Očekávané trendy v telemedicíně Ing. Milan Šárek, CSc Oddělení medicínské informatiky ÚI AV ČR, v.v.i.
Standardy a elektronické zdravotnictví, LD Praha, 13.10.2011
Současný stav videokonferencí protokoly standardu H.323 Telekomunikační standard H.323 nezávislý na transportních protokolech a zahrnuje: • kódování zvuku • kódování obrazu • H.255 signalizace volání • řídící signalizace H.245 • RTP • RTCP
Multipoint Control Unit MCU • MCU poskytuje podporu pro konferenci tří a více H.323 terminálů. • Všechny terminály zúčastňující se konference sestavují spojení s MCU. • MCU řídí konferenční zdroje, ovládá tok dat a určuje audio nebo video kodek
DVTS (Digital Video Transport System) • přenáší audio/video (A/V) data kódovaná jako digitální video v paketech přímo ze sběrnice IEEE-1394 do IP sítě • DVTS umožňuje přenos obrazu s běžným rozlišením (SD, Standard Definition) s nízkým zpožděním v kvalitě digitálního videa
Nové podněty z experimentu • problém ukázat dovnitř prostorového tvaru • řešit formou ukazovátka v kooperaci se zobrazovacím programem
Nové možnosti videokonferencí
– zájem o nové směry, např. stereoskopický přenos obrazu v plné HDTV kvalitě (datový tok kolem 10 Mb/s) – angiografie, přenos z operačních mikroskopů, operačních robotů
Operativa oftalmologie • Zásah do zadního segmentu oka (prostor za čočkou) • Kouzlo pars plana operací – prostup do oka nejméně krvácející tkání, během níž není poškozena rohovka
Angiografické aplikace • Snímky získané pomocí fundus kamery s definovaným posuvem
Ukázka dvojice snímků
Požadavky na zobrazovací program • podpora dualhead projekce • možnost posunu stereoskopické báze • možnost prohození snímků pravý- levý
Nové používané formáty zobrazení
Rozdíly ve kvalitě zobrazení
... nebo v šíři záběru
Typické datové toky videa 4k
Stream type
Data stream
Network interface
4K JPEG2000 (DCI)
250 Mbit/s
1 Gbit/s
4K JPEG2000 (DCI) 3D
2x 250 Mbit/s
1 Gbit/s
4K uncompressed
6 Gbit/s
10 Gbit/s
4K uncompressed 3D
12 Gbit/s
40 Gbit/s
Další předpokládaný rozvoj
Stream type
Data stream
Network interface
8K JPEG2000
1 Gbit/s
10 Gbit/s
8K JPEG2000 3D
2x 1 Gbit/s
10 Gbit/s
8K uncompressed
24 Gbit/s
40 Gbit/s
8K uncompressed 3D
48 Gbit/s
100 Gbit/s
Další pokračování projektů ? • přenosové rychlosti > 10 Gb/s (40, 100, ...) • objemné datové sklady, využití poznatků z experimentů • možnosti využití výpočetní kapacity
Požadavky na komunikační infrastrukturu • pro 3D HD se pohybuje od 10 Mb/s • podle způsobu kódování je potřeba zajistit požadovanou kvalitu trasy (QoS) • pozor na zpoždění některých kodérů – lze se setkat se zpožděním až 10 s
Robotické operace • vývoj probíhal původně s podporou NASA s vizí zpřístupnění chirurgických zásahů na dálku • v současné době se pod tímto názvem skrývá roboticky asistovaný (augmentovaný) systém operace
Možnosti strojové asistence během operací • využití dalších ovládacích prvků – například pedály • reakce na základě hlasových pokynů • podporované ruční řízení s využitím navigace pomocí kamery přímo v operačním poli – rozpracováno v systému robotických operací daVinci
Výhody roboticky asistovaných operací • minimální zásah do těla pacienta, minimalizace krevních ztrát • velké zobrazení operačního pole s rovnoměrným osvětlením • nástroje schopné pohybu ve více osách • omezení mimořádných pohybů od ruky operatéra, omezovače třesu
Uplatnění robotických operací • původně převažovala urologie • v současné době se více prosazuje gynekologie, ORL • nová perspektiva v oblasti cévní chirurgie • problém je cena provozních nákladů
Chirurgický robot
Mezinárodní kongres miniinvazivní a robotické chirurgie, 19.10.2010 v Brně Přenos z operačního robota Da Vinci z nemocníce v Ústí nad Labem. Celkové zpoždění přenosu 3 ms.
Zobrazením v 3D full HD v prostorách konference na brněnském výstavišti
3D Full HD přenos robotické operace Ústí/L. – Tsukuba (Japonsko) • 15.-19. listopadu 2010 • z Masarykovy nemocnici v Ústí nad Labem do výpočetního centra KEK v japonské Tsukubě • celkové zpoždění na trase 150 ms • kvalita 3D Full HD s datovým tokem 2,5 Gb/s • použito kodér MVTP- 4k původní české konstrukce
Další plány • příprava spolupráce s ICRC v Brně na výzkumném projektu s využitím dálkové navigace experimentu a to mezi pracovišti v USA a ČR kde je klíčová krátká doba zpoždění a současně požadavek na kvalitu zobrazení
