывает, что больницы и клиники, обслуживающие густонаселенные пункты, нуждаются в широкополосных каналах связи (от 128 кбит\с). При этом радиологические учреждения требуют еще более скоростных каналов связи (от 384 кбит\с до 2 Мбит\с), из-за необходимости передавать большие объемы информации, заключенные в рентгенограммах. Для цифровой передачи изображений применяется стандарт DICOM, который определяет изображения как информационные объекты и снабжает их данными о пациентах, условиях передачи, сервиса и др.

Спутниковые средства связи

Международный форум по применению спутниковых технологий для развития услуг персональной и мобильной связи, проходивший в Женеве в 1998 г., обратил внимание на эффективность VSAT технологий для использования в телемедицинских сетях. В частности, приведены данные по развертыванию спутниковых телемедицинских сетей для регионов с малой плотностью населения, таких как Африка, Южная Америка и др. Компания TransTel Satellite (Южная Африка) развернула сеть спутниковых станций, состоящую из ряда наземных спутниковых станций фиксированной связи и ряда станций подвижной связи. Причем последние базируются на унифицированных платформах, позволяющих обеспечить их транспортировку в вагоне поезда или на автомобиле. Стоимость такой станции составляет 60 тыс. дол. США. Станция может обеспечивать услуги для коммерческих пользователей (телефонную связь, передачу факсов), а также для некоммерческих пользователей, главным образом, медицинских и учебных организаций, отдельных пациентов (доступ в Интернет, к базам данных, к диагностическим центрам). Количество некоммерческих запросов составляет 1000-2000 за неделю.

Мультимедийные спутниковые услуги будут обеспечивать сети "Teledesic" (США), "Celestri" (Италия), "Ростелесат" (Россия). В силу финансовых проблем наиболее близкими к реализации являются первые две системы, срок ввода в опытную эксплуатацию которых намечен на 2002-2003 гг.

Можно прогнозировать, что к 2005-2007 гг. системы будут введены в эксплуатацию, и доступность телемедицинских услуг станет практически безграничной.

Для России спутниковая связь является исключительно перспективной. Спутниковые средства связи могут быть развернуты в кратчайшие сроки (10 мин. для мобильных средств), обеспечить соединение удаленных объектов через ретранслятор ИСЗ с любой точкой Земли в пределах зоны обзора ИСЗ, обеспечить передачу и прием высокоскоростных цифровых сигналов, включая передачу данных, телефонию, видеоконференцсвязь.

Для предоставления телемедицинских услуг в России используются спутниковые сети РелСат (ЗАО "САТИС"), Госпредприятия "Космическая связь" (ГПКС), "Крильон" (Сахалин), "Сберком", а также кабельные и оптоволоконные системы Российской опорной сети (РосНИИРОС), Голден Лайн, Ростелеком, Макомнет, Комкор, МТУ-информ и др.

На Сахалине при поддержке компании "Сахалинморнефтегаз" в рамках спутниковой телекоммуникационной сети "Крильон" предоставляются бесплатные консультации российских и зарубежных медиков. В сети имеется прямое подключение к телемедицинской сети США через телепорт в Сиэтле. В 1999 г. планируется объединение сетей "Крильон" и сети "РелСат" через телепорт "Курчатовский институт". В настоящее время "Крильон" получает лицензии на предоставления услуг по многим регионам России, что позволит распространить телемедицинские услуги на эти регионы.

Телепорт "Курчатовский институт" сети РелСат, построенный ЗАО "САТИС-ТЛ", обеспечивает доступ в международную телемедицинскую сеть через телепорты в Нью-Йорке и Бостоне, наземные станции спутниковой связи сети РелСат в Париже, Потсдаме, Милане, Манчестере и др. В сети работают до 25 наземных станций спутниковой связи, обеспечивающие интегральные услуги связи через ИСЗ "Горизонт" (40ВД, 53ВД) и "Экспресс" (80 ВД).

В рамках этой сети испытываются ПК терминалы для распределенного высокоскоростного доступа в Интернет через ИСЗ с организацией канала подтверждения через низкоскоростную проводную телефонную сеть или беспроводную сеть c использованием оборудования компаний BreezCom, Marconi и др.

Московский НИИ радиосвязи предлагает для использования в телемедицинских целях передвижные спутниковые терминалы, работающие в С и Ки диапазонах частот. Эти разработки ведут свое начало с первой переносной станции спутниковой связи "Геолог", разработанной еще в 80-е годы.

Госпредприятие "Исток" (Фрязино) разработало малогабаритные переносные спутниковые терминалы, способные работать через российские ИСЗ, а также спутниковый компьютерный терминал для приема сигналов в сети Интернет.

Спутниковая сеть RUNNet развивается за счет бюджетных ассигнований Минобразования РФ и использует ИСЗ РАДУГА, принадлежащие Минобороны РФ, и российские наземные станции спутниковой связи. Этот факт, с одной стороны, является достоинством сети, ввиду низкой стоимости доступа к бортовому ресурсу, а с другой стороны недостатком, ввиду возможности отключения абонентов без предупреждения. Сеть организована по иерархическому принципу, в ней имеется ряд федеральных узлов, региональных и пользовательских узлов (учебных заведений). Предполагается, что в сети будут работать до 70 ВУЗов РФ. Сеть имеет узлы доступа в РОС, Интернет и др. ЛВС университетов являются базовой телекоммуникационной структурой сети.

Запускаемая в 1999-2000 гг. серия новых российских ИСЗ "Экспресс-А", "Ямал" и др. обладает существенно более высокими техническими характеристиками по сравнению с эксплуатируемыми в настоящее время. Это позволит создать и использовать на практике относительно дешевые и компактные отечественные спутниковые телемедицинские терминалы.

В России с 1991 г. была принята концепция создания телекоммуникационной сети для Федерального фонда обязательного медицинского страхования. В настоящее время эта сеть опирается на Московскую городскую оптоволоконную сеть "Комкор" и спутниковую сеть компании "Сабтел". В состав спутниковой части сети входят две центральные наземные станции спутниковой связи с 5 м рефлекторами антенн, работающие через российские ИСЗ "ГОРИЗОНТ" в точках стояния 40 ВД и 103 ВД с абонентскими наземными станциями спутниковой связи с 2,5 м рефлекторами. В сети предусмотрено 80 наземных станций спутниковой связи. На январь 1999 г. в сети работают 40 станций. Используемая пропускная способность составляет 32 кбит\с, хотя потенциально станции могут обеспечить скорость передачи информации 128-256 кбит\с.

Из-за кризисных явлений в экономике поддержание сети находится под вопросом. Использование данных станций для предоставления интегральных услуг, в том числе услуг телемедицинской сети, обеспечение условий взаимодействия с другими сетями (Российской опорной сетью, РелСат и др.) и, возможно, их организационное объединение, позволят обеспечить самоокупаемость сети.

Наземные сети связи

РосНИИРОС развивает Российскую опорную сеть (РОС), предназначенную для предоставления телекоммуникационных услуг для ВУЗов, научных и академических учреждений, являющуюся готовой средой для телемедицинских услуг, имеющей шлюзы с большинством цифровых российских и международных телекоммуникационных сетей. В этой сети используются WAN на основе оптоволоконных каналов связи, объединенные магистральными каналами Ростелеком, РелСат, ГПКС и др. Сеть имеет ряд точек доступа в Москве, Санкт-Петербурге, Самаре, Новосибирске, Екатеринбурге и др.

Взаимодействие РОС в Москве с другими сетями обеспечивается на АМТС-9, 10, на центральном узле РОС в "Курчатовском институте", на Шаболовке и др.

Для создания высокоскоростного абонентского доступа в сети рассматриваются беспроводные высокоскоростные системы связи с распределенным доступом компаний BreezeCom, Marconi (DaRT), Lucent Technologies, предоставляющие интегральные цифровые услуги.

ГПКС имеет наземные станции по всей России и обеспечивает доступ своих абонентов в РОС в точке доступа на Шаболовке.

В 1997 г. в Пензенской области ЗАО "Комкор" совместно с ПНИЭИ (Пенза) завершило работы по созданию медицинской информационной сети, которая позволяет всем лечебным учреждениям области пользоваться медицинской информацией. 43% вызовов были сняты после консультаций по телефону, 12% вызовов были отсрочены ввиду отсутствия опасности, 45% выездов по вызовам после консультаций были выполнены.

IBM объявила о создании сети районных диагностических центров в республике Башкорстан. Проект начат в 1997 г. совместно с Минздравом республики. Все оборудование поставляет фирма. Предусмотрено соединение с Москвой.

В Самарской области по каналам связи осуществляются телеконсультации и диагностика, в том числе кардиодиагностика. При этом используются каналы связи Роспак (19,2 кбит\с), Инфотел (28,8 кбит\с).

В США действуют около 100 телемедицинских сетей, использующих спутниковые, беспроводные и традиционные кабельные и оптоволоконные каналы связи. В основном это каналы, работающие по протоколам ISDN и IP. Каналы связи международной телемедицины в основном спутниковые и оптоволоконные.

Руководство по построению телемедицинской сети возможно заказать по Интернету за 75 долларов (http://www.telemedprimer.com/)

Эффективно функционируют нейрохирургическая сеть для консультаций в экстренных случаях в штате Калифорния ([email protected]), интегрированная система телемедицины и информатизации в здравоохранении штата Вирджиния, в которой обеспечивается связь между специалистами, доступ к источникам информации, консультирование, обсуждение отдельных проблем. ( http://www.vcu.edu/chn; http://www.views.vcu.edu/chn/).