ДИННИК Олег Борисович

Кандидат медичних наук.
Завідувач науковим лікувально-діагностичним відділом (НЛДВ) МНПО "Медбуд".
Завідувач Лабораторії телемедицини НДМІЦ "НОРТ" НАНУ.
Пройшов стажування в Учбових центрах з телемедицини Мерілендського Університету та м.Річмонд (США).
Президент благодійної організації "Український допплерівський клуб".
Член Правління Української Ассоціації фахівців з ультразвукової діагностики.
Заслужений лікар України.
Автор понад 70 наукових праць.

КОРИЧЕНСЬКИЙ Олександр Миколайович

Завідувач групою ультразвукової діагностики НЛДВ МНПО "Медбуд".
Науковий співробітник Лабораторії телемедицини НДМІЦ "НОРТ" НАНУ.
Пройшов стажування в Учбових центрах з телемедицини Мерилендського та Йельського університетів (США).
Секретар благодійної організації "Український допплерівський клуб".
Автор понад 30 наукових праць.

Цифрова ультразвукова діагностика без меж:
проблеми збереження зображень

"Найдовший шлях бере початок з першого кроку".

Вступ

На межі тисячоліть в Україну прийшла цифрова ультразвукова діагностика (УЗД) світового рівня. Ультразвукові сканери експертного та преміум класів закуповуються сотнями на рік.

Принципи цифрової архітектури УЗ-сканерів та обробки інформації мають декілька технологічних напрямків.

Перший — управління процесами випромінення та прийому ультразвуку ще на рівні п'єзокристалів.

Другий — комп'ютерна обробка первинного сигналу (збільшений динамічний діапазон, сумація кадрів, спеціальні алгоритми паралельного аналізу широкої смуги частот, посил та фільтрація асиметричних та гармонічних коливань, адаптивний ультразвуковий сигнал, виділення допплерівського зрушення частот у широкому діапазоні швидкостей, високоспецифічна фільтрація сигналів від контрастів, математичне управління механічним індексом при скануванні та тригерне випромінення).

Третій — просторове представлення ультразвукової інформації (панорамне, тривимірне та матричне сканування, в тому числі й у реальному часі, багатопроменеве сканування зі змінним кутом — SonoCT TM, алгоритми перед- і постобробки та впорядкування піксельної структури ехограми — Xres TM, eСom TM, iScan TM, TEQ TM).

Четвертий — збереження зображень у цифрових форматах (bmp, pcx, tiff, gif, jpeg, avi, mpeg) в архіві інтегрованої в сканер робочої станції (поодинокі та серійні єхограми, кінопослідовності, тривимірні блоки).

П'ятий — готовність сканерів до інтеграції у лікарняні комп'ютерні мережі (використання міжнародного радіологічного стандарту збереження та передачі інформації — DICOM, побудова DICOM-сумісних архівів зображень (Picture Archive and Communication Systems — PACS), використання Windows-орієнтованих програм та Internet-протоколів (електронна пошта та Web-навігатори) для доступу до робочих станцій сканерів і передачі зображень через мережу Internet як у межах одного лікувального закладу, так і глобально [3].

Телесонологія — веління часу

Ультразвукова діагностика в Україні стала високотехнологічною. Це відкрило практично необмежені перспективи обміну діагностичною інформацією в середовищі спеціалістів. Сучасна, повністю комп'ютеризована, УЗД якнайповніше відповідає вимогам медичної телематики — галузі, що поєднує діяльність, послуги й системи, пов'язані з наданням медичної допомоги на відстані через інформаційно-комунікаційні технології та спрямовані на сприяння розвитку охорони здоров'я, якості медичної допомоги, навчання медперсоналу, управління системою охорони здоров'я, проведення наукових досліджень у сфері медицини [3]. Побудова єдиного інформаційного простору для фахівців з ультразвукової діагностики на основі комплексу нормативно-правових, організаційних, технічних і наукових заходів, що забезпечують інформаційну підтримку в межах їхніх інтересів, стане основою української телесонології.

Необхідність інформатизації системи охорони здоров'я задекларовано кілька років тому провідними вітчизняними вченими. "Система охорони здоров'я стоїть перед дилемою: або повторити дослідження зі створення стандартизованої історії хвороби [7, 13], або ж закуповувати дорогі лікарняні інформаційні системи за рубежем" [7]. В Україні прийнята програма інформатизації медичної галузі, створена Асоціація комп'ютерної медицини та сформульована концепція створення єдиного медичного інформаційного простору [6].

Головні принципи єдиного протоколу в системі охорони здоров'я[7, 6]:

1. Єдність структури медичної документації.

2. Єдність медичної мови.

3. Єдність класифікацій, категорій медичного опису.

4. Діагностичні та лікувальні стандарти.

5. Стандарти дій у процесі розпізнання захворювань і проведення лікувальних процедур.

6. Оцінка стану пацієнта, ризику захворювання і лікувально-діагностичних процедур, ступеня діагностичної травми.

7. Оцінка якості роботи лікувально-профілактичних закладів.

8. Структурування медичної інформації.

9. Селективний доступ до медичної інформації, безпека та охорона таємниці особи.

10. Сувора відповідальність медичного персоналу за використання медичної інформації для прийняття рішень у діагностиці й лікуванні.

11. Забезпечення достовірності й валідності інформації про стан пацієнта, інформаційна підтримка прийняття рішень у медицині.

12. Збереження всієї інформації протягом усього життя пацієнта.

13. Дотримання наступності обстеження та лікування.

Що дасть інформатизація охорони здоров'я практикуючому лікарю:

1. Вивільнення від паперової рутини. Відомо, що 50% часу лікар витрачає на оформлення медичної документації. Автоматизоване робоче місце лікаря (АРМ) дозволяє виконати автоматизоване формалізоване введення стандартних даних за короткий час з мінімумом помилок.

2. Повну й систематизовану інформацію про пацієнта. Це позбавляє пацієнта від повторних і необгрунтованих обстежень. Очевидною є економія медичних ресурсів.

3. Оперативність отримання інформації, скорочення допоміжного медперсоналу.

4. Створення єдиного медичного інформаційного простору, що забезпечує централізоване обслуговування, зберігання, корекцію, аналіз інформації з багатьох медичних закладів, територіально віддалених один від одного.

5. Економію часу на отримання даних про пацієнта незалежно од відстані [7].

Але постають питання: хто, де, коли, як і завдяки яким ресурсам навчить лікарів-сонологів користуватися телемедичними ресурсами, притаманними сучасним ультразвуковим сканерам? На сьогодні відповіді немає, бо не існує в системі післядипломної освіти лікарів питань, пов`язаних із цифровою візуалізацією. Крім того, немає достаньої кількості інженерів, обізнаних у мережевих медичних системах типу PACS [14].

Мета

Метою науково-дослідної роботи Лабораторії телемедицини НДМІЦ "НОРТ" НАН України за проектом Науково-технологічного центру України (НТЦУ) стала саме розробка автоматизованого робочого місця лікаря ультразвукової діагностики (сонолога) як клієнта телемедицини для створення єдиного медичного інформаційного простору в цій сфері діагностики в Україні.

Інформаційні потоки в ультразвуковій діагностиці

Для створення єдиного медичного інформаційного простору в ультразвуковій діагностиці ми дослідили потоки інформації, яка циркулює в цій сфері:

• Ідентифікація пацієнта перед обстеженням. Отримання паспортних та деяких антропо-фізіологічних даних особи й занесення їх до електронної картотеки/бази даних, а також до картотеки сучасних цифрових УЗ приладів (ID — idintification).
  
  
• Отримання та передача даних (ехограми, кінопослідовності ехограм, 3D/4D зображення, звук, числові таблиці, підписи) з ультразвукового приладу до програмно-апаратного комплексу на базі персонального комп'ютера (АРМ УЗД) з метою архівування та цифрової обробки зображень (стиснення, обчислення, фільтрація, колоризація, виміри) і передачі їх по мережах (у межах відділення, лікарні, адміністративної території чи глобально) [14, 15, 2].
  
  
• Протоколювання результатів обстеження та формулювання висновків (формалізований опис та заключення, а також рекомендації щодо подальшого алгоритму обстеження чи лікування) відповідно до стандартного протоколу [11, 4, 9].
  
  
• Отримання передової інформації щодо новітніх технологій УЗД та методик їх прикладного використання через комп'ютерні мережі та мультимедійні засоби [10].
  
  
• Освіта та самоосвіта фахівця-сонолога та середнього персоналу через ресурси мережі Internet [www.ultrasound.net.ua, 15].
  
  
• Віддалене консультування діагностичного випадку з використанням переваг підготовленого в АРМі УЗД електронного документу пацієнта (ID, ехограми, рух, звук, формалізований протокол) у реальному часі (on-line) або у відстроченому (off-line) режимі. Телеконсультування в УЗД завжди розглядається не тільки як вирішення діагностичних питань, а й як підвищення кваліфікації та впевненості фахівця в цій сфері [3, 10, 16] .

Головні труднощі, з якими стикаються лікарі-радіологи при впровадженні телемедичних технологій у повсякденну практику (світовий досвід):

• Рішення про впровадження телемедицини приймає найчастіше адміністрація, а не лікарі-сонологи. Думки та потреби кінцевих користувачів не завжди враховуються повною мірою. На першому ж етапі залучається широке коло фахівців-консультантів. При цьому формулюються численні правила та рекомендації, що утруднює сприйняття їх лікарями — бар'єр нового. Центральне керівництво активно демонструє могутність проекту. Але конкретним користувачам це часто лише зайвий клопіт.
  
  
• Побудова виділених центрів телемедицини призводить до надмірної централізації та адміністрування. Саме до них лікарі, в тому числі й сонологи, повинні приводити (транспортувати!) свого пацієнта або надсилати матеріали для консультації, спеціально їх обробляючи. Відстань від центру ТМ до робочого кабінету УЗД — бар'єр відстані. Тобто ідея ТМ як ідея усунення саме цього бар'єра втрачає сенс і відлякує потенційних користувачів. Річ у тому, що лікарі, як правило, люди зайняті, у своїй роботі вони звикли користуватися інструментами або послугами негайно. Якщо лікарям для телемедичних консультацій потрібно буде ходити в спеціальні кімнати, та ще й у призначений час, приводити туди своїх пацієнтів і колег, то швидше за все вони цього не робитимуть.
  
  
• Великим каменем на дорозі телесонології (ТС) стала десинхронізація процесів, які виконують під час діагностики лікар-сонолог-донатор інформації та лікар-сонолог-реціпієнт цієї інформації. Як один, так і другий повинні спеціально виділити час на телеконсультування on-line. Але якщо практикувати тільки off-line телеконсультації, то втрачається реальний контакт колег.
  
  
• Ще один суттєвий момент. Якщо йдеться не про систему страхової медицини, а про межі однієї лікарні, то хто платитиме за додаткову роботу лікаря-сонолога-реціпієнта?
  
  
• Даремними є сподівання на те, що лікарі та їхні асистенти (середній медичний персонал) самотужки опанують та будуть обслуговувати телемедичні системи без спеціального тренінгу. Поруч завжди має бути кваліфікований інженерний персонал, обізнаний з комп'ютерною медичною технікою. До цього можна додати і бар'єр нового. У піонерів ТМ в УЗД часто відсутні позитивні приклади сусідів. Немає психологічних мотивів перегонів за лідером ТМ.
  
  
• Нарешті, є технічні та економічні проблеми. Відсутність комп'ютерів, засобів телекомунікацій, каналів зв'язку [3, 6, 14, 16].

Складові проекту створення єдиного медичного інформаційного простору фахівців УЗД:

• Ідентифікація пацієнта.
  
  
• Робота із зображеннями (локалізація радіологічного стандарту DICOM 3.0 для України).
  
  
• Формалізація протоколу ультразвукового дослідження.
  
  
• Електронна бібліотека та портал для корисних посилань у мережах, зокрема в Internet.
  
  
• Атлас цікавих випадків.

Практично мають бути побудовані декілька баз даних — картотека пацієнтів, архів зображень та архів формалізованих протоколів, які узгоджуватимуться через уже сформульовані поля міжнародних стандартів DICOM-3 та HL7. Головною є база даних пацієнтів, яка містить у собі розгорнуту паспортну частину (ID) [14, 15, 16, 12, 8].

Ідентифікація пацієнта

Для узгодження роботи бази даних зображень (БДЗ) та формалізованої бази даних протоколів УЗД (БДП) має існувати однозначна ознака. Такою ознакою є унікальний порядковий номер пацієнта (код пацієнта, ID-код) у формалізованій базі даних. Актуальність ID-коду визначається тим, що в DICOM-3 стандарті дані про пацієнта, які отримуються автоматично із зображенням, зазвичай мають параметри, в тому числі й паспортні дані, подані англійськіою мовою. Масова русифікація або українізація імпортних сучасних УЗ-приладів є маловірогідною. Виникає семантична проблема. Прізвище пацієнта різними фахівцями-сонологами може бути записане по-різному як у кирилиці, так і в латиниці. Наприклад, Кориченський – Korichensky, Korichensky, Korichensky, Korichensky та ін. Крім того, зазвичай у великих БД є значна кількість пацієнтів, що мають однакове прізвище. ID-код пацієнта є унікальним і різними системами розцінюється однозначно. І ще одне. Передача даних відкритими мережами потребує суворої таємниці в інтересах хворого. Ідентифікація пацієнта перед обстеженням, крім ідентифікатора (прізвище, ім'я, по-батькові), включає й частину антропо-фізіологічних даних особи: вік, стать, стан організму (наприклад, вагітність), вага, зріст, площа тіла, температура тіла, артеріальний тиск, моніторування ЕКГ, ФоноКГ, дихання, характер лікування, поза, в якій проведено обстеження.

Всі ці параметри стають особливо важливими при дистанційному аналізі УЗ обстеження засобами комп'ютерних комунікацій. Інформація в таких випадках повинна бути вичерпною для віддаленого експерта.

Робота із зображеннями та локалізація радіологічного стандарту DICOM-3 для України

DICOM-стандарт (Digital Image and Communication in Medicine) створено для регламентації передачі медичних зображень та супровідної інформації. На основі цього стандарту розвиваються системи архівування та передачі зображень (PACS), забезпечується взаємодія PACS та внутрішньолікарняних медичних інформаційних систем, створюються бази даних, які вміщують у собі діагностичну інформацію, отриману за допомогою широкого спектра географічно віддалених пристроїв [1,14].

Отримання та передача даних з ультразвукового приладу в комп'ютер

Робота із зображеннями в сучасних цифрових ультразвукових приладах, які працюють у рамках вимог міжнародних стандартів (DICOM-3), не створює суттєвих проблем щодо отримання, передачі та архівування зображень. Зображення на цих приладах є цифровими графічними файлами, які вже готові для передачі в комп'ютер. Форматами зображень можуть бути tiff, gif, bmp, jpeg. Деякі прилади дозволяють зберігати кінопетлі (cineloop) у форматі avi-файлів. При збереженні зображення з відеовиходу приладу використовуються додаткові ком'ютерні пристрої — плати захвату зображень та відео (frame-grabber, відео-тюнер). Ця ж проблема виникає при роботі з ультразвуковими приладами, які працюють не в DICOM-3 стандарті. В будь-якому випадку передане в комп'ютер зображення має бути збережене в єдиному стандарті для можливого подальшого обміну. Таким міжнародним стандартом у променевій, і зокрема ультразвуковій діагностиці, обрано DICOM-3. Локалізація цього програмного продукту для широкого застосування в Україні є важливою метою нашого проекту.

Варіанти режимів вводу зображень з сонографа в ПК

Ми передбачаємо, що лікарі-сонологи в різних медичних закладах України працюватимуть з ультразвуковими приладами різних фірм, генерацій, віку, різних технічних можливостей. Тому розглянули практично всі можливі режими роботи з приладами.

Існують кілька шляхів збереження зображень з ультразвукового приладу в ПК [14, 15, 16]:

• через мережевий адаптер (мережевий адаптер, DICOM-порт, USB-порт);
  
  
• через попередній запис на тверді носії в спеціальних приводах УЗ приладу (дискета, магніто-оптичний чи лазерний диск);
  
  
• через відеовихід (з використанням frame grabber або відеотюнера).

Збереження зображень через мережевий інтерфейс

Найчастіше для підключення використовується мережевий адаптер. У сучасних сканерах встановлюються мережеві картки зі швидкістю передачі даних 10Мб/с або 100Мб/с. Картку з такою ж швидкістю бажано встановити і в комп`ютері робочої станції. Через мережевий адаптер можливі такі сценарії роботи:

• Автоматично з використанням спеціальних програм, типу DICOM-server.
  
  
• Через прямий доступ до каталогу зображень жорсткого диску сонографа (hard-drive інтегрованих робочих станцій приладу).
  
  
• Пряме збереження зображень на ПК без збереження на hard-drive приладу.

Технологія Net Link. Використання спеціальних програм — DICOM-server

Існує ряд комерційних програм DICOM-server: MedArchive, eFilm, Digital Jacket, SieNet, Q Lab, Image Arena, LeadTools та ін. Ми маємо досвід роботи з такими програмами. Принцип роботи такого серверу полягає в тому, що програма-резидент постійно завантажена і через локальну мережу тестує DICOM-сумісні прилади на наявність у них зображень для скачування та збереження на спеціально виділеному сервері зображень. Може відбуватися і захват відеороликів (cine-loop). Такі сервери і мережі мають назву PACS (Picture Archive and Communication System). Після збереження на жорсткому диску УЗ приладу зображення автоматично ідентифікується та підхоплюється програмою DICOM-server, передається і зберігається на сервері. При цьому формується певне логічне дерево каталогів бази даних зображень. Воно не зрозуміле при перегляді звичайними засобами операційних систем, наприклад, провідником OS MS Windows або програмами для роботи із зображеннями, такими, як ACDSee. Але ця структура каталогів зрозуміла при використанні спеціальних програм перегляду — DICOM-viewer, як, наприклад, ROGAN medical system.

Головною перевагою баз даних цифрових зображень у DICOM-форматі є стандартність, висока розрізнююча здатність та відсутність деградації якості зображення. Архіви баз даних зображень на CD-ROM можна розглядати як дешеву і високоякісну альтернативу друку на папері чі плівці.

Для широкого використання лікарями та пацієнтами зображень без DICOM-сумісних програм перегляду можна з успіхом використовувати програми конвертації DICOM-зображень у загальні графічні формати — tiff, gif, bmp, jpeg.

Головною проблемою в роботі з такими системами є узгодження бази даних зображень, що формується DICOM-сервером англійською мовою, та формалізованої бази даних національною мовою. Детально це стає зрозумілим після розгляду реальних сценаріїв роботи кабінету ультразвукової діагностики. Не слід забувати про мовний бар'єр для українських медиків і про те, що значну частину рутинної роботи (в тому числі збереження зображень та оформлення протоколів) веде не лікар, а середній медперсонал. До того ж такі DICOM-орієнтовані програми досить дорогі. Здебільшого вони не представлені на ринку України. Якщо такі програми й потрапляють до лікарів, то вони йдуть у поставках комплексу УЗ-прилад плюс робоча станція (така комплектація буває рідко, тому що адміністрація витрачає кошти на комп'ютерну техніку за залишковим принципом). Але навіть за наявності таких програм пройти спеціальне стажування з опанування й усебічного використання DICOM-орієнтованих програмних комплексів медичний персонал не в змозі. Самостійно розібратися в повноцінній роботі програм не вистачає ні часу, ні спеціальних знань.

Український допплерівський клуб (www.doppclub.nort.kiev.ua) спільно з Лабораторією ТМ НДМІЦ "НОРТ" НАНУ на базі МНПО "Медбуд" створив умови для навчання широкого повсякденного використання лікарями-сонологами мережевих технологій в ультразвуковій діагностиці на приладах різних генерацій. Важливими психологічними моментами навчання лікарів є: "роби, як ми", "це ви можете", "що може робити медсестра, те може опанувати лікар", "Internet-технології — це повсякденна практика сонолога". Подолання психологічного бар'єра є головним у формуванні мережевого мислення, мережевого світогляду лікарів-сонологів в Україні.

Робота кабінету УЗД з використанням DICOM-сервера

При використанні стандартних програм, що входять у поставку робочої станції та комплектуються (або рекомендуються) виробниками ультразвукової техніки, можливості зміни в роботі таких програм обмежені. DICOM-сервер зберігає зображення, використовуючи свою логіку побудови бази даних, дерева та імен файлів.

Ми відпрацювали можливі сценарії роботи з такою конфігурацією. Відпрацювання сценаріїв відбувалося на базі внутрішньолікарняної мережі МНПО "Медбуд". Як модель формалізованої бази даних використовувалася реально працююча в МНПО "Медбуд" протягом понад 10 років мережева система формалізованого протоколювання ультразвукових протоколів IxBASE. Як DICOM-сервер використали програми Digital Jacket, eFilm (демонстраційні версії з обмеженням тільки в часі — 1 місяць повноцінної роботи), HDILab та Q Lab, що були надані компанією Philips Medical Systems (PMS, Голландія), ультразвуковий прилад HDI 5000 (Philips Medical System).

Лікар працює з пацієнтом. Збережене на жорсткому диску УЗ-приладу зображення автоматично підхоплюється DICOM-сервером. Файлам зображень, що зкачуються, автоматично надаються імена відповідно до ID-коду пацієнта, дати та типу дослідження.

Збереження на зовнішні носії

Сучасні УЗ-прилади дозволяють копіювати збережені файли на зовнішні носії: дискети, магнітооптичні пристрої, лазерні диски. Причому часто є можливість запису або в DICOM-форматі, або з конвертацією файлів у той чи інший графічний формат, у тому числі й задати ступінь компресії (jpeg-стиснення). Паралельно можна записати протоколи-коментарі, табличні або графічні дані дослідження та аудіограми-коментарі. Важливо, що записану таким чином інформацію можна зворотньо записати на той чи подібний УЗ-прилад і вже потім провести додатковий аналіз (виміри, розрахунки, маркування).

Мережеві Intrnet-ресурси сучасних цифрових УЗ-приладів

Технологія Web Link

Деякі УЗ-прилади мають спеціальний мережевий адаптер та інтерфейс, що підтримує TCP/IP-протокол. На цих приладах побудовано WEB-сервер, до каталогу досліджень якого є доступ ззовні через стандартний WEB-броузер (Internet Explorer, NetScape). В УЗ-приладі HDI 5000 (PMS), наприклад, такий інтерфейс має назву WebLink. Зображення можуть бути скопійовані на жорсткий диск ПК (сервера) інтерактивно. Адреса та ім'я файла прямо вказуються оператором.

При роботі з WEB-link не мають значення час і місце збереження зображення. Більше того, одночасно декілька операторів можуть працювати з одним УЗ-приладом. Підключення до УЗ-приладу відбувається через Internet-протокол (TCP/IP). У такому разі DICOM-сервер не потрібен. Зображення перед трансляцією стискаються jpeg-компресором і зберігаються у jpeg-форматі на сервері зображень лікарні. Така технологія дозволяє проводити телеконсультування актуальних випадків за будь-якої відстані (в межах лікарні, міста, країни або глобально), навіть не припиняючи прийому на УЗ-приладі. Лімітом у такому телесеансі є швидкість мережевого доступу до жорсткого диску УЗ-приладу. Конфіденційність гарантується системою паролів.

Технологія E-mail Link

У деяких сучасних приладах реалізована можливість пересилання файлів з використанням e-mail. Наприклад, через інтегровану робочу станцію SonoView УЗ-приладу HDI 4000 (PMS) або подібну в приладах SonoAce 9900 та Voluson 730 (General Electric, США) можна сформувати лист, вкласти довільно вибрані ехограми, коментарі (англійською мовою) та надіслати це повідомлення електронною поштою.

Збереження зображень через відеовихід (без використання комп'ютерної мережі)

Система стара і апробована тисячами користувачів ПК. На цей час зросли тільки вимоги до якості зображень, швидкості конвертації та зручності в роботі. Основні режими збереження УЗ-зображень через відеовихід:

• дистанційне керування — лікар-дослідник дає команду асистенту;
  
  
• пряме керування — лікар самостійно вмикає та вимикає систему захоплення зображень.

Захоплюватись можуть окремі кадри, серії кадрів із фіксованими інтервалами, відеопослідовності (обмежені в часі, розміром файла, з триггерним керуванням).

Робота в такому режимі потребує вибору та інтеграції в робочу станцію АРМу спеціальної плати захоплення зображень (відеотюнер, frame-grabber) та спеціального програмного забезпечення. Комп'ютер має бути із швидким інтерфейсом запису на жорсткий диск, що особливо важливо для запису відеороликів. Захоплення відеороликів тривалістю 20 хвилин дорівнює приблизно 1Gb ємності дискового простору.

Ми провели аналіз і тестування різних плат введення зображень. Дійшли висновку, що найбільш прийнятною за співвідношенням ціна/якість є плата DC10+Macromedia Inc. На основі цієї плати побудовано систему захоплення зображень та кінопослідовностей ехограм з ультразвукових приладів першого покоління: Echocamera SSD-260, 1990 року випуску (Aloka Co., Японія), SonoLine SL-1, 1993 року випуску та вітчизняного ехографа УЗТС 005, 1995 року випуску. Ці прилади аналогові і DICOM-стандарт не підтримують.

Телемедичний мобільний інструментально-апаратно-програмний комплекс

Актуальною для України є побудова мобільного апаратно-програмного комплексу для УЗ-досліджень у віддалених, важкодоступних місцях (rural medicine) та застосування його для медицини катастроф (emergency medicine). З цією метою тестовано також TV-тюнер AverUSB для введення зображень з мобільного ручного цифрового УЗ-сканера SonoSite180+/SonoHeart (SonoSite Co., США). Важливою відзнакою комплексу на базі ПК типу NoteBook Aspire 1200 series (Acer Incorporated, США) є повна автономність комплексу від джерел електроенергії (УЗ-сканер і ПК можуть 3-4 години працювати од власних акумуляторних батарей). Підзарядка батарей може проводитись як від звичайної електромережі, так і від автомобіля або гелікоптера. Сам TV-тюнер AverUSB живиться через USB-порт від ПК. Таким чином, лікарі-сонологи можуть виконувати різноманітні дослідження (УЗ-апарат має 6 датчиків і всі сучасні допплерівські режими та тканинну гармоніку) на будь-якій відстані від лікарні абсолютно автономно. У разі необхідності з такого комплексу є можливість надсилати сонограми через модем ПК через радіо- або телефонну (в тому числі й мобільну) мережі. Оскільки УЗ-сканер SonoSite180+/SonoHeart є цифровим, то існує і пряма можливість проводити повний сценарій збереження цифрових зображень на інтегровану в нього робочу станцію з Flash-memory (до 100 ехограм). Після повернення з виклику через опцію ALI NewPORT System зображеня у DICOM-форматі передаються у мережу лікарні.

Нами розроблено зручний інтерфейс для керування відеозахопленням — педальне управління. При цьому зображення на жорсткому диску УЗ-приладу не зберігається. Лікар-сонолог вільно обирає передачу або поодиноких ехограм (bmp, jpeg), або кінопослідовностей у avi-форматі.

При ручному введенні захоплення може виконувати асистент (медсестра), користуючись кнопкою миші або заздалегіть обумовленою ("гарячою") клавішею клавіатури ПК.

Архівування та обробка УЗ-зображень

Архівування ехограм безпосередньо пов'язане зі збереженням файлів. Пошук необхідних файлів має відбуватися через базу даних протоколів. Для роботи з файлами потрібного пацієнта достатньо використовувати стандартні MS Windows-сумісні програми, які поширюються free-ware або share-ware. На наш погляд, однією з найкращих програм для цих завдань є ACDSee.

Зображення з високим розрізненням мають великий розмір (1-2 Mb). Програма архівування повинна мати опцію конвертування зображень у файли з меншими розмірами (50-300 Kb), надавати можливість швидкої підготовки файлів для відправлення на консультаційний WEB-сервер. Звичайно на WEB-сайті можуть бути представолені обидва типи файлів зображень. Файли з високим розрізненням можуть розміщуватися пізніше, можливо, WEB-адміністратором.

Рекомендована конфігурація ПК для АРМу (реально апробована в ЛТМ) дозволяє, крім роботи зі статичними зображеннями, вводити відеопослідовності з будь-якого джерела відеосигналу. Підключення до такого АРМу Web-камери та мікрофона дозволяє проводити відеоконференції (телесонологія on-line).

Для застосування мережевих Internet-ресурсів у роботі кабінету УЗД обов'язковою умовою є підключення до Internet-каналу зі швидкістю не менше, ніж 56 kbit/s.

Додатковою вимогою до робочої станції є наявність мультимедійного програмного забезпечення (відеоплеєра), що підтримує формат MS mpeg4 (asf)/mp3. В оперативних системах MS Windows/Linux/Unix такі програми є, але можлива ситуація, коли виникає необхідність встановлення на ПК додаткових кодеків. Також необхідна підтримка ОС Java script Flash Internet-броузером.

Для якісного представлення візуальних даних слід врахувати й параметри комп'ютерних моніторів. для адекватного представлення градацій сірої шкали та кольорової палітри потребні монітори, які дозволяють калібровку. Найвідомішими виробниками моніторів медичного призначення є компанії Sony, Barco, Toshiba, Philips. Але для нашого ринку цілком придатні й монітори таких виробників, як LG, Samsung. Ми у своїй повсякденній практиці з успіхом використовуємо монітори фірми Samsung SyncMaster 900 nf / SyncMaster 700 nf з діагоналлю 19 та 17 дюймів і плоским екраном.

Для оптимізації роботи потужних цифрових УЗ-сканерів вищих генерацій (5 покоління, експерт- та преміум-класів), насичених різноманітними технологіями візуалізації, іноді потрібно використання АРМу з двома моніторами або навіть двох окремих робочих станцій.

Елементарна складова телесонології

Ми пропонуємо побудову інформаційного простору в сфері УЗД із запровадженням робочого місця лікаря-сонолога – клієнта телемедицини. Так би мовити, знизу. Тобто основним є програмно-апаратний комплекс, що включає програмне забезпечення зі створення картотеки пацієнтів для їх ідентифікації, швидкісний інтерфейс введення формалізованих даних, стандартно сконфігурований персональний комп'ютер кінцевого користувача, оснащений спеціальними пристроями для передачі зображень з сонографа у комп'ютер, спеціальні програми для швидкої підготовки даних для відправлення їх на сервер або консультанту, наявність засобів зв'язку та канали зв'язку.

Стандартизація даних ультразвукових досліджень — шлях до порозуміння в єдиному інформаційному просторі.

Цей шлях у нашій країні розпочато зусиллями Української асоціації фахівців з ультразвукової діагностики та Українського допплерівського клубу, низкою публікацій у періодичних наукових виданнях [11, 4, 9, 5] та Internet за підтримки Лабораторії ТМ НДМІЦ "НОРТ" НАНУ [www.ultrasound.net.ua, www.doppclub.nort.kiev.ua].

Перспективи телемедичних конференцій через АРМ лікаря-сонолога

Для розгорнутих телемедичних конференцій АРМ лікаря-сонолога має бути доповнений додатковими пристроями введення інформації: цифрові фото- та відеокамери (для передачі в АРМ точної позиції УЗ-датчика на тілі пацієнта, загального вигляду пацієнта, трансляції ходу УЗ-дослідження), сканери (введення в АРМ зображень з архівних плівок — ехограм, рентгенограм, томограм тощо), відеопрезентер як універсальний засіб введення матеріалів (в тому числі й рукописних) з історії хвороби та загальної панорамної зйомки кабінету телесонології.

Найважливішими складовими елементами переходу від локальних АРМів до мережевих телемедичних протоколів є: наявність підготовлених для пересилання в електронному вигляді даних (паспортні дані, формалізовані протоколи, УЗ-зображення); надійно працюючі канали зв'язку (в першу чергу Internet); упевненість лікаря-позивача у доступності та своєчасному отриманні компетентної, конструктивно корисної відповіді спеціаліста-консультанта.

Саме тут важливо вирішити не тільки технічні та технологічні, а й організаційні питання — правові, економічні, субординаційні. Головну роль щодо цього має відіграти ініціатива громадських об'єднань професіоналів — Української асоціації фахівців з ультразвукової діагностики та Українського допплерівського клубу. Для цього створено Internet-сервер УАФУЗД та УДК як базовий Internet-ресурс для віддаленого консультування й інформатизації — www.ultrasound.net.ua.

Головне: телесонологія як технологія спілкування повинна бути не зайвим клопотом, а помічником у розв'язанні повсякденних проблем спеціаліста в його робочому кабінеті. Саме в розвитку АРМів лікаря-сонолога та розповсюдженні їх серед фахівців ми вбачаємо успіх телесонології в Україні.

Висновки

1. Розробка автоматизованого робочого місця лікаря-сонолога як клієнта телемедицини на засадах доступного широкому колу лікарень комп'ютерного обладнання дозволить отримати в електронному вигляді та підготувати без зайвої втрати часу матеріали (формалізовані та візуальні) для консультування через існуючі в Україні комп'ютерні мережі.

2. Саме впровадження АРМа лікаря-сонолога "знизу" дозволить налаштувати свідомість фахівця на мережевий спосіб мислення, подолати психологічні та адміністративні бар'єри, накопичувати діагностичну інформацію в стандартних форматах з ультразвукових приладів будь-якого технологічного рівня.

3. Широке впровадження автоматизованого робочого місця лікаря-сонолога підвищить якісний рівень і доказовість ультразвукової діагностики, додасть рентабельності процесові архівування (безплівкове/безпаперове зберігання та документообіг лікарень), надасть йому оперативності, заощадить людські ресурси.

4. Застосування локалізованої версії міжнародного радіологічного стандарту DICOM-3 у повсякденній практиці сонологів України можливе тільки через залучення їх в цей процес під егідою суспільних об'єднань — Української Ассоціації фахівців з ультразвукової діагностики та Українського допплерівського клубу.

5. Впровадження АРМу і спеціалізованого Internet-серверу ультразвукової діагностки (для дистанційного консультування та навчання) ведуть до створення єдиного інформаційного медичного простору для лікарів-сонологів.