АРМ врача-специалиста по функциональной диагностике

Содержание:

 

1. Введение
2. Особенности и возможности АРМ
3. Используемая терминология и методы расчета и оценок
4. Функциональные возможности АРМ
5. Требования к аппаратной части АРМ
6. Системное программное обеспечение
7. Уровни автоматизации каждой функции врача
8. Краткое описание АРМ врачей других специальностей
9. Вывод
10. Список источников

 

Введение

 

Понятие «типовое АРМ» базируется на общих принципах его построения и функционирования. Это необходимое  условие для разработки совместимых  АРМ. Такой подход не исключает, одна­ко, того, что в реальности большинство  АРМ имеют особенно­сти, обусловленные  их профилем, которые реализуются  в виде определенного набора функций. Рассмотрим примеры АРМ раз­личного  профиля.

В АРМ врача-терапевта  в системе «ТАИС» предусмотрен учет особенностей осуществления диагностического процесса в кли­нической практике.

Cтандартизация проведения и регистрации результатов любого врачебного обследования - актуальная проблема медицины. Когда отсутствуют единые правила получения результатов и единое толкование терминов, невозможно оценивать и сопоставлять данные разных лечебных учреждений. Это всецело относится к нагрузочному тестированию (НТ). Хотя велоэргометрия (ВЭМ) активно используется со второй половины XX века, данные литературы по этой теме страдают и неполнотой, и противоречивостью. Авторы приводят результаты и дают рекомендации, не всегда исчерпывающие и не согласующиеся друг с другом. Выводы по одним и тем же вопросам делаются на основе серьёзно различающихся материалов. Это касается как видов и правил проведения проб, выбора протоколов и критериев прекращения нагрузки, так и способов расчета различных показателей и оценки полученных результатов. Врачу остаётся использовать такую информацию лишь в меру личного, произвольного её толкования.

На основе последних российских и зарубежных руководств по НТ разработано  и внедрено в эксплуатацию автоматизированное рабочее место (АРМ) врача лаборатории  НТ. Автоматизированы не только регистрация  данных о пациенте и проведенной пробе, но и сама логика принятия врачебных решений, и выдача заключения. Ниже излагаются свойства этого АРМа и возможности решения с его помощью некоторых проблем НТ.

 

Особенности и возможности АРМ

 

Программа не требует подключения  к стресс-системе, так как не является частью устройства, регистрирующего  саму электрокардиограмму (ЭКГ). Она  оценивает лишь ту информацию, которая  занесена врачом с клавиатуры компьютера. Требования к компьютеру: процессор  типа Pentium, операционная система Windows 98 и выше, 32 мегабайта оперативной памяти и около 10 мегабайт дискового пространства. Для самой ВЭМ можно использовать любой велоэргометр.

АРМ рассчитан на ВЭМ по непрерывно-возрастающей методике с  продолжительностью одной ступени  в 3 минуты. Программа учитывает особенности  обследования у детей и у взрослых, у здоровых и имеющих различные  заболевания. Во встроенном руководстве  изложены правила работы с АРМом, методика проведения различных проб и оценки их результатов, логика автоматических заключений; приведена обширная библиография, послужившая основой для создания АРМа.

Дружественный интерфейс  программы рассчитан на неподготовленного  пользователя. Подсказки на экране, автоматические поправки, автоматический переход с латиницы на кириллицу  и наоборот, ввод основной информации с помощью встроенных справочников (адреса проживания пациентов, диагнозы, средства лечения, фамилии врачей, направляющие медицинские учреждения), автоматический опрос о клинических и ЭКГ-результатах, наконец, программный контроль за логичностью  и совместимостью введенных данных, - всё это делает ввод информации простым, быстрым и надёжным. При  этом врачу предоставлена возможность  вносить в описания дополнения и  комментарии. Все введенные данные, протокол исследования, оценка результатов  и заключение вместе с комментариями  врача выводятся на экран, на печать или в файл. К каждой пробе можно  присоединять графические файлы (отсканированные  или записанные в виде графических  файлов ЭКГ, рентгенограммы, фотографии и пр.)

Средства обработки базы данных предусматривают быстрый  просмотр проведенных ранее исследований, автоматическое ведение журнала, составление  различных списков и таблиц за любые отрезки времени, многосторонний анализ по задаваемым параметрам: видам  проб, возрасту и полу, критериям  прекращения нагрузки и пр.

АРМ используется как автономно, так и в составе автоматизированной системы управления лечебно-диагностическим  процессом [9,10], частью которой он является.

 

Используемая  терминология и методы расчета и  оценок

 

Если авторы книг, статей и методических рекомендаций могут  себе позволить неопределённость суждений, то для автоматизированной работы это  неприемлемо. В программе мы были вынуждены сами создавать необходимую  определённость, каждый раз выбирать из нескольких предложенных приёмов  один единственный. Мы не уверены, что  сделанный нами выбор – наилучший. Но врач всё равно действует, и  лучше пусть его действия всегда совершаются по одной и той  же программе, нежели каждый раз произвольно. Это не отменяет необходимости научного решения спорных моментов. Программа  будет меняться по мере появления  новых исследований, само накопление и изучение данных с её помощью  будет способствовать её развитию.

Под диагностическими тестами  понимаются тесты, проводимые у лиц  без установленной ранее ишемической  болезни сердца (ИБС). При этом пациенты могут иметь другие сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ), а пробы проводиться  как на фоне приема кардиотропной терапии, так и на «чистом» фоне.

У пациентов с ИБС тесты  подразделяются на

а)пробы для оценки толерантности  к физической нагрузке (ТФН) и

б)пробы при острых коронарных синдромах (ОКС) : ранние пробы при  остром инфаркте миокарда (ОИМ) и при  нестабильной стенокардии. Пробы при  ОКС делятся на субмаксимальные и симптом-ограниченные; они отличаются друг от друга сроками проведения, критериями прекращения, общей продолжительностью, предельной мощностью нагрузки и учётом утомляемости пациента.

Тесты для оценки реакции  АД и ЧСС на нагрузку, для определения  ТФН у лиц без установленной  ранее ИБС, пробы с целью провокации нарушений ритма и проводимости проводятся аналогично диагностическим  пробам

качестве второй автономной консоли для цифровых диагностических  аппаратов с цифровым (DICOM) интерфейсом, имеющих свою рабочую станцию, например для компьютерного томографа (КТ) или магнитно-резонансного томографа (МРТ).

    Мы предлагаем Вам АРМ врача-диагноста для врачей различной специализации, выполненных на базе КАП "Гамма Мультивокс Д1" для работы с 2D изображениями и сериями изображений:


АРМ врача-рентгенолога, включающее шаблоны протоколов и словари  врача-рентгенолога;

АРМ врача компьютерной томографии (КТ), включающее шаблоны протоколов и словари врача КТ;

АРМ врача магнитно-резонансной  томографии (МРТ), включающее шаблоны  протоколов и словари врача МРТ;

АРМ врача-ангиографиста, включающее шаблоны протоколов и словари врача-ангиографиста;

АРМ врача ультразвуковой (УЗ) диагностики, включающее шаблоны  протоколов и словари врача УЗ диагностики;

АРМ врача-эндоскописта, включающее шаблоны протоколов и словари врача-эндоскописта;

АРМ врача-специалиста по микроскопическим исследованиям, включающее шаблоны протоколов и словари  врача-специалиста по микроскопическим исследованиям;

АРМ врача-маммографиста, включающее шаблоны протоколов и словари врача-маммографиста;

АРМ врача-специалиста по радиоизотопной диагностике, включающее шаблоны протоколов и словари  врача-специалиста по радиоизотопной диагностике;

АРМ руководителя службы лучевой  диагностики, позволяющее контролировать правильность составления врачами  протоколов и заключений и обеспечивающее автоматизированное составление статистических отчетов.

 

Функциональные  возможности АРМ

 

Регистрация изображений

 

Цифровой  выход диагностического аппарата

 

Комплекс аппаратно-программный (КАП) "Гамма Мультивокс" обеспечивает регистрацию на сервере "Гамма Мультивокс С" изображений с цифрового выхода диагностического аппарата в стандарте DICOM v.3.0. При этом сохраняется вся передаваемая по протоколу DICOM информация об условиях и режимах получения изображения, характеристиках диагностического аппарата, данные о пациенте и обследовании и т.п. В этом случае параметры изображений - размеры кадров, масштаб, разрядность представления пиксельных данных - определяются аппаратом-источником, соответствующим образом сохраняются в базе данных.

После сохранения изображений  на сервере "Гамма Мультивокс С", АРМ "Гамма Мультивокс Д1" позволяет ввести по локальной вычислительной сети изображения с сервера в стандарте DICOM v.3.0. и отобразить их на экране монитора для обработки и анализа.

 

Аналоговый  видеовыход диагностического аппарата

 

Для регистрации изображений  с видеовыхода диагностического аппарата в системный блок АРМ  устанавливаются модули ввода изображений, разные по типам, в зависимости от необходимости регистрировать изображения  с видеовыхода рентгеновского аппарата или диагностических аппаратов (ультразвуковые диагностические аппараты, эндоскопические  аппараты, микроскопы и пр.)

 

Рентгеновский аппарат  с аналоговым видеовыходом

 

АРМ имеет возможность  регистрировать изображения в режимах  рентгеноскопии и рентгенографии.

Для режима рентгеноскопии АРМ обеспечивает ввод изображений  с видеовыходов рентгеновских аппаратов, имеющих следующие стандарты  видеовыходов:

черно-белые изображения  по первому телевизионному стандарту 625*625 точек;

черно-белые изображения  по второму телевизионному стандарту 1240*1240 точек.

Предусмотрены следующие  возможности по регистрации изображений:

ввод одиночных изображений (по нажатию клавиши или ножной педали);

ввод серий динамических изображений с частотой до 30 кадров/c с предварительным заданием числа  вводимых кадров.

Для режима рентгенографии АРМ обеспечивает ввод изображений  либо со сканера рентгеновских пленок, либо с CR-системы. В обоих случаях  ввод изображений производится по стандарту DICOM v.3.0. Возможен ввод изображений с  рентгеновской пленки с помощью  обычного полиграфического сканера  по TWAIN протоколу; однако при этом качество введенных изображений значительно  хуже, чем в первых двух случаях.

Использование CR-систем позволяет  получить изображения на АРМ наиболее высокого качества.

АРМ обеспечивает ввод/вывод  изображений с аналогового видеовыхода  диагностических аппаратов в  цветном формате: PAL / SECAM / NTSC / S-видео / HDTV / нестандартная развертка (ультразвуковые диагностические приборы, эндоскопические  приборы, микроскопы и пр.)

 

 

 

АРМ обеспечивает следующие дополнительные возможности по вводу/выводу изображений

 

по вычислительной сети из базы данных с механизмом отложенной загрузки пиксельных данных для снижения нагрузки на вычислительную сеть во время  работы системы;

импорт/экспорт изображений  в следующих форматах JPEG, BMP, TIFF, GIF, AVI;

чтение изображений с CD/DVD дисков в формате DICOM;

запись на CD/DVD диски в  формате DICOM, включая программу просмотра  изображений "ГАММА DICOM Viewer"

импорт изображений по протоколу DICOM Query/Retrieve (поддерживаются С-Get и C-Move операции) с PACS-серверов сторонних производителей.

 

Визуализация  и обработка изображений

 

Мультимодальное представление изображений - одновременное представление на экране компьютера изображений, полученных при различных видах обследований, позволяет производить комплексный анализ и создает основу для качественной диагностики.

 

 

В АРМ врача-диагноста  на базе КАП "Гамма Мультивокс Д1" предусмотрена визуализация в каждый момент времени как одного изображения из одной серии, так и отображение всех изображений серии в режиме кинопетли при задании частоты смены кадров до 80 кадров/c.

 

 

Визуализация  изображений

 

Цифровые технологии гарантируют  высокое качество диагностики на каждом АРМ для просмотра изображений.

В АРМ предусмотрена возможность  одновременной визуализации и обработки  нескольких изображений - при расположении на экране 1, 2, 4, 16 и произвольно задаваемого  числа кадров с изображениями. При  этом возможна одновременная работа с изображениями, входящими в  состав различных серий, а также  с изображениями, принадлежащими различным  пациентам.

АРМ обеспечивает просмотр серий изображений в режимах:

простого пролистывания  одной серии на всех мониторах  системы;

синхронного пролистывания  для сравнения нескольких серий (с одинаковым числом изображений);

независимое пролистывание  серий на разных мониторах (при работе АРМ с несколькими мониторами);

просмотр всех изображений  серии в режиме кинопетли при задании частоты смены кадров до 80 кадров/c.

АРМ обеспечивает:

просмотр изображений  в полноэкранном режиме;

масштабирование изображений, размеры которых значительно  превышают разрешение экрана монитора, в формат экрана монитора с помощью  специализированной интерполяции высокого разрешения;

при перемещении курсора  мыши по изображению обеспечивается

отображение его координат  и значения интенсивности (физической плотности) изображения в точке  его нахождения;

окно, в котором визуализируется  изображение, содержит информацию о  его характеристиках.

 

Преобразование  изображений

 

Преобразования  интенсивности

 

подстройка яркости/контрастности  изображений;

инверсия интенсивности  изображения;

выбор таблиц преобразований интенсивности в соответствии с  выбранным для исследования органом;

задание преобразования интенсивностей входного изображения в яркость  пикселов на экране следующими функциями: линейной, логарифмической, экспоненциальной, S-образной;

раскраска и/или отсечение  по задаваемым интервалам интенсивности.

 

Геометрические преобразования изображений

 

увеличение/уменьшение как  всего изображения, так и выделенных областью интереса фрагментов изображения;

повороты изображений  на угол кратный 90 градусам, получение  зеркальных изображений и пр.;

сдвиг, увеличение и поворот  изображения на величины, произвольно  задаваемые оператором с помощью  мыши.

 

Геометрические  измерения

 

Для определения правильных геометрических размеров объектов на рентгеновских изображениях, зарегистрированных с видеовыхода диагностического аппарата, в АРМ обеспечивается определение  масштабов изображений.

 

АРМ обеспечивает измерения

 

координат точек, расстояний, длин ломаных и сплайн - кривых, углов;

площадей, объемов.

 

Выбор зон интереса

 

Путем ограничения зон  прямоугольниками, эллипсами, ломаными линиями, сплайнами, или при ручном оконтуривании с помощью мыши.

 

Наложение результатов измерений на изображения

 

наложение маркеров, линий, комментариев;

        наложение шкал и масштабных сеток.

 

Алгебраические  операции

 

Как с отдельными изображениями, так и с сериями изображений, снятыми по времени.

 

Статистические  измерения в области интереса

 

Вычисление средней яркости  и дисперсии.

 

Дополнительные  методы обработки преобразования изображений (фильтрация)

 

подавление шумов;

выравнивание гистограммы;

выделение границ объектов.

В АРМ имеется пакет  программных модулей для специализированной обработки с целью измерения  физиологических показателей исследуемых  органов.

 

Печать пленок и документов

 

формирование макета пленки на экране рабочей станции и печать изображений на специализированную пленку на устройстве, поддерживающем DICOM-интерфейс;

печать изображений на бумаге на офисном принтере.

 

Работа с базой  данных

 

АРМ врача-диагноста позволяет  вводить информацию о пациентах  в базу данных и работать с очередью пациентов.

При работе с базой данных АРМ обеспечивает:

ввод и сохранение в  базе данных всей необходимой текстовой  и числовой информации об обследовании и изображений;

поиск и выбор из очереди  на прием пациента и загрузка в  оперативную память компьютера АРМ  записей пациента, изображений и  результатов его обследования;

поиск в базе данных записей  пациента по различным критериям;

формирование статистических отчетов.

 

Составление протокола  по обследованию

 

В АРМ обеспечивается:

составление формализованных  протоколов и протоколов по обследованиям  в свободной форме при использовании  шаблонов;

редактирование протоколов и шаблонов;

использование специализированных справочников для встраивания в  протокол формулировок из фиксированных  списков;

включение в текст протокола  необходимых изображений, результатов  измерений, выполняемых в ходе анализа  изображений;

сохранение/просмотр протоколов в/из базе данных;

распечатка на офисном  принтере протоколов обследований;

передачу протокола обследования в МИС после подписи составившим  его врачом (при работе АРМ в  составе общебольничной медицинской  информационной системы медучреждения).    

 При работе в медицинском  учреждении, где функционирует общебольничная  медицинская информационная система  (МИС), функция составления протоколов  может быть вынесена в МИС.  В этом случае возможна такая  организация работы, что АРМ обеспечивает  только действия с изображениями.  Вся текстовая информация ведется  в МИС. При этом обеспечивается  работа АРМ МИС и АРМ для  просмотра изображений на одном  компьютере.

 

 

Требования  к аппаратной части АРМ

 

Системный блок компьютера

 

Процессор Core 2 Duo E6750, частота 2,66ГГц, оперативная память 4096Мб,;

Жесткий диск 160 Гб;

Видеокарта VGA Radeon HD3850, DirectX 10, 2048Mb, DVI;

Монитор 19" с разрешением  не ниже 1280х1024;

Привод компакт-дисков CD, CDRW или DVDRW;

Опции дополнительного оборудования:

Видеопроцессор:
- для регистрации  видеоизображений в 1-ом телевизионном  стандарте типа RT 825;
- для регистрации  видеоизображений в 2-ом телевизионном  стандарте типа RT 851.

Модуль ввода изображений  в стандартах PAL / SECAM / NTSC / S-видео / HDTV / нестандартная развертка

 

Монитор 19" с  разрешением не ниже 1280х1024

 

АРМ обеспечивает работу с  несколькими мониторами (до 4-х);

АРМ обеспечивает работу со специализированными диагностическими мониторами 2, 3, 5МГпик.

 

Опция

 

Педаль или кнопка для  управления видеозахватом изображения и серии изображений.

 

Системное программное обеспечение

 

Системное программное обеспечение  Windows Professional XP SP 2 и выше;

Система управления базой  данных Microsoft SQL Server;

При автономной работе АРМ  в качестве СУБД на нем устанавливается  бесплатный SQL Server Express.

 

Три уровня автоматизации каждой функции врача

 

1) обеспечение возможности  ввода в компьютер и последующего хранения произвольной текстовой информации, касающейся диагностики и лечения больных;

2) информационная поддержка деятельности врача: обеспечение возможности ввода информации (включая принятые решения) посредством выбора из соответствующих БД;

3) интеллектуальная поддержка деятельности врача: руководство сбором информации и формирование рекомендаций в отношении диагностических или лечебных решений.

 

Оптимизация процесса сбора  информации обеспечивается двумя различными механизмами: настройкой на определенный круг диагностических гипотез, ограничивающий поле исходных признаков в целом, и специальной организацией вопросника. Этот вопросник представляет собой динамически ветвящуюся в процессе диалога структуру. Наряду с безусловно задающимися вопросами в него включаются и такие, которые предлагаются только при определенных предшествующих ответах. Перечень диагностических гипотез в процессе работы системы автоматически дополняется диагнозами, сходными по клинической картине с выбранными первоначально врачом.

 

Краткое описание АРМ врачей других специальностей

 

Интеллектуализированное АРМ детского реаниматолога для поддержки синдромной диагностики и лечения неотложных состояний у детей, включающее специализированную БД, предусматривает:


поддержку процесса диагностики  в интерактивном режиме (на основе сценариев диалога с врачом-пользователем) при минимизации объема необходимой информации;


осуществление диагностической процедуры в любом направлении: либо от признаков к диагнозу, либо от предполагаемого диагноза (при наличии у врача рабочей гипотезы о диагнозе) к признакам, идентифицирующим данный синдром или заболевание.

Временные связи позволяют  как восстанавливать возможный  анамнез болезни, так и прогнозировать состояние ребенка. В первом случае делается заключение о том, какие предшествующие синдромы могли послужить причиной развившегося состояния; во втором — об опасности появления осложнений, обусловленных имеющимся в данный момент синдромом. Это позволяет осуществлять выбор лечебных средств с учетом предсказанного ос­ложнения и планировать упреждающие лечебные мероприятия.

Ассоциативные связи позволяют  учитывать:

на фоне каких состояний  мог развиться данный синдром;

фоном для каких синдромов  он может служить;

с какими синдромами он в  принципе совместим, т.е. какие синдромы могут встречаться одновременно.

Автоматизированное рабочее  место врача-реаниматолога может  совмещать функции лечебно-диагностической  и регистрирующей системы, включающей сеть аппаратно-программных прикроватных комплексов. На основе этого появляется возможность:


оптимизации выбора пациентов, нуждающихся на текущий момент в  постоянном/дискретном мониторировании определенных параметров;


автоматического переключения системы с одного пациента на другого (последовательный опрос);


совмещения процессов обработки  функциональных данных и работы консультирующих  систем;


автоматического выбора пациента, нуждающегося на текущий момент в экстренной помощи, с активизацией на дисплее его данных, подачей звуковых/световых сигналов и выдачей корректирующих рекомендаций.

 

Для АРМ  врача в операционных (рабочее  место анестезиолога) и последующего наблюдения в палатах интенсивной терапии (рабочее место реаниматолога) важной частью является система сбора, хранения и представления мониторируемых непрерывно (ЭКГ, артериального давления и т.п.) и дискретно (неинвазивного артериального давления, сердечного выброса и т.п.) параметров, а также данных с устройств, например с автоматических капельниц (скорость, время подачи лекарств и т.п.), аппарата искусственного дыхания (газовый состав, объем вдыхаемой смеси и т.п.), аппарата искусственного кровообращения (расход крови, температура и т.п.).

 

Автоматизированное  рабочее место врача-хирурга должно включать конструктор протоколов операций на основе типовых шаблонов в соответствии с профилем отделения, что ускоряет работу врача и предотвращает пропуск необходимых записей.

 

Автоматизированное  рабочее место врача-эндоскописта обеспечивает привязку описания к технологии обследования и включает диагностические описания, сопровождаемые видеозаписями наблюдаемой у больного картины и произведенных манипуляций.

 

Автоматизированное  рабочее место врача общей  практики (семейного врача) должно наряду с базой медицинских данных наблюдаемых пациентов содержать:


краткий справочник по всем клиническим специальностям, включая  жалобы, симптомы, методы исследования и тактику лечения распространенных заболеваний;


справочно-консультативный  блок по неотложным состояни­ям;


базу данных лекарственных  препаратов;


модуль поддержки принятия лечебно-диагностических решений;


модуль анализа результатов основных функциональных исследований;


блок формирования направлений к врачам узкой специализации, на исследования, лечебные процедуры (физиотерапия и т.д.), выписку рецептов и справок;


блок учета оказываемых  пациентам медицинских услуг, формирования отчетных форм.

Это АРМ должно иметь связь  со стационарным компьютерным комплексом в ЛПУ.

 

Функциями АРМ невролога-электрофизиолога (на примере ЭЭГ-диагностики) являются:


преобразование биоэлектрических сигналов из аналоговой формы в цифровую (при использовании аналоговой аппаратуры);


запись калибровочного сигнала;


запись ЭЭГ (фон, фото- или фоностимуляция, гипервентиляция);


просмотр записи ЭЭГ;


описание и анализ характеристик  ЭЭГ;


отбор среди множества  нозологических форм, содержащихся в  БД, наиболее близких к совокупности признаков обследуемого пациента;


формирование заключения (с использованием электронного атласа энцефалограмм, включающего возрастные и нозологиче­ские особенности ЭЭГ);


архивация файлов ЭЭГ.

 

Автоматизированное  рабочее место клинического фармаколога поддерживает следующие функции:


ведение фармакологического справочника;


ведение стандартных  схем лечения;


анализ взаимодействия лекарственных  средств;


анализ и профилактика побочных эффектов лекарственных веществ;