Введение. В существующих условиях развитие телемедицинской сети предполагает постепенное наращивание мощности узлов и оснащение их на основе концепции адаптивной архитектуры информационных технологий. В рамках различных этапов развития, как правило, организуется взаимодействие через сеть оператора. По возможности, максимально используются ресурсы установленного ранее канального оборудования и устанавливается только специализированная система видеоконференцсвязи, что позволяет проводить консультации пациентов как оперативные врачебные консультации и консилиумы (в том числе и срочные), так и в отложенном режиме не требующие передачи информации в реальном времени. Данные режимы позволят специалистам обмениваться оцифрованными динамическими изображениями, текстовыми файлами (истории болезни), получать по запросу информацию из медицинских баз данных и решать различного рода консультативные медицинские задачи.
Осуществление технологических процедур по каналам связи. Для связи с Центральным региональным узлом телемедицины используется сеть с коммутацией пакетов с предоставлением интерфейса Ethernet 10/100 Base-T или не менее трех интерфейсов BRI ISDN. Доступ осуществляется через находящееся в сети оператора оборудование маршрутизации/коммутации. Такое построение сети обеспечивает проведение телеконсультаций в режиме реального времени или отложенной доставки и централизованное управление организацией и проведением телеконсультаций за счет применяемых организационных мер, получать необходимую информацию из информационных систем и специализированных банков данных в ограниченном виде. Вместе с тем в последнее время в дополнение к ранее применяемому оборудованию и техническим решениям, устанавливается оборудование маршрутизации и коммутаторы ЛВС, высококачественные сканеры, документальные камеры и используются серверы для ведения баз клинических консультативных данных и экспертных процедур. При этом в ряде ЛПУ Алтайского края организуются телемедицинские сеансы через цифровую коммутируемую линию PRI (Primary Rate Interface) ISDN (Integrated Services Digital Network) и с целью подключения остальных узлов планируется переход на выделенный IP канал требуемой пропускной способности. Это позволяет подключить к обмену данным рабочие места существующей ЛВС ЛПУ и более гибко использовать выделяемый канальный ресурс, получая возможность централизованного и пока ограниченного управления создаваемой сетью.
Осуществляемые мероприятия позволяют проводить консультации пациентов в режиме реального времени с передачей статических изображений и их обсуждением, что обеспечивает:
- обмен оцифрованными статическими изображениями высокой четкости (срезы тканей, рентгенограммы, эхокардиограммы, ЭКГ и т.д.), в режиме реального времени и отложенной доставки между специалистами лечебно-профилактического учреждения (ЛПУ), и консультантами, находящимися на других узлах сети;
- принципиально новый уровень взаимодействия работников практического здравоохранения в рамках области, использовать данные медицинской статистики по региону, повысить эффективность медицинского обслуживания населения;
- более эффективное и экономичное использование интеллектуального и технического потенциала ЛПУ области;
- запуск программы дистанционного обучения и повышения квалификации персонала ЛПУ, участвовать в научном обмене между ведущими медицинскими школами отечественных и зарубежных стран, а также, внутри страны;
- проведение конкурсного набора медицинского персонала с использованием программ тестирования и обучения.
Современные технологии позволяют осуществить дополнительную установку оборудования, обеспечивающее специализированный доступ к каналу связи (сети оператора), согласование (опционально), маршрутизацию, СКС (активное оборудование), документарной камере, сканеру высокой четкости формата А3.
В настоящее время осуществляется наращивание возможностей центрального узла, расположенного в Алтайском диагностическом центре.
Развитие данной основы позволяет получить дополнительные возможности:
- свободного обмена речевой информацией в режиме реального времени между специалистами ЛПУ, ведущими российскими специалистами;
- значительного повышения качества уже существующих услуг;
- повышения статуса ЛПУ;
- расширения круга клиентов;
- при помощи программы дистанционного обучения повышения квалификации персонала клиники;
- более активного участия в научном обмене между ведущими медицинскими школами зарубежных стран, а также, стран СНГ;
- проведения конкурсного набора медицинского персонала;
- значительного повышения эффективности средств, выделяемых на поддержание каналов.
При этом их взаимодействие с узлами сети организуется через модемные соединения и сеть Internet с выходом через центральный узел, что позволяет проводить консультации пациентов как оперативные (с речевой поддержкой), так и в режиме с отложенной доставкой, не требующие передачи подвижных изображений в реальном масштабе времени. Данный режим позволяет специалистам обмениваться оцифрованными статическими изображениями высокой четкости (гистологические препараты, лучевые исследования, эхокардиограммы, ЭКГ и т.д.), текстовыми файлами (истории болезни), получать по запросу информацию из медицинских баз данных и т.д..
Центральным звеном проектируемой сети по-прежнему является Центральный региональный терминал на базе Алтайского диагностического центра, который обеспечивает функционирование сети, координирует работу региональных центров, организует оказание телемедицинских услуг.
Топология сети телемедицинской сети Алтайского края традиционно сформирована по схеме «звезда». И представляет собой корпоративную выделенную сеть связи. Схема построения «звезда» наиболее полно соответствует модели организации системы здравоохранения в регионе и наиболее полно соответствует алгоритму взаимодействия узлов и пунктов телемедицины, что удобно для наращивания и масштабирования сети в регионе. Такая система сети гарантирует полную доступность терминалов и комплексов сети из любой точки. Все требования к узлам сети едины и реализуются на основе универсальных принципов, что обеспечивает единое управление сетью, единую техническую политику и единую систему технической эксплуатации и обеспечения сети.
Систематизация сетей и каналов связи. Комитет здравоохранения Алтайского края не располагает собственной магистральной первичной сетью связи на территории региона и её строительство не предусматривается, ввиду большой протяженности сети, значительных финансовых затрат и сравнительно небольшой потребности в канальной емкости. В связи с этим, для обеспечения потребностей оказания консультативной медицинской помощи с использованием телемедицинской сети в рамках районных и межрайонных магистральных связей, которые строятся с использованием современных технологий синхронной цифровой иерархии и на базе волоконно-оптических линий связи и обеспечивают требуемую надежность и устойчивость связей.
Консультативное взаимодействие обеспечивается с использованием специальной техники и медицинской аппаратуры в реальном масштабе времени, обеспечивая диагностические сеансы и передачу сложных графических и видеоизображений высокого качества, которые должны обеспечить выполнение ряда требований:
- достижение эффективности использования каналов - аренда каналов связи является основной статьей эксплуатационных расходов, учитывая значительную территорию охвата и число подключаемых точек, а также необходимость эффективного использования бюджетных средств;
- предоставление единого комплекса услуг на единой платформе, обеспечивая полную совместимость с различным существующим и планируемым оборудованием телефонии, факсимильной связи, передачи данных, аудио- и видеоконференцсвязи и управления консультативной службой и программой;
- легкость управления и обслуживания - наличие собственной большой технической группы для обслуживания подсистемы связи приводит к существенному увеличению общей стоимости эксплуатации;
- возможность обеспечения высокой надежности - в системе должны использоваться групповые средства с высокой надежностью, а также должна обеспечиваться возможность временного использования ресурсов сети при выходе из строя каналов связи и оборудования коммутации, приоритетный подход к некоторым каналам связи и соединениям;
- обеспечение возможности наращивания функциональных возможностей сети - с течением времени возникает необходимость в предоставлении новых услуг, в предоставлении тех же услуг с использованием более широкой полосы пропускания;
- открытость для будущего развития, предполагающая возможность использования перспективных сетевых технологий.
При выборе технологии для построения транспортной сети Алтайского края приняты во внимание все перечисленные выше требования, но наиболее важным среди них является снижение эксплуатационных затрат за счет эффективного использования каналов связи.
В целях повышения надежности и высокой управляемости сети телемедицины используются каналы не более чем двух операторов. При этом каналы сдаются в среднесрочную аренду (на срок от 1 до 3 лет) с возможно более стабильными тарифами и эффективными тарифными планами. При анализе всех точек выбираются три оператора с наилучшими показателями.
Развитие сети телефонной связи в Алтайском крае исторически происходило и происходит в значительной доли с внедрением коммутаторов (АТС) ISDN. Таким образом, построение отдельных фрагментов телемедицинской сети данного региона целесообразно проводить с использованием существующих сетей ISDN, учитывая требования соответствующих пунктов технического задания и задач решаемых сетью. Основой ISDN является цифровая телефонная сеть, т. е. сеть на базе цифровых телефонных каналов 64 кбит/с. Поэтому по сути ISDN является сетью с коммутацией каналов, однако в ней возможна также передача данных с коммутацией пакетов. Такие решения в виде фрагментов наложенной СПД применены при обеспечении взаимодействия ЛВС объектов, подключеных через ISDN.
Идеальной технологией для построения мультисервисных транспортных сетей с высоким качеством обслуживания является технология ATM, поскольку она разрабатывалась специально для этой цели. Это стандартизованная МСЭ-Т технология коммутации ячеек фиксированной длины, обеспечивающая эффективную передачу различных типов трафика (голос, видео, трафик ЛВС), а также имитацию работы по выделенным каналам произвольной пропускной способности.
Протокол передачи FR и протокол IP, в отличие от технологии АТМ, разрабатывались первоначально только для передачи данных, а лишь затем их приспособили с помощью различных надстроек для передачи разнородного трафика. Вследствие этого мультисервисные транспортные сети на базе этих протоколов не так эффективны, как сети на базе технологии АТМ и предоставляют меньший набор услуг. Тем не менее, технологии построения мультисервисных сетей на базе протоколов FR и IP практически полностью стандартизованы и весьма широко применяются для создания таких сетей, базирующихся на цифровых каналах со скоростью передачи от 64 Кбит/с до 2048 Кбит/с. и даже на аналоговых каналах.
Технология, базирующаяся на протоколе IP, проигрывает по требованиям к полосе пропускания другим технологиям за счет больших накладных расходов на передачу служебной информации, что очень важно в системе телемедицинского обслуживания в реальном масштабе времени.
Для уменьшения этого недостатка в маршрутизаторах IP при передаче речи применяется дополнительный механизм - Compressed Real-Time Protocol (CRTP) - протокол, базирующийся на протоколе Real-Time Protocol (RTP), который является стандартным протоколом передачи мультимедийной информации и определен в Рекомендации МСЭ-Т Н.323. Он предусматривает сжатие заголовков IP пакетов, что позволяет значительно снизить количество служебной информации и, тем самым, снизить требования к полосе пропускания. При использовании этого механизма технология IP по требованиям к полосе пропускания практически не отличается от других технологий.
Протокол IP является протоколом третьего уровня и широко используется в глобальных и в локальных сетях, соответственно технология IP может служить основой не только для объединения УПАТС, но и для реализации сквозных (до рабочего места) мультимедийных приложений, что особенно важно для развития сети телемедицины. Попытка инкапсуляции пакетов протокола IP в пакеты протокола FR приводит к непроизводительным расходам пропускной способности каналов связи, от чего пришлось отказаться.
Применение специального репитера, а также дополнительных выносных антенн с различными степенями усиления сигнала позволят расширить зону действия беспроводной связи в условиях затрудненности прокладки новых кабелей (например, при обеспечении услуг беспроводной связи в условиях, когда новые строительные или ремонтные работы невозможны). Эрикссон занимает лидирующее положение на рынке беспроводной учрежденческой связи и в разработках беспроводных систем DECT. Системы Эрикссон стандарта DECT установлены более, чем в 50 странах мира и обслуживают более 3-х миллионов беспроводных абонентов; доля оборудования Эрикссон на европейском рынке составляет более 40%, а в России – около 50% всех установленных DECT-систем, что послужило предпочтением в их использовании.
Выводы. Таким образом, применяемые телемедицинские технологии, на базе стандартов FR и IP, а также на базе CR, имеют много общего, предоставляя пакет возможностей больших систем, экономически эффективный для организаций малых и средних размеров (на 8-200 абонентов) и обеспечивает возможности подключения к ISDN, поддержку беспроводных абонентов, интеллектуальной голосовой передачи сообщений, предоставляет полный набор услуг центра обработки вызова, и возможности построения корпоративных сетей на основе BusinessPhone. Интегрированный IP шлюз позволяет организовывать учрежденческие сети, используя корпоративную IP сеть. BusinessPhone также предлагает развитые средства IP телефонии с использованием IP разработок Ericsson: телефона модели Dialog 3413 и нового клиентского приложения Back Stage Сlient являясь модульной системой, обеспечивающей в будущем меры по наращиванию и развитию системы за счет внедрения новых функций, обеспечив тем самым защиту уже сделанных инвестиций.
Качество технического сервиса, определяемое уровнем оснащенности телемедицинских центров, использование новых технологий в формировании сети, и систематизация сетей и каналов в создании и развитии телемедицинских технологий имеют определяющее значение в системе обеспечения оказания медицинской помощи с использованием магистральных каналов и обеспечения качества медицинского обслуживания населения.