INNOVATIVE ASPECTS OF IT-TECHNOLOGY APPLICATION IN MEDICAL PRODUCTS FOR REHABILITATION

Full Text

Введение Медицинская реабилитация сегодня востребована, практически во всех областях медицины: от неврологии до кардиологии и онкологии. Все большую значимость это направление приобретает как за рубежом, так и в России [1]. Развиваются такие направления как роботизированная механотерапия [2, 3], применение экзоскелетов [4]. Разработка и внедрение высокотехнологичных, в ряде случаев, инновационных медицинских и технических решений могут базироваться на логистической концепции сочетанного применения принципов комплексного управления материальными и нематериальными (финансовыми, энергетическими, трудовыми и т.п.) потоками с максимальным использованием интеграции и информационных технологий, что особо важно для обеспечения взаимодействия медицинских и технических специалистов [5]. Исходя из того, что логистическая концепция предполагает анализ, синтез, и оптимизацию потоково-процессных производственно-сервисных, в том числе, медицинских структур, в статье рассмотрены некоторые вопросы информационных технологий, позволяющие более качественно обеспечивать как профессиональные лечебно-диагностические возможности разрабатываемых изделий, так и высокие требования по сохранению здоровья пациентов при их эксплуатации. Непременным является соблюдение процессного подхода и для предприятий-производителей, миссией которых является разработка, производство, техническое обслуживание и метрологическое обеспечение высокотехнологичных медицинских изделий (МИ), включаю щих, роботизированные системы для реабилитации больных с нарушениями двигательной активности, характеризующихся высокоточным обеспечением необходимого функционала и повышенными требованиями к безопасности эксплуатации, как в клинических, так и в домашних условиях, в том числе, путем применения дистанционных и телемедицинских технологий [6, 7] . Цифровизация реабилитационного процесса При этом применение информационных телемедицинских систем для съема информации и управления терапевтическим воздействием в процессе медицинской реабилитации позволяет не только оптимизировать процессы диагностики и лечения, но и реализовать функции удаленного доступа от пациента к врачу и от врача к пациенту. Для эффективной реализации поставленной задачи, целесообразно ориентировать разработчиков МИ, включая медицинских соисполнителей, на использование передовых информационных технологий уже на этапе проектирования, с целью их модернизации в процессе лабораторных технических, доклинических и клинических исследований. Медицинских сотрудников необходимо ознакомить с принципами функционирования и возможностями применяемых аппаратно - программных решений эксплуатируемых или предназначенных для эксплуатации роботизированных комплексов для реабилитации [2-4], что, частично, отражено и в этой работе. Одним из принципов реализации технологии телемедицины и цифровизации процедур роботизированной № 2-2019 ФИЗИЧЕСКАЯ И РЕАБИЛИТАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА, МЕДИЦИНСКАЯРЕАБИЛИТАЦИЯ 43 ТЕхнологии физичЕской и рЕАБилиТАционной мЕдицины механотерапии может быть применение современных информационных решений на базе создания аппаратнопрограммного комплекса с регистром единого централизованного информационного хранилища данных о результатах регистрации и управления проводимыми тренировками/исследованиями и процедурами медицинской реабилитации. Регистр должен обладать необходимой надежностью для предотвращения возникновения критических ситуаций в процессе его эксплуатации. К критическим ситуациям в данном случае следует отнести искажение и потерю информации, а также несанкционированный доступ к ней. Следовательно, необходимо, чтобы регистр удовлетворял повышенным требованиям, предъявляемым к безопасности и доступности обрабатываемой в нем информации, касающихся персональных данных пациента и состояния его здоровья. Программное обеспечение комплекса должно быть разработано также с учетом актуальных требований по эргономике и удобству эксплуатации. К числу таких требований можно отнести следующие: - использование графического пользовательского интерфейса, доступного и общепринятого в медицинских учреждениях; - соответствие пользовательского интерфейса стандартам, принятым в операционной среде MS Windows; - организация диалога на базе окон, при этом в окне могут использоваться: кнопки, поля, списки, переключатели, панели, полосы прокрутки, формы, количество и функциональное назначение которых определяется медицинскими соисполнителями. Для обеспечения информационного обмена со сторонними информационными системами (с использованием веб-сервисов) программный комплекс должен обеспечивать поддержку стандарта XML и возможность разработки xml-шаблонов файлов. Таким образом, в процессе взаимодействия между информационными системами комлекса на передающей системе будет генерироваться специальный xml-файл с требуемой информацией. Посредством веб-сервисов произойдет обмен данными, где на целевой информационной системе сформированный внешний файл будет соответствовать заданному шаблону, а, содержащиеся в нем данные, будут загружены в информационную систему комплекса. Аналогично, должен быть предусмотрен обратный процесс с передачей данных из внешней информационной системы в систему аппаратно-программного комплекса, что обеспечит непрерывную информационную, в том числе, телеметрическую связь врача реабилитоло-га с пациентом. Гармонизация информации осуществляется путем выгрузки/копирования данных из региональных подсистем регисра в центральное хранилище данных (во временный/резервный сегмент через процедуру аутентификации и контроля прав доступа для ответственных лиц, уполномоченных на проведение исследований, процедур реабилитации и сбор данных по регистрируемым физиологическим параметрам). Полученные результаты во временном сегменте проходят проверку соответствия и непротиворечивости информации. В случае наличия ошибок генерируется протокол проверки с указанием выявленных ошибок, протоколируемый врачом - реабилитологом, что минимизирует недостоверность медико-биологической информации. При повторной передаче данных процедура проверки повторяется до отсутствия ошибок (автоматического снятия признака наличия ошибок). В процессе эксплуатации комплекса должен выполняться формально-логический контроль данных регистра комплекса по ряду критериев, таких, например, как проверка целостности данных (обязательное наличие необходимых связей с другими таблицами базы данных), проверка несовпадения данных в хранилище и в загружаемой базе, приоритет загружаемых данных (проверка соответствующих полей) и т.д. с целью увеличения информационной безопасности аппаратнопрограммного комплекса и его компонентов. Эти процессы выполняются автоматически, но специалист по реабилитации должен уметь их контролировать. Необходимо принятие ряда дополнительных условий, направленных на формирование условий, максимально исключающих возможности любого несанкционированного доступа к результатам исследований. Так как в разрабатываемом комплексе возможно использование веб-сервисов, то существенно облегчается управление уровнем информационной безопасности (потому что все операции между компонентами комплекса происходят в защищенной от доступа извне среде, соответственно, все операции с внешними системами осуществляются через защищенный веб-сервис). Исходя из указанного, целесообразным является разделение политики информационной безопасности на составляющие: а) обеспечение безопасности от пользователя: пациента/оператора или от любой внешней информационной системы до сервера комплекса и б) обеспечение безопасности внутри комплекса. На стороне пользователя защита информации выполняется средствами комплекса, поскольку непосредственно работа с информацией происходит в нем, то безопаснее всего данные операции выполнять именно на сервере комплекса. В разработке предполагается что, компоненты аппаратно-программного комплекса могут работать в составе единой вычислительной сети, построенной по технологии Интернет/Интранет. В качестве основного средства связи между компонентами комплекса должна быть использована локальная сеть, построенная по технологии Ethernet. Кроме того, целесообразно предусмотреть возможность работы функционально законченных компонентов комплекса в разных локальных вычислительных сетях медучреждений и пациентов. В качестве базового протокола сетевого и межсетевого взаимодействия можно использовать протокол TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol, протокол управления передачей/интернет-протокол). Для взаимодействия аппаратно-программного комплекса в части обмена данными с внешними информационными системами могут быть разработаны форматы обмена данными в виде xml-шаблонов. В этом случае, обмен будет происходить при формировании xml-файла с необходимыми данными, передачи его во внешнюю информационную систему (или наоборот из внешней -в систему комплекса) с последующим анализом файла и загрузкой информации в банк данных пациента. При проектировании аппаратно-программного реабилитационного комплекса необходимо полагать, что он будет использоваться в круглосуточном режиме, с учетом перерывов на проведение технического обслуживания в течение не более 2-х часов в сутки с учетом графика реабилитации. При проектировании и разработке комплекса в нем должны быть заложены принципы масштабирования и дальнейшего развития. Под масштабированием будем понимать возможное увеличение количества обрабатываемой информации и пользователей. Под 44 физическая И реабилитационная медицина, мЕдИцИнскАЯрЕАБИлИТАцИЯ май 2019 технологии физической и реабилитационной медицины развитием в данной работе понимается создание новых программных средств, на основе уже имеющихся, с целью удовлетворения потребностей пользователей (вра-чей-реабилитологов и пациентов). Программное обеспечение комплекса должно представлять компьютерную программу для выполнения поставленных требований. Ядро программы можно построить на базе операционной системе семейства Windows и промышленной СУБД MS-SQL, позволяющих решить поставленные задачи медицинской реабилитации [1-4]. Выводы: С целью эффективной эксплуатации высокотехнологичных медицинских изделий для реабилитации целесообразно проведение дополнительного обучения медицинских специалистов и организация для них практических занятий [8]. Составление медико-технических требований к сложным медицинским изделиям, возможно только на основе совместной деятельности медицинских и технических специалистов [5], что обеспечит клиническую эффективность и безопасность разработки.

About the authors

Yu G Gertsik

Bauman Moscow State Technical University; Federal Research and Clinical Center of Intensive Care Medicine and Rehabilitology

Email: gerzik@mail.ru
Moscow, Russia

G E Ivanova

Russian National Research Medical University. N.I. Pirogov; All-Russian Public Organization for the Promotion of Medical Rehabilitology "Union of Rehabilitologists of Russia"

Moscow, Russia

I N Omelchenko

Bauman Moscow State Technical University

Moscow, Russia

G Ya Gertsik

LLC Cybernetic World

Moscow, Russia

References

Supplementary files