Neurochirurgický konzultační systém nemocnic severomoravského kraje pro akutní konzilia pomocí PC na basi služeb ISDN Neurosurgical Emergency Teleconsulting System of North Moravian hospitals by means of PCs based on ISDN services
Autoři: MUDr Michal Filip, MUDr Petr Veselský, Ing. Tomáš Zapletal, Ing. Petr Hrabovský, Ing. Jiří Válek, Mgr. Martin Mikoláško
Pracoviště: Neurochirurgická klinika FNsP Ostrava Poruba, CTD – OZT FNsP Ostrava Poruba, Výpočetní středisko FNsP Ostrava Poruba, Český Telecom
Souhrn: Naše nemocnice od roku 1997 využívá možností daných připojením na Internet s využitím vlastní počítačové sítě ke konzultacím akutních neurotraumatologických případů z okolních nemocnic (textová a obrazová dokumentace). To se nám dařilo 3 roky(1997-1999) se dvěma nemocnicemi našeho regionu. V posledním roce provozu této sítě(rok 1999) jsme měli problémy s rychlostí přenosu obrazové dokumentace .Pro zvýšení přenosové rychlosti budujeme síť pomocí ISDN linek, která slouží pouze k přenosu zdravotnické dokumentace. Ta umožňuje dostatečně rychlý přenos velkých souborů dat (3-5 minut) v rámci spádové oblasti naší neurochirurgické kliniky (1 300 000 obyvatel) v kteroukoliv denní dobu. Zkušenosti s tímto spojením v posledních dvou letech máme s 9 nemocnicemi naší spádové oblasti. Tento způsob přenosu se nám jeví v našich podmínkách jako nejefektivnější pro možnost konzultačních služeb mezi regionem a centrem. ISDN síť lze využít i k dalším telemedicínským aplikacím. Systém po dovybudování v našem regionu bude možno rozšířit na další regiony a spojit i se zahraničím. Klíčová slova: konzilium z regionální nemocnice - výpočetní technika – ISDN - neurotraumatologická JIP fakultní nemocnice Ostrava Poruba Summary: Since 1997, our hospital has used the opportunities provided by the Internet connection with utilization of our own computer network for consulting of acute neurotraumatologic cases from the surrounding hospitals (text and image documentation). We have had successful connection during three years(19971999) with two regional hospitals . We have had problems with the transmission speed in this network last year of the running(1999). For increasing of the speed we are building private network based on of ISDN lines, which serves for medical documentation transmission only.This solution provides better data protection and enables faster transmission of large data files (3-5 minutes) within the of our neurosurgical clinic (population of 1,300,000) at any time during the day. We have had the experience with this connection with nine regional hospitals for two years already. This transmission method appears as the most efficient method for teleconsulting services between the region and the center. The ISDN network may be used for other telemedicine applications, as well. As soon as systém will be routinely used in other region,there will be easy to extend it to other region regardless to border of the country. Keywords: consulting from regional hospital-PC technology- ISDN product-PC
Neurotraumatology UNIT in Teaching hospital Ostrava Poruba
Úvod: Naše nemocnice v rámci spádové oblasti zajišťuje vysoce specializované služby, mezi které patři i ošetření pacientů s akutním onemocněním centrální nervové soustavy. S požadavkem na tyto služby se na nás vždy obrací regionální zdravotnická zařízení, která nejsou schopna poskytnout komplexní léčbu takových onemocnění(10,11,21,23,31). Náš tým neurochirurgů a techniků již několik let řeší problém, jak urychlit a zkvalitnit přístup k informacím o pacientovi s vážným poraněním nervového systému, který je přijat a je u něj zahájená léčba v některé z těchto regionálních nemocnic. Od roku 1997 jsme začali k rychlejšímu a přesnějšímu získání obrazových a textových informací využívat Internet s poštovní službou (E – mailem)(9,17,32). Přes počáteční obtíže se zavedením tohoto způsobu konzultací se nám dařilo takto elektricky komunikovat se dvěma nemocnicemi v regionu (Nový Jičín,Třinec Sosna) Postupně ale technologicky tento způsob komunikace přestal vyhovovat. Díky současnému zatížení Internetové sítě se přenos dat zpomaluje řádově až na desítky minut Problémem se stává rovněž zabezpečení dat. Proto ve spolupráci s telekomunikační společností od roku 1999 budujeme konzultační síť pro naši spádovou oblast na bázi služeb ISDN (Integrated Service Digital Network), jde o moderní telekomunikační prostředek podporující přenosy dat zvuku a obrazu ). Od roku 2000 se od ISDN komunikační sítě zapojilo postupně 9 nemocnic našeho regionu (1,2,16,20,24,27,31). Způsob obsluhy je podobný jako u poštovní služby, ale přenos obrazové a textové dokumentace je rychlejší a bezpečnější. Bezchybný přenos dat umožňuje rychlost 64 kbps na jedno spojení s možností současného připojení více uživatelů, dále možnost telefonu a videokonference. Bezpečnost přenosu a minimalizace úniku dat je garantovaná zřizovatelem ISDN sítě. Od června 2000 do listopadu 2000 bylo tímto způsobem zkonzultováno 225 pacientů z 9 nemocnic v regionu. obr.1 Materiál a metodika: Vlastní konzultační síť na bázi ISDN, která je v současné době vybudována v naší spádové oblasti má 2 části: 1. Komunikační část – je tvořena 2 přípojkami euroISDN2 (základní přístup BRI = 2B + D kanály; BRI = typ a struktura použité ISDN linky; D kanál slouží k přenosu řídících informací; B kanál je určený pro přenos samotných informací a dat) a vybavením osobním počítačem (PC) v každém zdravotnickém zařízení zařazeném do sítě komunikačním hardware(HW=technické prostředky a vybavení), kterým jsou karty ISDN - Telesis, Fritz umožňující rychlost přenosu 64-128 kb/s (kb/s - jednotka rychlosti přenosu dat) a samozřejmě související software (SW=programové vybavení), sloužící pro správnou funkci celého zařízení. 2.Uživatelská aplikační část – vybavení příslušných pracovišť dostupnými a dostatečně výkonnými PC (zde se jedná o parametry odzkoušené na naší klinice v rámci projektu: Procesor Pentium II, operační paměť(RAM)128 MB, pevný disk velikosti nad 5 GB, výkonná grafická karta a digitální monitor (kvalitní zobrazení a schopnost rychlé reakce na změnu v zobrazení a rozlišení), operační systém
Windovs 98, lépe Windovs NT).
Dále uživatelská aplikační část obsahuje buď : A) výkonný scanner. Neurochirurgická klinika FNsP Ostrava používá
scanner s prosvícením připojený k počítači přes rozhraní SCSI (speciální komunikační rozhraní mezi počítačem – jeho základní deskou a připojeným zařízením, má specifický komunikační protokol a konektor pro připojení), jeho parametry jsou následující: rozlišení nastavitelné programově do 2400 dpi; možnost snímat předlohy černobíle i barevně s 8 nebo 12 bitovým kódováním barev. Předloha může být reflektivní nebo transparentní (snímání CT, RTG, MR z folie a z diapozitivu). Software scanneru umožňuje zvolit vhodný poměr kvality a komprese výsledného souboru a prohlížení standardních grafických formátů TIF, JPEG atd. B) digitální fotoaparát. Málo používaný (spíše jen teoreticky možný), ale pro obsluhu jednodušší . Je zde například jednoduchý přenos do PC. C) přímé propojení CT přístroje s osobním počítačem (PC). Přenos dat mezi CT a PC je realizován s využitím formátu DICOM 3.Tento formát může být zobrazen s využitím software jako jsou například Imager 2000,Magic View 50 -300. Způsob zpracování a odesílání obrazové a textové dokumentace se děje dvojím způsobem: První způsob: scanování obrazové dokumentace obr.2 Scanování RTG, CT, MRI, AG snímků pomocí scannerů s prosvícením (vhodnou volbou parametrů pro získání výsledného snímku při scanování); uložení scanů (ve výhodném formátu a poměru kvality a komprese)do vhodného softwaru pro prohlížení a manipulaci (např. Osiris-program určený k ukládání obrazové zdravotní dokumentace dle standardů EU). Odesílání pomocí Software a karty ISDN instalované v PC po lince ISDN z regionální nemocnice do centra (3,14,15,16,20,29,30).Tímto způsobem komunikujeme s nemocnicemi jejichž CT přístroje nemají digitální výstup(7 nemocnic v regionu). Druhý způsob : získání CT obrazové dokumentace přímo z CT přístroje bez nutnosti scanovat snímky obr.3,4 Snímek je získán přímo z CT (využití rozhraní DICOM 3)a převeden v digitální podobě na PC. Počítač je vybaven kartou a programy pro komunikaci po ISDN lince a specializovanými zobrazovacími programy (Magic View 50, Imager 2000, Osiris apod.), které umožňují zpracovat snímky pro konzultaci. Z tohoto PC je snímek odeslán z regionu do centra. Centrum má PC, který je vybaveno stejným komunikačním a zobrazovacím softwarem a hardwarem. Tímto způsobem komunikujeme s nemocnicemi jejichž CT přístroje mají digitální výstup (2 nemocnice v regionu). V obou případech je po přijetí obrazové dokumentace možnost dále s ní pracovat díky softwarovému vybavení centrálního počítače na neurotraumatologické JIP.(5,19,25,26,28). Při odesílání dokumentace z regionální nemocnice je naše centrum telefonicky ihned informováno příslušným pracovištěm stabilní telefonní digitální linkou zřízenou pro tento účel. Pomocí jedné ISDN přípojky můžeme tak zároveň posílat data i komunikovat samostatným digitálním telefonem. Můžeme tak bez časové prodlevy během 10-20 minut dle došlé dokumentace doplněné telefonickými informacemi ošetřujícího lékaře zvolit adekvátní léčebný postup postiženého pacienta v kterékoliv části naší spádové oblasti. Výsledky:
Naši konzultační síť pro obrazovou a textovou zdravotní dokumentaci na bázi ISDN jsme začali budovat postupně od jara 1999 s pomocí telekomunikační společnosti a několika softwarových firem. Postupně se od roku 1999 zapojilo do této sítě 9 regionálních nemocnic. Z nich 2 nemocnice již měly zkušenosti s komunikací pomocí Internetu a E - mailové služby. Ostatní nemocnice neměly žádnou praktickou zkušenost s jakýmkoliv typem telekonzultací. V současné době většina lékařů a techniků v nemocnicích zapojených do této sítě ovládá jak práci na přípravě akutní konzultace na PC, tak i používání ISDN technologií. Pod pojmem konzultace rozumíme přípravu snímků pacienta (scanování a úprava) a vlastní odeslání do centra pomocí ISDN linky. Více než roční zkušenosti s oběma způsoby konzultací po ISDN lince nám ukázaly tyto výsledky: 1. Kvalitní čitelnost snímků na obrazovce PC je srovnatelná s čitelností vlastních CT či RTG snímků na folii s ohledem na výpovědní medicínskou hodnotu pro konziliárního lékaře. 2. Je vyloučeno riziko špatné interpretace pouhého telefonického konzilia mezi regionální nemocnicí a centrem se všemi negativními důsledky pro pacienta. 3.Několikanásobně větší rychlost akutní konzultace s kompletní
obrazovou a
textovou dokumentací ve srovnání s odesláním takové konzultace sanitním vozem nebo E-mailem.. Celková doba konzultace pomocí scanování trvá přibližně 15-20 minut z jakékoliv části regionu. Velikost odeslaných souborů jednoho pacienta je kolem 0,5-2 MB. Počet pacientů konzultovaných touto metodou byl 167 ze 7 nemocnic naší spádové oblasti. Celková doba konzultace pomocí přímého napojení PC s rozhraním DICOM trvá kolem 10 minut. Velikost odeslaných souborů jednoho pacienta je kolem 3-5 MB. Počet pacientů konzultovaných touto metodou je 58 ze 2 nemocnic naší spádové oblasti. Průměrná doba cesty CT dokumentace sanitním vozem z regionu do centra trvá kolem 60-80 minut. Celá akutní konzultace tímto způsobem trvá průměrně kolem 80-100 minut.Časová prodleva je zde až 5x větší než u konzultace prováděné v naší síti. Ve srovnání s telekonzultacemi pomocí sítě Internet a E- mailové služby může dojít ke zpoždění dodání obrazové dokumentace díky přetížení Internetové sítě v určitou denní dobu (tato konzultace je závislá na technických podmínkách, jenž jsou neovlivnitelné subjekty zapojenými do telekonzultace). Jde například o technické parametry poštovního serveru na oddělení Informatiky FNsP; zvoleného provozovatele Internetové sítě; přístupové doby na zdrojový nebo cílový server atd.Zde může být časová prodleva hlavně v odpoledních hodinách řádově v desítkách minut. To jsme si ověřili srovnáním konzultací pomocí E – mailu a pomocí ISDN sítě. 4. Ekonomické výhody: Konzultace jednoho pacienta po ISDN síti stojí regionální nemocnici v průměru 15-20 Kč. Telefonát bez možnosti nahlédnout do obrazové dokumentace trvá mnohdy déle než konzultace po naší ISDN síti. Odvoz RTG, CT dokumentace sanitním vozem stál v roce 1997 l km/8 Kč. Průměrná vzdálenost regionální nemocnice od našeho centra je 35 km jedním směrem. Sanitce platí regionální nemocnice přes zdravotní pojišťovnu oba směry tj. 70 km. A to neuvádíme například finační vyčíslení zbytečného transportu pacienta leteckou službou na základě nepřesné interpretace pouze telefonní zprávy.(cena letové hodiny 35 000 KČ) Diskuse:
Propojení nemocnic pomocí ISDN sítě je jedna z mnoha možností, jak provádět konzultace akutních stavů v neurochirurgii či jiných oborech. Jsme si vědomi toho, že ISDN technologie a propojení bod-bod je v některých částech světa již technicky zastaralé. Bohužel ani naše nemocnice a mnohé regionální nemocnice nemají vlastní lokální sítě připraveny na jiný typ telekonzultací mimo E mail. Například spojení multibod-multibod, spojení přes satelit apod. není ve větším měřítku kromě několika větších nemocnic možné. Společnou snahou všech subjektů, které se postupně do budování zapojily bylo, aby síť byla dostupná technicky a finančně i malým regionálním nemocnicím. Ty mají většinou omezené finanční prostředky. Při tom jsou často prvním kontaktním místem, pro pacienta s vážným poraněním centrální nervové soustavy. Zde pak rychlá a přesná informace, například pomocí naší sítě může hrát velmi důležitou roli v prognóze jeho onemocnění. Z našich zkušeností je zřejmé že síť není náročná na technické vybavení ani finanční prostředky. Vybavení výpočetní technikou regionálních nemocnic i centra je běžně dostupné všem uživatelům. Platí to hlavně o konzultacích pomocí scanovaných snímků. Samozřejmě nejlepší způsob konzultací v naší síti je způsob, kdy snímky jsou posílány přímo z CT přístroje v rozhraní DICOM 3 přes PC a ISDN linku. Tento způsob umožňuje odesílat velké soubory, videa apod. Speciální software umožňují rekonstrukce obrazů, úpravy obrazů jejich import v síti apod.. Bohužel v našem regionu máme zatím pouze 2 CT přístroje, které tento způsob přenosu umožňují. Pokud nemocnice nedisponuje CT přístrojem s digitálním výstupem nemá smysl budovat ostatní technologie pro digitální zpracování obrazu. Rovněž nebezpečí související s ochranou dat pacienta - okopírování či stažení dat je minimalizováno díky technologii ISDN na rozdíl od internetové sítě kde se musí řešit šifrováním či úpravou snímků. Závěr: Telekonzultační síť na bázi ISDN potvrdila své přednosti v praktické činnosti ve srovnání jiným způsobem konzultací dosud používaných (telefonická zpráva, převoz CT, RTG dokumentace sanitním vozem, Internetová síť s E - mailem). Síť na basi ISDN umožňuje rozšíření o další aplikace telemedicíny jako videokonference, teleradiologii, telechirurgii, telepatologie, konzultační služba závažných stavů z domu lékaře specialisty (homeworking) apod.(6,7,12,18,28,31). Některé z těchto aplikací v současnosti připravujeme. Předpokládáme možnost napojení naší sítě do VPN (virtuální privátní sítě)nebo vytvoření případně CUG (uzavřené uživatelské skupiny). Vše by mělo sloužit ke zkvalitnění a
zlevnění služeb telemedicíny
Poděkování: Chtěli bychom poděkovat všem, kteří se budování této užitečné služby pro náš region účastní. Hlavní poděkování patří lékařům,technikům a středně zdravotnímu personálu regionálních nemocnic za výbornou spolupráci a trpělivost při práci na společném projektu. V budoucnu nikdo neuvěří, kolik práce dalo vybudování služby, která se díky jejich pomoci a zájmu stává v dnešní době samozřejmostí při péči o vážně postižené pacienty.
