Консультаційна телемедична система

Реферат: Консультаційна телемедична система містить робоче місце користувача з системою доступу до інтернету, сервер, базу даних пацієнтів, інтелектуальну систему з експертною системою, з системою формалізації понять вхідного тексту, процесором понятійного словника з бібліотекою функцій та повного набору відношень між поняттями, процесором довідника баз даних, базу даних інтелектуальної системи, виконану на основі онтології предметної області, блок оперативних консультацій, робоче місце та сервер, з'єднані каналом двостороннього зв'язку з забезпеченням ідентифікації особи лікаря та визначенням прав доступу. Сервер з'єднано з базою даних пацієнтів, інтелектуальна система з'єднана з сервером. Робоче місце виконано у вигляді кабінету телемедицини, створеного на базі окремого медичного закладу, сервер виконано у вигляді веб-сервера, як єдиний центр з програмним забезпеченням системи. Доступ кабінету телемедицини до програмного забезпечення реалізовано за моделлю SaaS, кабінет телемедицини обладнано інтернет-браузером, веб-камерою. Система обладнана медіасервером з аудіо/відеоконтентом, системою передачі контенту до кабінету телемедицини та терміналів фахівців в предметній області, з системою сповіщення щодо майбутнього конференцзв'язку. Медіасервер виконано з забезпеченням роботи в режимі онлайн та з'єднано з кабінетом телемедицини та терміналами фахівців, веб-сервером, базою даних пацієнтів, кабінет телемедицини та інші компоненти системи, їх мережеве з'єднання з сервером обладнано програмою захисту. Cистема реалізована з використанням хмарних технологій та адаптована для комунікацій між лікарськими установами для проведення дистанційних лікарських консультацій. UA 107021 U (54) КОНСУЛЬТАЦІЙНА ТЕЛЕМЕДИЧНА СИСТЕМА UA 107021 U UA 107021 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медичної техніки, зокрема до засобів телемедицини та експертних інтелектуальних систем для проведення дистанційних консультацій та медичних експертиз. Відомою є інформаційно-аналітична система за патентом RU № 2251965 на винахід, дата публікації 20.05.2005 p., яка містить робоче місце віддаленого користувача - лікаря, з'єднане мережевим каналом зв'язку з блоком керування спеціаліста-консультанта - сервером по протоколу TCP/IP та мультиплексором, що забезпечують зв'язок з апаратурою контролю стану пацієнта та централізованим блоком документування результатів діагнозу. Система містить блок адаптації для самоналагоджування та самонавчання, блок оперативних консультацій та блок інтелектуального інтерфейсу. Блок керування спеціаліста-консультанта являє собою інформаційно-аналітичний центр (ядро комплексу), містить експертну систему та з'єднаний з блоком оперативних консультацій, блоком адаптації та блоком інтелектуального інтерфейсу, а через мультиплексор має зв'язок із апаратурою контролю стану пацієнта та блоком документування. Робоче місце з'єднано з блоком інтелектуального інтерфейсу. Система передбачає функціонування робочого місця лікаря на базі персонального комп'ютера, зв'язаного з блоком інтелектуального інтерфейсу. Лікар вводить усі дані щодо кожного пацієнта, які спрямовуються через сервер блока керування консультанта до блока документування, який використовують для зберігання електронних відомостей та журналів пацієнтів з формуванням бази даних пацієнтів. В процесі роботи, якщо лікарю необхідно встановити точний діагноз, з робочого місця здійснюють запит сервера для встановлення або уточнення діагнозу з боку консультанта та виробляння ним рекомендацій по запиту з використанням даних пацієнта, внесених до бази даних пацієнтів в блоці документування. Консультант в складних випадках також може звертатися в блок оперативних консультацій для отримання в режимі онлайн або відкладеному режимі відомостей від спеціалістів провідних медичних закладів. Консультації проводяться на основі методів аналізу та розпізнавання складних ситуацій в автоматичному режимі, в тому числі на основі аналізу типових помилок. Результати консультацій поповнюють базу даних конкретного пацієнта з занесенням їх до його електронної карточки та електронних журналів. Блок інтелектуального інтерфейсу зв'язаний з робочим місцем та блоком керування консультанта, на базі якого він й функціонує, виконуючи функцію об'єднання знань. Блок інтелектуального інтерфейсу містить процесор довідника баз даних, процесор словника понять з бібліотекою функцій та повного набору відношень між поняттями, в тому числі асоціативних "частина-ціле", "симптом-діагноз". Таким чином, відома система має спеціалізовану базу даних знань зі збереженням інформації в єдиному інформаційному центрі, з можливістю отримання нових експериментальних даних, що стосуються уточнень діагнозу захворювання та методів його лікування для окремого пацієнта шляхом забезпечення оперативного зв'язку лікаря зі спеціалістом-консультантом, провідними науково-дослідними, лікувально-профілактичними, діагностичними закладами. Недоліками системи є її складність, обмежені функціональні можливості для отримання лікарем оперативної інформації, особливо при труднощах з визначенням діагнозу захворювання або при патоморфозі, велика завантаженість лікарів на місцях. Крім того, для функціонування системи передбачається використання на робочому місці лікаря дорогих програм, що значно збільшує затрати при впровадженні даної системи. В основу корисної моделі поставлена задача розроблення спрощеної консультаційної телемедичної системи, адаптованої для міжгоспітальних комунікацій лікарів, для проведення дистанційних лікарських консультацій, забезпечення проведення повного циклу лікарської консультації без застосування програмних продуктів сторонніх компаній, розширення її функціональних можливостей шляхом оперативної організації автоматизованих SMSповідомлень, зниження загальної вартості процедур користування системою для медичних закладів шляхом здійснення консультацій через інтернет-браузер з використанням SaaSмоделі. Поставлена задача вирішується тим, що розроблена консультаційна телемедична система, яка містить: - робоче місце користувача - термінал з процесором, пам'яттю, дисковою пам'яттю, з системою доступу до інтернету, виконане у вигляді кабінету телемедицини, створеного на базі окремого медичного закладу, - блок керування спеціаліста-консультанта - сервер з процесором, пам'яттю, дисковою пам'яттю, - централізований блок документування даних пацієнта - базу даних пацієнтів, 1 UA 107021 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - блок інтелектуального інтерфейсу - інтелектуальну систему з експертною системою, системою формалізації понять вхідного тексту, процесором понятійного словника з бібліотекою функцій та повного набора відношень між поняттями, в тому числі асоціативних "частина-ціле", "симптом-діагноз", процесором довідника баз даних, окремою базою даних інформації щодо предметної області, - базу даних інтелектуальної системи, виконану на основі онтології предметної області; - блок оперативних консультацій з процесором, пам'яттю, дисковою пам'яттю з виконанням функцій: проведення телеконсультацій, управління правами доступу; - кабінет телемедицини та сервер з'єднані каналом двостороннього зв'язку для забезпечення ідентифікації лікаря та визначенням прав доступу; - сервер з'єднано з базою даних пацієнтів; - кабінет телемедицини з'єднано з базою даних пацієнтів через сервер; - інтелектуальна система з'єднана з сервером; - сервер з'єднано з блоком оперативних консультацій. Рішення за корисною моделлю, що заявляється, відрізняється від найближчого аналога наступним: - сервер виконано у вигляді веб-сервера, що приймає НТТР-замовлення від веб-браузера та видає HTTP-відповіді разом з HTML-сторінкою за протоколом HTTP; - програмне забезпечення системи розгорнуто в єдиному центрі - на веб-сервері у вигляді єдиного програмного ядра, - доступ кабінету телемедицини до програмного забезпечення системи реалізовано за моделлю SaaS; - кабінет телемедицини обладнано веб-камерою, системою електронного цифрового підпису, інтернет-браузером для доступу до інших вузлів системи, які надаються після ідентифікації особи лікаря, за необхідності принтером; - блок оперативних консультацій з процесором, пам'яттю, дисковою пам'яттю встановлено безпосередньо на веб-сервері, - система обладнана медіасервером з аудіо/відеоконтентом, системою передачі контенту до кабінету телемедицини та термінали медичних закладів та/або спеціалістів в предметній області, сервером оператора мобільного зв'язку, системою сповіщення щодо майбутнього конференцзв'язку, - медіасервер виконано з забезпеченням роботи в онлайн-режимі, обладнано автоматичною системою прийому та передачі SMS-повідомлень та з'єднано з кабінетом телемедицини та терміналами спеціалістів, веб-сервером, базою даних пацієнтів та сервером оператора мобільного зв'язку; - комп'ютери кабінету телемедицини та інші компоненти системи, їх мережеве з'єднання з сервером обладнані програмою захисту; - мережеве з'єднання кабінету телемедицини з сервером обладнано міжмережевим екраном; - система реалізована з використанням хмарних технологій та адаптована для комунікацій між лікарськими установами для проведення дистанційних лікарських консультацій. Добре відомим є використання систем з програмним забезпеченням організованими за моделлю SaaS. При цьому користувачам надається доступ до програмного забезпечення через інтернет без його встановлення на термінали користувачів, що зменшує витрати користувачів за користування програмним забезпеченням. Широко відомо повсюдне використання медіасервера для організації різних шоу, конференцій в режимі онлайн. Проте його використання та вбудовування до консультаційної телемедичної системи, що заявляється, дозволяє оперативно та без додаткових витрат провести дистанційну консультацію з фахівцями, відомими медичними закладами, центрами та науковими інститутами, що може дозволити оперативно вирішити проблему, що виникла, наприклад, встановити діагноз пацієнта, своєчасно призначити лікування та навіть спасти життя пацієнту. Незважаючи на відомість обмежувальних ознак та частини відмітних ознак, сукупність ознак, що заявляється, є невідомою з рівня техніки. Наведене нижче креслення, що відображає схему консультаційної телемедичної системи за корисною моделлю, що заявляється, як і опис прикладів конкретної реалізації консультаційної телемедичної системи, наведені лише для ілюстрації заявленої корисної моделі і не обмежують обсяг прав, визначений формулою корисної моделі. Консультаційна телемедична система містить телемедичний кабінет 1, до складу якого входить термінал 2 лікаря - адміністратора системи. Термінал 2 обладнано системою 2 UA 107021 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 електронного цифрового підпису (ЕЦП) 3 для ідентифікації лікаря та запобігання несанкціонованому доступу до системи. Як ЕЦП може бути використаний, наприклад usbбрелок, e-token тощо. На терміналі 2 встановлені програмні засоби захисту інформації 4. Через термінал 2 здійснюється доступ до інтернет-браузера для користування єдиним програмним забезпеченням системи. Зрозуміло, що через подібні телемедичні кабінети 1 в контексті даного рішення мається на увазі множина кабінетів. Термінал 2 підключений до закодованого каналу зв'язку 5 з веб-сервером 6 через інтернет. Додатково до закодованого каналу зв'язку введений міжмережевий/мережевий екран 7, який виконує функцію фільтра та є комплексом апаратних та/або програмних засобів, за допомогою якого здійснюють контроль та фільтрацію мережевих пакетів у відповідності до заданих правил фільтрації. Тобто міжмережевий екран 7 додатково захищає комп'ютерні мережі або їх окремі вузли від несанкціонованого доступу. Веб-сервер 6 є єдиним центром системи та містить процесор, пам'ять, дискову пам'ять (не показані). На веб-сервері 6 розгорнуто програмне забезпечення у вигляді єдиного програмного ядра, необхідного для роботи системи, доступ до якого для телемедичних кабінетів та спеціалістів здійснюється за хмарною технологією (програмна модель SaaS) через інтернетбраузер. Система містить інтелектуальну систему 8 з базою даних 9, зв'язаною з веб-сервером 6. Інтелектуальна система 8 організована за логікою системи з функціями аналізу конкретного запита користувача та видачі відповіді рекомендувального характеру, як синтезу історії хвороби пацієнта та медичних знань, при цьому веб-сервер 4 організовано як бізнес логіка цієї системи. Інтелектуальна система 8 містить експертну систему, підсистему прийму запитів з вебсервера 6, підсистему первинної обробки запитів та вхідної інформації, підсистему аналізу запитів та вхідної інформації відповідно до закладених в неї алгоритмів, підсистему аналізу стану пацієнта, підсистему аналізу протікання хвороби, підсистему вироблення рекомендацій. Інтелектуальну систему 8 виконано з підсистемою формалізації понять вхідного тексту, процесором словника понять з бібліотекою функцій та повного набору відношень між поняттями, в тому числі асоціативних "частина-ціле", "симптом-діагноз", процесором довідника баз даних. База даних 9 інтелектуальної системи 8 організована на основі онтології предметної області, де кожне відношення являє собою деяку суть, явище, процес предметної області, причому зв'язки між сутями розглядаються як відношення, в яких вони знаходяться в предметній області (суть "діагноз" має ознаки, наведені в суті "симптоми"). База даних 9 інтелектуальної системи 8 є спеціалізованою базою медичних знань: описі хвороб, методи лікування, довідники тощо, яка постійно поповнюється та оновлює свій вміст. Система також включає зв'язану з веб-сервером 6 базу даних 10 пацієнтів, яка містить інформацію про електронні журнали та картки пацієнтів з їх ідентифікаційними даними, історіями хвороб, результатами аналізів та обстежень, діагнозами, методами та схемами лікування, призначеннями ліків тощо. Структура бази даних 10 розроблена таким чином, що підвищити швидкість доступу до її вмісту за рахунок використання спеціальних процедур, забезпечити цілісність та несуперечність даних, що зберігаються в неї. Система включає медіасервер 11, містить аудіо/відеоконтент та організує передачу даних за допомогою аналога скайпа з можливостями аудіо/відеозв'язку між користувачем спеціалістами медичних та наукових закладів, наприклад з медичними центрами 13, університетськими клініками 14. Медіасервер 11 обладнаний терміналом 12 оператора мобільного зв'язку, зв'язаним з медіасервером 11 захищеним каналом зв'язку інтернет, з можливістю передачі/прийому SMS-повідомлень. Веб-сервер 6 зв'язаний через інтернет з базою даних пацієнтів 10 та медіасервером 11. Консультаційна телемедична система для рішення поставлених задач передбачає також централізоване ведення і обслуговування бази даних пацієнтів 10 та працює наступним чином. Лікар з функціями адміністратора телемедичного кабінету 1 для підключення до консультаційної телемедичної системи перед початком роботи ідентифікує свою особу, наприклад за допомогою ідентифікаційної карти ЕЦП 3, та через термінал 2 після ідентифікації особи лікаря та перевірки прав доступу входить до системи та підключається до веб-сервера 6, на який спрямовує свій запит або запрошення до консультації через закодований канал зв'язку 5. Веб-сервер 6 обробляє запит та автоматично спрямовує його до відповідного компонента системи, наприклад до бази даних пацієнтів 10, медіасервера 11 тощо. Під час звернення до бази даних пацієнтів 10 здійснюється формування та поповнення цієї бази даними пацієнта. При виявленні нестандартних ситуацій, наприклад невизначений діагноз, проблеми під час лікування, ускладнення стану пацієнта, для вирішення проблеми, що виникла, може звернутися до функціональних послуг консультаційної медичної системи. Вебсервер 6 приймає HTTP-запит від веб-браузера/лікаря, проводить обробку запита компонентом системи, в якому реалізована 3 UA 107021 U 5 10 15 20 25 30 бізнес-логіка з її програмами та алгоритмами аналізу даних, робить запит до бази даних пацієнтів 10 та отримує відповідну вибірку даних. При цьому, для прискорення отримання необхідних даних може використовуватися блок кешування раніше виданих результатів. Надалі веб-сервер 6 формує відповідь в форматі розмічених веб-сторінок (HTTP-відповіді), яка спрямовується на термінал 2 лікаря. В разі необхідності також може використовуватися інтелектуальна система 8, зокрема, її експертна частина. Інтелектуальна система 8 аналізує отримані дані, обробляє їх використовуючи інформацію з бази даних 9 інтелектуальної системи 8, формує рекомендації щодо встановлення діагнозу, проведення додаткових уточнюючих обстежень, методів та засобів лікування та через веб-сервер 6 спрямовує їх на термінал 2 лікаря, з одночасним поповненням бази даних пацієнтів 10 отриманими даними. Крім того, лікар може використовуючи медіасервер 11 через веб-сервер 6, зробити додаткові вибірки з бази даних пацієнтів 10 або зв'язатися через термінал оператора мобільного зв'язку 12 з пацієнтом, та надіслати йому SMS-повідомлення стосовно нових призначень або необхідності проведення додаткових обстежень тощо. При необхідності для обговорення складного медичного випадку лікар формулює для веб-сервера 6 у відповідному форматі запит на організацію конференцзв'язку в онлайн-режимі за участю провідних наукових та практикуючих спеціалістів з медичних центрів 13 та/або університетських клінік 14. Також може бути організована конференція або семінар з участю спеціалістів провідних медичних закладів регіону/країни/медичної спілки. Веб-сервер 6 за наявності даних щодо спеціалістів/закладів, надає запит до медіасервера 11 для організації такої конференції або зборів із зазначенням місця проведення, кола спеціалістів, тривалості, тематики тощо. Медіасервер 11 зв'язується з відповідними респондентами через інтернет або через термінал оператора мобільного зв'язку 12, уточнює всі організаційні дані та в автоматичному режимі передає їх на веб-сервер 6. Таким чином, консультаційна телемедична система за корисною моделлю, що заявляється, дозволяє проводити дистанційні лікарські консультації, забезпечувати проведення повного циклу лікарської консультації без застосування програмних продуктів сторонніх компаній, розширити функціональні можливості системи шляхом оперативної організації сеансів конференцзв'язку, автоматизованих SMS-повідомлень, знизити загальну вартість процедури користування системою для медичних закладів шляхом здійснення консультацій через інтернетбраузер з використанням SaaS-моделі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 55 1. Консультаційна телемедична система, що містить робоче місце користувача з системою доступу до інтернету, сервер, базу даних пацієнтів, інтелектуальну систему з експертною системою, з системою формалізації понять вхідного тексту, процесором понятійного словника з бібліотекою функцій та повного набору відношень між поняттями, процесором довідника баз даних, базу даних інтелектуальної системи, виконану на основі онтології предметної області, блок оперативних консультацій, робоче місце та сервер, з'єднані каналом двостороннього зв'язку з забезпеченням ідентифікації особи лікаря та визначенням прав доступу, сервер з'єднано з базою даних пацієнтів, інтелектуальна система з'єднана з сервером, яка відрізняється тим, що робоче місце виконано у вигляді кабінету телемедицини, створеного на базі окремого медичного закладу, сервер виконано у вигляді веб-сервера, як єдиний центр з програмним забезпеченням системи, доступ кабінету телемедицини до програмного забезпечення реалізовано за моделлю SaaS, кабінет телемедицини обладнано інтернетбраузером, веб-камерою, система обладнана медіасервером з аудіо/відеоконтентом, системою передачі контенту до кабінету телемедицини та терміналів фахівців в предметній області, з системою сповіщення щодо майбутнього конференцзв'язку, медіасервер виконано з забезпеченням роботи в режимі онлайн та з'єднано з кабінетом телемедицини та терміналами фахівців, веб-сервером, базою даних пацієнтів, кабінет телемедицини та інші компоненти системи, їх мережеве з'єднання з сервером обладнано програмою захисту, за умови, що система реалізована з використанням хмарних технологій та адаптована для комунікацій між лікарськими установами для проведення дистанційних лікарських консультацій. 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що мережеве з'єднання кабінету телемедицини з сервером обладнано міжмережевим екраном. 3. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що блок оперативних консультацій встановлено безпосередньо на веб-сервері. 4 UA 107021 U 5 4. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що медіасервер обладнано автоматичною системою прийому та передачі електронних повідомлень та смс-повідомлень та зв'язаний з мобільним оператором зв'язку. 5. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що кабінет телемедицини обладнано системою електронного цифрового підпису. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5