Διπλωματική Εργασία του Φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών:

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΝΣΥΡΜΑΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ του Φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών: Κουκιά Ανδρέα Αριθμός Μητρώου: 5664 Θέμα: «Ανάπτυξη Εφαρμογών Τηλεϊατρικής με Βιοσήματα» Επιβλέπων: Αναπληρωτής Καθηγητής Δημήτρης Λυμπερόπουλος Πάτρα, Ιούλιος 2009

2

3 ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ Πιστοποιείται ότι η διπλωματική εργασία με θέμα: «Ανάπτυξη Εφαρμογών Τηλεϊατρικής με Βιοσήματα» του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών Κουκιά Ανδρέα (Α.Μ. 5664) Παρουσιάστηκε δημόσια και εξετάστηκε στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών στις 10/07/2009 Ο Επιβλέπων Ο Διευθυντής του Τομέα Αναπληρωτής Καθηγητής Λυμπερόπουλος Δημήτριος Καθηγητής Φακωτάκης Νικόλαος

4

5 Αριθμός Διπλωματικής Εργασίας: Τίτλος: «Ανάπτυξη Εφαρμογών Τηλεϊατρικής με Βιοσήματα» Φοιτητής:Κουκιάς Ανδρέας Επιβλέπων:Αναπληρωτής Καθηγητής Λυμπερόπουλος Δημήτριoς Περίληψη Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια της ενασχόλησης με Έργο ανάπτυξης Δικτύου Τηλεϊατρικής. Το Δίκτυο Τηλεϊατρικής συνίσταται από φορητές μονάδες ικανές να λαμβάνουν και να μεταδίδουν τα ζωτικά σήματα των ασθενών σε κάποιο Κέντρο Συντονισμού. Το κέντρο αυτό, στελεχωμένο από κατάλληλο ιατρικό προσωπικό, έχει τη δυνατότητα αφού αξιολογήσει τα λαμβανόμενα δεδομένα, να δώσει χρήσιμες συμβουλές παροχής πρωτοβάθμιας βοήθειας στον ασθενή, έως ότου μεταφερθεί σε κάποιο νοσοκομείο. Η διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στο σχεδιασμό και στην ανάπτυξη της εφαρμογής Θέσεως Εργασίας, η οποία είναι βασικό τμήμα του Κέντρου Συντονισμού. Στελεχώνεται από εξειδικευμένους ιατρούς και έχει ως σκοπό, χρησιμοποιώντας όλα τα παρεχόμενα ιατρικά δεδομένα, να προσφέρει τη βέλτιστη προ-νοσοκομειακή φροντίδα στους ασθενείς, οι οποίοι βρίσκονται στον τόπο του φορητού τερματικού. Μέσω του ολοκληρωμένου Δικτύου Τηλεϊατρικής, η Θέση Εργασίας προσπελαύνει όλα τα στοιχεία ενός τρέχοντος περιστατικού τηλεϊατρικής, όπως ζωτικά σήματα, ιστορικό από το Ολοκληρωμένο Πληροφοριακό Σύστημα (Ο.Π.Σ.) των νοσοκομείων, φωτογραφίες καθώς και άλλα ιατρικά δεδομένα. Χρησιμοποιεί, επίσης, την υπηρεσία τηλεδιάσκεψης για να έχει οπτικοακουστική επαφή με το φορητό τερματικό και για να εκμεταλλευτεί το συμβουλευτικό ρόλο των Περιφερειακών Αιθουσών Τηλεδιάσκεψης. Η Θέση Εργασίας μετά το πέρας των περιστατικών ενημερώνει τους ιατρικούς φακέλους των ασθενών στο Ο.Π.Σ., ενώ έχει τη δυνατότητα να εκτελέσει σωρεία λειτουργιών εκτός σύνδεσης, ώστε να ανατρέξει σε χρήσιμα δεδομένα του Δικτύου, όπως παλιά περιστατικά, και να ολοκληρώσει την εξυπηρέτηση των περιστατικών. Η ανάπτυξη της εφαρμογής πραγματοποιήθηκε σε γλώσσα προγραμματισμού Visual Basic.NET με χρήση της πλατφόρμας Visual Studio 2005 Professional Edition. Η υλοποίηση περιλαμβάνει τη δημιουργία Κεντρικής Βάσης Δεδομένων Τηλεϊατρικής, για την οποία επιλέχθηκε η Oracle 10g, ενώ για τη διαχείριση κι εποπτεία της βάσης χρησιμοποιήθηκαν οι εφαρμογές Oracle Client 10g και Oracle JDeveloper 10g.

6

7 Πρόλογος 7 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Το κείμενο αυτό αποτελεί τη διπλωματική εργασία του φοιτητή Κουκιά Ανδρέα του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Η διπλωματική αυτή εργασία εκπονήθηκε υπό την επίβλεψη του Αναπληρωτή Καθηγητή κ. Λυμπερόπουλου Δημητρίου του Εργαστηρίου Ενσύρματης Επικοινωνίας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Συνεξεταστής της εργασίας ήταν ο Καθηγητής κ. Σταύρος Κωτσόπουλος. Θα ήθελα να εκφράσω τις ευχαριστίες μου στον επιβλέποντα καθηγητή για την υπομονή, την υποστήριξη και την πολύτιμη βοήθεια του κατά την εκπόνηση της διπλωματικής αυτής εργασίας. Θα ήθελα να ευχαριστήσω τους συναδέλφους και φίλους Δρ. Γ. Κουτελάκη, Δρ. Γ. Μανδέλλο και Θ. Παναγιωτακόπουλο, για τη συμπαράσταση και τη συνεργασία τους. Τέλος, ολοκληρώνοντας τις σπουδές μου στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών, θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένεια μου για την υποστήριξη που μου παρείχε σε όλη τη διάρκεια των σπουδών μου.

8

9 Πίνακας Περιεχομένων 9 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΠΡΟΛΟΓΟΣ...7 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ...9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ...13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΤΗΛΕΪΑΤΡΙΚΗ Ορισμός Τηλεϊατρικής Τύποι Ιατρικών Δεδομένων Δεδομένα (Data) Ήχος (Audio) Εικόνες (Images) Τομείς Τηλεϊατρικών Εφαρμογών Τηλεδιάγνωση και Τηλεσυμβουλευτική Τηλεακτινολογία Τηλεκαρδιολογία Τηλεπαθολογία Τηλεδερματολογία Τηλεοφθαλμολογία Τηλεχειρουργική Τηλεσυνδιάσκεψη μεταξύ ιατρικών ομάδων-τηλεεκπαίδευση Αντιμετώπιση ιατρικών επειγόντων περιστατικών Ιατρικές Βάσεις Δεδομένων Εμπλεκόμενοι Φορείς-Χρήστες των Τηλεϊατρικών Υπηρεσιών Μοντέλο Τηλεσυνδιάσκεψης...29 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΖΩΤΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ - ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΑΛΛΑΓΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΜΕΤΑΞΥ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΛΗΨΗΣ ΖΩΤΙΚΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ - ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΓΕΩΤΟΠΟΘΕΣΙΑΣ Περιγραφή Τα ζωτικά σήματα και η σημασία καθενός για την υγεία του ανθρώπου Πρωτόκολλα για την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ συσκευών λήψης ζωτικών σημάτων και υπολογιστών ASTM E DICOM (Digital Imaging Communication in Medicine) supplement EDF (European Data Format) CEN-TC251/FEF (File Exchange Format for Vital Signs) SCP-ECG (CEN/ENV 1064 Standard Communication Protocol for computer assisted Electrocardiography)...38

10 10 Πίνακας Περιεχομένων EBS (Extensible Bio-Signal Format) HL7 FDA annotated ECG (aecg) Πρότυπο IEEE 1073 για επικοινωνία ιατρικών συσκευών ISHNE Holter Standard Output File Format MFER (Medical waveform description Format Encoding Rule) Στοιχεία γεωτοποθεσίας...40 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΤΗΛΕΙΑΤΡΙΚΗΣ Γενική Περιγραφή του Δικτύου Φορητά Τερματικά Περιγραφή Ιατρικός Εξοπλισμός Τηλεπικοινωνιακός Εξοπλισμός Υπολογιστικός Εξοπλισμός και Λογισμικό Διασύνδεση Υποσυστημάτων Λειτουργικότητα Κέντρα Συντονισμού Περιγραφή Προδιαγραφές Εξοπλισμού Προδιαγραφές Λογισμικού Λειτουργικότητα Διαχειριστή Λειτουργικότητα Θέσεων Εργασίας Περιφερειακές Αίθουσες Τηλεδιάσκεψης (ΠΑΤ) Δίκτυο Τηλεδιασκέψεων Αντιμετώπιση Τυπικού Περιστατικού Τηλεϊατρικής...72 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΚΑΙ ΔΙΕΠΑΦΗ ΧΡΗΣΤΗ ΤΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΘΕΣΕΩΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Γενικά Φόρμα Εισόδου (Log In) Ανάλυση Περιοχών Φόρμας Κεντρική Φόρμα Τηλεϊατρικής Ανάλυση Περιοχών Οθόνης Τηλεϊατρικής Φόρμα Βιοσημάτων Ανάλυση Περιοχών Οθόνης Βιοσημάτων Εξυπηρέτηση Περιστατικού Ανάληψη Περιστατικού Διαδικασία Ταυτοποίησης Βιοσήματα Κλείσιμο Περιστατικού Διαδικασίες Εκτός Σύνδεσης Αναζήτηση Ασθενούς Εκτός Σύνδεσης Αναζήτηση Περιστατικού Εκτός Σύνδεσης Ταυτοποίηση Εκτός Σύνδεσης Στοιχείων Ασθενούς Ταυτοποίηση Εκτός Σύνδεσης Κωδικού Κ.Σ Αποθήκευση Απολυμένων Περιστατικών Εκτός Σύνδεσης ΚΕΦΑΛΑΙΟ

11 Πίνακας Περιεχομένων 11 ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΘΕΣΕΩΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Βασικά Εργαλεία Ανάπτυξης Δομή Κεντρικής Βάσης Δεδομένων Τηλεϊατρικής Αρχείο Παραμετροποίησης telemconfig.ini Φόρμα Εισόδου Login Κεντρική Φόρμα Τηλεϊατρικής Connection Timer Αναμονή για νέο περιστατικό Ανάληψη Περιστατικού Αναζήτηση Ασθενούς Navigation Δεδομένων Αναζήτηση Ασθενούς σε Κ.Σ Ολοκλήρωση Ταυτοποίησης Αναζήτηση Ιστορικού Απομακρυσμένη Σύνδεση Connection Timer ενώ είναι σε εξέλιξη το περιστατικό Προσωρινό Κλείσιμο Απόλυση Συνόδου με Φορητό Τερματικό Οριστική Αποθήκευση Περιστατικού Ανάλυση στην Αποθήκευση Περιστατικού Switching Περιστατικού Εντολές File Transfer Protocol (FTP) και Φωτογραφίες από Φορητό Τερματικό Διαδικασία Αναζήτησης στις Offline Φόρμες Διαδικασία Αναζήτησης Περιστατικού Διαδικασία Αναζήτησης Ασθενούς Φόρμα Αναζήτησης Ανώνυμων Περιστατικών (OfflineNoData) Φόρμα Παρουσίασης Offline Περιστατικών (OfflineGetData) Φόρμα Αναζήτησης Περιστατικών χωρίς Γενικό Κωδικό Κ.Σ. (OfflineNoGenID) Φόρμα Εκτός Σύνδεσης Εγγραφής στο Κ.Σ. (OfflineGetGenID) Φόρμα Αναζήτησης Απολυμένων Περιστατικών Φόρμα Αποθήκευσης Απολυμένων Περιστατικών Εκτός Σύνδεσης ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝΟΨΗ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...179

12

13 Εισαγωγή 13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η Ελλάδα ως χώρα με πολυποίκιλο γεωγραφικό ανάγλυφο, παρουσιάζει μεγάλη δυσκολία στην άμεση διακομιδή των ασθενών σε νοσοκομεία, όπου είναι δυνατόν να τους παρασχεθεί η κατάλληλη ιατρική φροντίδα. Για το λόγο αυτό, καθίσταται αναγκαία η ύπαρξη ενός Δικτύου Τηλεϊατρικής, το οποίο θα παρέχει άμεση ιατρική υποστήριξη σε απομονωμένες περιοχές ή σε καταστάσεις όπου δεν είναι δυνατή η παροχή πρωτοβάθμιας υγειονομικής φροντίδας (π.χ. ύπαιθρος, σημεία καταστροφών κ.α.). Η παροχή ιατρικών υπηρεσιών βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στα βιοσήματα ή ζωτικά σήματα του ασθενούς, τα οποία είναι τα ηλεκτρικά σήματα που δημιουργούνται κατά τη λειτουργία του ανθρώπινου σώματος. Η καταγραφή τους αποκαλύπτει τη λειτουργική αποκατάσταση του σώματος. Αποτελούν κρίσιμες συνιστώσες ιατρικής φροντίδας και παρέχουν ολοκληρωμένη ιατρική εικόνα του ασθενούς για την υποστήριξη της διαδικασίας λήψης απόφασης όσον αφορά την εξαγωγή της διάγνωσης. Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε κατά την ενασχόληση με Έργο στο οποίο συμμετείχε το Εργαστήριο Ενσύρματης Τηλεπικοινωνίας του Τομέα Τηλεπικοινωνιών και Τεχνολογίας Πληροφορίας. Το Δίκτυο Τηλεϊατρικής, το οποίο αναπτύχθηκε στα πλαίσια του Έργου, συνίσταται από φορητές μονάδες ικανές να λαμβάνουν και να μεταδίδουν τα ζωτικά σήματα των ασθενών σε κάποιο απομακρυσμένο κέντρο λήψης (Κέντρο Συντονισμού). Το κέντρο αυτό, στελεχωμένο από κατάλληλο ιατρικό προσωπικό, έχει τη δυνατότητα αφού αξιολογήσει τα λαμβανόμενα δεδομένα, να δώσει χρήσιμες συμβουλές παροχής πρωτοβάθμιας βοήθειας στον ασθενή, έως ότου μεταφερθεί σε κάποιο νοσοκομείο. Με αυτόν τον τρόπο:

14 14 Κεφάλαιο 1 γίνεται δυνατή η βελτίωση των παρεχόμενων ιατρικών υπηρεσιών σε δυσπρόσιτες περιοχές, βελτιώνονται οι χρόνοι απόκρισης του ιατρικού προσωπικού στα νοσοκομεία αφού το προσωπικό είναι γνώστης της κατάστασης του ασθενούς πριν αυτός φτάσει στο νοσοκομείο, σώζονται ζωές αφού η παροχή ιατρικής φροντίδας ξεκινά ταυτόχρονα με την έναρξη διακομιδής του αρρώστου, αποφεύγονται οι περιττές διακομιδές στα νοσοκομεία, όταν ένα περιστατικό κριθεί ικανό να εξυπηρετηθεί από την πρωτοβάθμια ιατρική βοήθεια. Ο υποφαινόμενος ασχολήθηκε, σε συνεργασία με την υπόλοιπη ομάδα του Εργαστηρίου Ενσύρματης Τηλεπικοινωνίας, με το σχεδιασμό και την ανάπτυξη των εφαρμογών του Κέντρου Συντονισμού, το οποίο έχει ως αρμοδιότητα, μέσω του ολοκληρωμένου δικτύου τηλεϊατρικής, να διαχειρίζεται κατάλληλα και να αντιμετωπίζει απομακρυσμένα ιατρικά περιστατικά. Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στη Θέση Εργασίας, η οποία είναι το βασικό τμήμα του Κέντρου Συντονισμού. Καταλαμβάνεται από εξειδικευμένο ιατρικό προσωπικό και είναι υπεύθυνη για την εξυπηρέτηση των περιστατικών. Η Θέση Εργασίας περιλαμβάνει δυο υπολογιστές (ΗΥ1 και ΗΥ2) και έχει ως στόχο, χρησιμοποιώντας όλα τα παρεχόμενα ιατρικά δεδομένα, να προσφέρει τη βέλτιστη προ-νοσοκομειακή φροντίδα στους ασθενείς, οι οποίοι βρίσκονται στον τόπο του φορητού τερματικού. Μέσω του ολοκληρωμένου Δικτύου Τηλεϊατρικής, η Θέση Εργασίας προσπελαύνει όλα τα στοιχεία ενός τρέχοντος περιστατικού τηλεϊατρικής, όπως ζωτικά σήματα, ιστορικό από το Ολοκληρωμένο Πληροφοριακό Σύστημα (Ο.Π.Σ.) των νοσοκομείων, φωτογραφίες καθώς επίσης και άλλα ιατρικά δεδομένα, ώστε να είναι σε θέση να καθοδηγήσει σωστά το ιατρικό και παραϊατρικό προσωπικό στον τόπο του περιστατικού. Χρησιμοποιεί, επίσης, την υπηρεσία τηλεδιάσκεψης για να έχει οπτικοακουστική επαφή με το φορητό τερματικό και για να εκμεταλλευτεί το συμβουλευτικό ρόλο των Περιφερειακών Αιθουσών Τηλεδιάσκεψης. Η Θέση Εργασίας μετά το πέρας των περιστατικών ενημερώνει τους ιατρικούς φακέλους των ασθενών στο Ο.Π.Σ., ενώ έχει τη δυνατότητα να εκτελέσει σωρεία λειτουργιών εκτός σύνδεσης, ώστε να ανατρέξει σε χρήσιμα δεδομένα του Δικτύου, όπως παλιά περιστατικά, και να ολοκληρώσει την εξυπηρέτηση των περιστατικών. Η ανάπτυξη της εφαρμογής πραγματοποιήθηκε σε γλώσσα προγραμματισμού Visual Basic.NET με χρήση της πλατφόρμας Visual Studio 2005 Professional Edition. Η υλοποίηση βασίστηκε στη δημιουργία Κεντρικής Βάσης Δεδομένων

15 Εισαγωγή 15 Τηλεϊατρικής, για την οποία προτιμήθηκε η Oracle 10g, ενώ για τη διαχείριση κι εποπτεία της βάσης χρησιμοποιήθηκαν οι εφαρμογές Oracle Client 10g και Oracle JDeveloper 10g. Παρατίθεται περιληπτικά η οργάνωση σε κεφάλαια της παρούσας διπλωματικής εργασίας: Στο Κεφάλαιο 1 περιλαμβάνεται η εισαγωγή στο πρόβλημα που πρόκειται να αναλυθεί, η σύντομη ανάλυση της υλοποίησης, η αναφορά της δικής μου συνεισφοράς στην υλοποίηση και η ανάλυση των κεφαλαίων της εργασίας Στο Κεφάλαιο 2 πραγματοποιείται μια εισαγωγή στην τεχνολογία της τηλεϊατρικής. Παρουσιάζονται οι τύποι των ιατρικών πληροφοριών και οι τομείς των τηλεϊατρικών εφαρμογών. Στο Κεφάλαιο 3 αναλύεται ο όρος και οι κατηγορίες των ζωτικών σημάτων για τον προσδιορισμό της κατάστασης της υγείας του ασθενούς. Παρατίθεται μια βιβλιογραφική αναφορά σε πρωτόκολλα διασύνδεσης συσκευών λήψης ζωτικών σημάτων και ετερογενών τηλεπληροφορικών συστημάτων. Τέλος, αναλύεται η ανάγκη γνώσης της θέσης στην οποία βρίσκεται ο ασθενής. Στο Κεφάλαιο 4 περιγράφεται η δομή του Δικτύου Τηλεϊατρικής, το οποίο αναπτύχθηκε κατά την εκτέλεση του Έργου, καθώς επίσης και οι βασικές λειτουργίες όλων των οντοτήτων που το αποτελούν. Στο Κεφάλαιο 5 παρουσιάζονται αναλυτικά οι λειτουργίες της εφαρμογής Θέσεως Εργασίας για την εξυπηρέτηση απομακρυσμένου περιστατικού. Επίσης παρατίθενται οι δυνατότητες που διαθέτει η Θέση Εργασίας για εκτέλεση εκτός σύνδεσης λειτουργιών, ώστε να προβληθούν ξανά χρήσιμες πληροφορίες και να επιτευχθεί η ολοκλήρωση της διαδικασίας εξυπηρέτησης περιστατικού. Στο Κεφάλαιο 6 αναφέρονται τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη της εφαρμογής Θέσεως Εργασίας και περιγράφεται η ανάπτυξη των βασικών λειτουργιών της. Στο Παράρτημα παρατίθενται πληροφορίες για τα εξής βασικά χρησιμοποιούμενα ιατρικά δεδομένα: ηλεκτροκαρδιογραφία, κορεσμός οξυγόνου στο αίμα, θερμοκρασία σώματος και καπνογραφία. Στις Δημοσιεύσεις παρουσιάζονται οι εργασίες που δημοσιεύτηκαν σε διεθνή συνέδρια κατά την εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Στη Βιβλιογραφία αναφέρονται οι πηγές που χρησιμοποιήθηκαν.

16

17 Εισαγωγή Στην Τηλεϊατρική 17 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΤΗΛΕΪΑΤΡΙΚΗ 2.1 Ορισμός Τηλεϊατρικής Ο όρος τηλεϊατρική σημαίνει στην κυριολεξία ιατρική από απόσταση. Η ITU-T στην αναφορά της ομάδας εργασίας ITU-D Study Group 2 in October 1997 Impact of telecommunications in health-care and other social services το 1997, έχει αποδεχτεί τον ορισμό της Παγκόσμιας Οργάνωσης Υγείας για την τηλεϊατρική ως: Η παροχή υπηρεσιών ιατρικής φροντίδας, όπου η απόσταση είναι ένας κρίσιμος παράγοντας, από επαγγελματίες του χώρου χρησιμοποιώντας τεχνολογίες πληροφορικής και επικοινωνιών: Για την ανταλλαγή έγκυρης πληροφορίας για ιατρική διάγνωση, πρόγνωση και θεραπεία ασθενειών και τραυμάτων Για την συνεχιζόμενη εκπαίδευση εκείνων που παρέχουν ιατρική φροντίδα Για την έρευνα και εφαρμογή-αξιολόγηση των ερευνητικών αποτελεσμάτων με στόχο τη βελτίωση της υγείας των ατόμων και της κοινωνίας. Κατά συνέπεια, η τηλεϊατρική αναφέρεται και αφορά στην αξιοποίηση της τηλεματικής τεχνολογίας για την διευκόλυνση στην παροχή υπηρεσιών υγείας και εκπαίδευσης στο χώρο της υγείας. Αυτό επιτυγχάνεται με την οργάνωση πεδίων (τομέων) εφαρμογών, όπου το κάθε πεδίο οριοθετείται από συγκεκριμένο τύπο διαδικασιών, διαδραστικών δράσεων και γεγονότων. Οι πιο σημαντικοί τομείς εφαρμογές τηλεϊατρικής αναφέρονται στη συνέχεια.

18 18 Κεφάλαιο 2 Ένας εναλλακτικός ορισμός έχει δοθεί από την Αμερικάνικη Ένωση Τηλεϊατρικής (American Telemedicine Association), ο οποίος περιγράφει την τηλεϊατρική ως: τη χρήση της ιατρικής πληροφορίας που ανταλλάσσεται ηλεκτρονικά μέσω τηλεπικοινωνιακών ή άλλων δικτύων μεταξύ σημείων για την υγεία και εκπαίδευση του ασθενή ή του παροχέα ιατρικής φροντίδας με σκοπό τη βελτίωση της προσφερόμενης φροντίδας υγείας στους ασθενείς. ( The use of medical information exchanged from one site to another via electronic communication for the health and education of the patient or health care provider and for the purpose of improving patient care. ) Η Ευρωπαϊκή Ένωση αποδέχεται την Τηλεματική ως την εφαρμογή των τεχνολογιών τηλεπικοινωνιών και πληροφορικής είτε σε συνδυασμό είτε ανεξάρτητα. Σύμφωνα με τον ευρύ αυτό ορισμό, η Τηλεματική περιλαμβάνει μία πλειάδα προσεγγίσεων και μεθόδων τόσο τηλεπικοινωνιακών όσο και πληροφορικής, οι οποίες έχουν εφαρμογή στην Ιατρική και στην γενικότερη παροχή φροντίδας υγείας. Απαιτείται έτσι ο ορισμός της Τηλεματικής, ο οποίος περιλαμβάνει μόνο την τομή των δύο τεχνολογιών. Η Τηλεματική στο χώρο της υγείας παρέχει τεχνολογικές λύσεις σε διαφορετικούς μεταξύ τους τομείς, όπως η επεξεργασία σημάτων (π.χ. σε μία εφαρμογή ηλεκτροκαρδιογραφήματος), επεξεργασία εικόνας ή αναγνώριση προτύπων (π.χ. σε συστήματα επεξεργασίας εικόνας υπερήχου), η χρήση αλγορίθμων ανακατασκευής (reconstruction), π.χ. σε συστήματα αξονικής τομογραφίας, καθώς επίσης και σε συστήματα επεξεργασίας δεδομένων ασθενών, με τη δημιουργία βάσεων δεδομένων. Τα συστήματα αυτά χρησιμοποιούν είτε ανοικτά δίκτυα όπως το Internet και τα δημόσια επιλογικά δίκτυα (π.χ. ISDN), είτε κλειστά, προφυλαγμένα, ιδιωτικά intranets. Η τηλεϊατρική έχει οριστεί το 1996 από τον M.J. Field ως η χρήση των τεχνολογιών πληροφορικής και τηλεπικοινωνιών στην παροχή και υποστήριξη υπηρεσιών υγείας, όταν οι συμμετέχοντες είναι γεωγραφικά απομακρυσμένοι ( Telemedicine is the use of information and telecommunication technologies to provide and support healthcare when distance separates the participants ). Η παροχή της ιατρικής φροντίδας βασίζεται πλέον σημαντικά στους διαφορετικούς τύπους της ιατρικής πληροφορίας, οι οποίοι μπορούν να είναι εικόνες, ήχος, κείμενα και κινούμενη εικόνα (video). Ένας ιατρός καλείται συχνά να χρησιμοποιήσει τους διαφορετικούς τύπους ιατρικών δεδομένων που αφορούν τον ασθενή του και να συνεργαστεί με άλλους (συχνά γεωγραφικά απομακρυσμένους) συναδέλφους του σε θέματα που αφορούν την παροχή καλύτερης ποιότητας και αποτελεσματικότερης φροντίδας υγείας. Η ποιότητα εξασφαλίζεται με την αποδοτικότερη επικοινωνία μεταξύ όλων των εμπλεκόμενων φορέων. Ένας ανασταλτικός παράγοντας είναι φυσικά η ανάγκη για μείωση του κόστους της φροντίδας υγείας. Κατά συνέπεια, οι επικοινωνιακές λύσεις που παρέχονται πρέπει να

19 Εισαγωγή Στην Τηλεϊατρική 19 διασφαλίζουν την ορθολογικότερη χρήση των δικτύων και την καλύτερη σχέση προσφερόμενης ποιότητας κόστους. Τα τελευταία δεκαπέντε χρόνια έχουν αναπτυχθεί πολλά συστήματα επεξεργασίας εικόνας, μεταφοράς και αρχειοθέτησης ειδικά για ιατρικές εφαρμογές. Αρχικά, δόθηκε έμφαση στους τομείς της Ακτινολογίας και της Παθολογίας, αλλά πλέον χρησιμοποιούνται και σε τομείς όπως η Καρδιολογία, η Νευρολογία, η Ορθοπεδική, η Χειρουργική. Συστήματα σάρωσης του ανθρώπινου σώματος όπως η Μαγνητική Τομογραφία (Magnetic Resonance Imaging MRI), Positron Emission Tomography (PET), Nuclear Medicine (NM), Computer Assisted Tomography (CAT), κλπ αποτελούν αναπόσπαστα τμήματα μίας ολοκληρωμένης διαγνωστικής και θεραπευτικής φροντίδας. Τα τελευταία χρόνια, η μεταφορά των ιατρικών εικόνων έχει εξελιχθεί από την απλή μεταφορά για την αποθήκευσή τους σε διαδραστική ταυτόχρονη επεξεργασία μεταξύ απομακρυσμένων ειδικών. Η ερευνητική περιοχή των ιατρικών επικοινωνιών προσφέρει μία σημαντική πρόκληση στα συστήματα υποστήριξης επικοινωνιών ευρείας ζώνης. Η ψηφιακή απεικόνιση των ιατρικών εικόνων απαιτεί υψηλή ανάλυση των οθονών παρουσίασης με πολλά bits per pixel βάθος χρώματος, το οποίο έχει σαν αποτέλεσμα την απαίτηση για ιδιαίτερα υψηλό ρυθμό μετάδοσης. Οι συσκευές συλλογής ιατρικής πληροφορίας μπορούν να περιλαμβάνουν CAT, MRI, PET ή απλά ακτινογραφικά (X-Ray) μηχανήματα. Για να διαγνωσθεί μία ανωμαλία, συσχετίζονται όλα τα διαθέσιμα ιατρικά στοιχεία (ιατρικές εικόνες και διαγνωστικά δεδομένα). Κατά συνέπεια οι εικόνες πρέπει να ανακτώνται, ταξινομούνται, συνδυάζονται, μεταφέρονται και παρουσιάζονται στους απομακρυσμένους χρήστες με την επιθυμητή απόκριση, από διαφορετικές συσκευές που υπακούουν σε διαφορετικά πρωτόκολλα. Η επικοινωνία μεταξύ των χρηστών είναι πολύπλοκη και απαιτεί την υποστήριξη συγχρονισμένων πολυμερών συνδιασκέψεων. Τα δεδομένα της εφαρμογής είναι συνήθως αποθηκευμένα σε διαφορετικά σημεία, πιθανά σε διαφορετικές μορφές και με διαφορετικά πρωτόκολλα προσπέλασης. Το πρόβλημα είναι η προσπέλαση και διαχείριση των διαφορετικών δεδομένων ώστε να μεταφέρονται ως μία οντότητα σε όλους τους χρήστες. Κατά συνέπεια, η πρόκληση των ιατρικών επικοινωνιών είναι ένας συνδυασμός των διαφορετικών απαιτήσεων παρουσίασης, μεταφοράς και επεξεργασίας διαφορετικών τύπων δεδομένων. Η ικανότητα της πλήρους ολοκλήρωσης των παραπάνω στοιχείων οδηγεί στην επίτευξη του στόχου της παροχής καλύτερης ποιότητας υπηρεσιών υγείας.

20 20 Κεφάλαιο 2 Οι ιατρικές επικοινωνίες μπορούν να υλοποιηθούν είτε με ισχυρά δίκτυα και απλούς τερματικούς σταθμούς, είτε με ισχυρούς τερματικούς σταθμούς και τηλεπικοινωνιακά δίκτυα χαμηλότερων απαιτήσεων. Οι δύο διαφορετικές προσεγγίσεις συγκλίνουν με την εξέλιξη τόσο των δικτύων όσο και των τερματικών σταθμών. Η εξέλιξη στην τυποποίηση των δικτύων ευρείας ζώνης επιτρέπει την εμπορική και οικονομικά συμφέρουσα εφαρμογή τους. Επίσης, οι εξελίξεις στο χώρο των τυποποιήσεων των δεδομένων πολυμέσων και οι τεχνικές συμπίεσης επιτρέπουν τη μεταφορά των δεδομένων χρησιμοποιώντας δίκτυα χαμηλότερου εύρους ζώνης. 2.2 Τύποι Ιατρικών Δεδομένων Η τηλεϊατρική εμπεριέχει ένα σύνολο πρακτικών που στοχεύουν στην καλύτερη φροντίδα υγείας και περιλαμβάνει διαφορετικές τεχνολογίες και εφαρμογές. Μπορεί να χαρακτηριστεί από τον τύπο των δεδομένων που στέλνονται (π.χ. εξετάσεις εικόνων, κλινικές εξετάσεις, κλπ) και από τα χρησιμοποιούμενα μέσα για την μετάδοσή τους. Πολλές από τις περιοχές της ιατρικής έχουν πιθανές τηλεϊατρικές εφαρμογές. Η τηλεϊατρική μπορεί να φανεί χρήσιμη σε περιπτώσεις στις οποίες: Φυσικά εμπόδια εμποδίζουν την άμεση μεταφορά πληροφορίας μεταξύ των ασθενών και των παρεχόντων την ιατρική φροντίδα, και Η διαθεσιμότητα της πληροφορίας είναι το κλειδί για την κατάλληλη (ιατρική) διαχείριση του περιστατικού. Οι τηλεϊατρικές υπηρεσίες μπορούν να καταταχθούν σε τρεις βασικούς τύπους, ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων που μεταφέρεται, δηλαδή δεδομένα (data), ήχο ή εικόνες (images). Μέσα σε αυτούς τους βασικούς τύπους, υπάρχουν αντίστοιχες διαβαθμίσεις Δεδομένα (Data) Ένα από τα χαρακτηριστικά ορισμένων εφαρμογών τηλεϊατρικής είναι η μετάδοση δεδομένων, είτε στατικών, όπως για παράδειγμα ο ιατρικός φάκελος ενός ασθενή, είτε δυναμικών όπως η μεταφορά ζωτικών σημείων (καρδιακοί κτύποι, αρτηριακή πίεση, κλπ.). Η μεταφορά των δεδομένων εντάσσεται σε δύο διαφορετικές εφαρμογές, τις εφαρμογές τηλεμετρίας και τις υπηρεσίες πληροφόρησης, οι οποίες περιγράφονται στη συνέχεια. Τηλεμετρία (Telemetry)

21 Εισαγωγή Στην Τηλεϊατρική 21 Η Τηλεμετρία παρέχει τη δυνατότητα παρακολούθησης των φυσιολογικών λειτουργιών των ασθενών από ένα απομακρυσμένο σημείο. Ένα από τα πρώτα πειράματα τηλεμετρίας διεξήχθη από τη NASA, όταν ιατροί στο κέντρο ελέγχου της παρακολουθούσαν τις φυσιολογικές λειτουργίες των αστροναυτών, όταν αυτοί βρίσκονταν στο διάστημα. Υπηρεσίες Πληροφόρησης (Information services) Πολλά νοσοκομεία και ιδιώτες ιατροί ανταλλάσσουν πληροφορία, όπως αρχεία που αφορούν την εξέλιξη της υγείας των ασθενών και των χρησιμοποιούμενων διαγνωστικών μεθόδων, προσπελαύνουν ηλεκτρονικούς πίνακες ανακοινώσεων για τις τελευταίες εξελίξεις στην επιστήμη τους και μεταδίδουν φακέλους ασθενών, παραπεμπτικά σημειώματα και αποτελέσματα εργαστηριακών εξετάσεων μεταξύ εξωτερικών ιατρών και νοσηλευτικών ιδρυμάτων. Πολλά νοσηλευτικά ιδρύματα παγκοσμίως χρησιμοποιούν υπολογιστικά συστήματα σε καθημερινή βάση, στα οποία διατηρούν αποθηκευμένους τους φακέλους των ασθενών τους σε ηλεκτρονικές βάσεις δεδομένων, επιτρέποντας έτσι στους ιατρούς να ανακτούν άμεσα πληροφορίες για τους ασθενείς τους. Η τηλεϊατρική μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενημέρωση των αρχείων αυτών, καθώς ιατροί εκτός του χώρου εργασίας τους μπορούν να προσπελαύνουν τους φακέλους των ασθενών και να τους ενημερώνουν από απόσταση. Υπάρχουν πολλές εξειδικευμένες ιατρικές βάσεις δεδομένων, οι οποίες προσπελαύνονται χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικούς υπολογιστές και πρωτόκολλα επικοινωνίας. Παραδείγματα τέτοιων βάσεων είναι η MEDLINE στις ΗΠΑ, η οποία είναι προσπελάσιμη μέσω του Internet, η Health Online στην Ευρώπη, κλπ. Οι βάσεις αυτές παρέχουν στους χρήστες τους πληροφορίες για ιατρικά περιστατικά και τρόπους αντιμετώπισής τους, ιατρικά προϊόντα, νέα συνέδρια, κλπ. Τέλος, δεν πρέπει να αγνοεί κανείς ότι τα μηνύματα που ανταλλάσσονται μέσω fax χρησιμοποιούνται ευρέως για την ανταλλαγή πληροφορίας Ήχος (Audio) Μία από τις απλούστερες τηλεϊατρικές υπηρεσίες είναι η επικοινωνία και παροχή συμβουλών μεταξύ δύο ιατρών χρησιμοποιώντας το τηλέφωνο. Η παραδοσιακή υπηρεσία τηλεφωνίας είναι πιθανότατα ο πιο αποτελεσματικός και οικονομικά συμφέρων τρόπος για την διευκόλυνση της επικοινωνίας απομακρυσμένων περιοχών με αστικά κέντρα παροχής φροντίδας υγείας. Το τηλέφωνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για παροχή ιατρικών συμβουλών από έναν ιατρό σε έναν ασθενή.

22 22 Κεφάλαιο 2 Μία άλλη χρήση της παραδοσιακής τηλεφωνίας είναι η δημιουργία γραμμών τηλεφωνικής εξυπηρέτησης, όπου εξειδικευμένο προσωπικό (ιατροί ή νοσηλευτές) απαντούν σε απορίες ασθενών και θα παρέχουν απλές ιατρικές συμβουλές Εικόνες (Images) Οι ιατρικές εικόνες μπορούν να είναι ακίνητες εικόνες, για παράδειγμα ακτινογραφίες, ή κινούμενες εικόνες, για παράδειγμα video. Η μεγαλύτερη μετακίνηση ιατρικών εικόνων στα πλαίσια μίας τηλεϊατρικής εφαρμογής είναι για εφαρμογές τηλε-ακτινολογίας, η οποία είναι πιθανότατα η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη τηλεϊατρική εφαρμογή προς το παρόν. Η ακτινολογία αφορά στη χρήση ακτινών-χ και άλλων τεχνικών στην ιατρική απεικονιστική, ενώ η τηλεακτινολογία αναφέρεται στην μεταφορά των εικόνων αυτών. Κάθε ένα από τα χρησιμοποιούμενα ιατρικά μηχανήματα (modalities) παράγει μία ανατομική ή λειτουργική εικόνα του ασθενή. Έχουμε τα ακόλουθα είδη εικόνων: Παραδοσιακές Ακτινογραφίες (Conventional X-ray) Αξονική Τομογραφία (Computed Tomography) Μαγνητική Τομογραφία (Magnetic resonance) Υπέρηχοι (Ultrasound) Πυρηνική Ιατρική (Nuclear medicine) Θερμογραφία (Thermography) Φλουοροσκοπία (Fluoroscopy) Αγγειογραφία και Αγγειογραφία ψηφιακής αφαίρεσης (Angiography and digital subtraction angiography) 2.3 Τομείς Τηλεϊατρικών Εφαρμογών Τηλεδιάγνωση και Τηλεσυμβουλευτική Η τηλεσυμβουλευτική είναι η από κοινού παρατήρηση των εικόνων και ιατρικών πληροφοριών με αλληλεπίδραση στην οποία η πρώτη διάγνωση έχει γίνει από τον θεράποντα ιατρό του ασθενή. Ο στόχος της τηλεσυμβουλευτικής είναι να προκύψει μια δεύτερη γνώμη από έναν απομακρυσμένο ειδικό, η οποία μπορεί να

23 Εισαγωγή Στην Τηλεϊατρική 23 είναι η επιβεβαίωση της διάγνωσης του θεράποντα ιατρού ή μια συμβουλή στο να καταλήξει ο θεράπων ιατρός σε μια σωστή διάγνωση. Επίσης, η εφαρμογή της τηλεσυμβουλευτικής χρησιμοποιείται στον τομέα της παροχής φροντίδας υγείας σε επείγουσες περιπτώσεις, από κάποιο κινούμενο όχημα (ασθενοφόρο) και στην ανταλλαγή ηλεκτροκαρδιογραφημάτων μεταξύ της κινούμενης μονάδας και του νοσοκομείου. Ένα παράδειγμα εφαρμογής παρουσιάζεται στο Σχήμα 1-1. Σχήμα 1-1: Παράδειγμα εφαρμογής τηλεδιάγνωσης στην λαρυγγολογία Τηλεακτινολογία Η Τηλεακτινολογία αναφέρεται στη μετάδοση ακτινολογικών εικόνων από ένα σημείο σε άλλο για γνωμάτευση (interpretation) ή απλά για συμβουλευτικούς σκοπούς (consultation), μέσω υπολογιστή, χρησιμοποιώντας ενσύρματες ή ασύρματες ζεύξεις. Λόγω του γεγονότος ότι η μετάδοση αφορά ψηφιακή πληροφορία, απαιτείται η σύλληψη της εικόνας σε ψηφιακή μορφή. Σε περιπτώσεις που το απεικονιστικό μηχάνημα δεν διαθέτει ψηφιακή έξοδο (πράγμα που συμβαίνει στα περισσότερα ακτινολογικά και υπέρηχους, και σε αρκετούς αξονικούς και μαγνητικούς τομογράφους), είναι αναγκαία η ψηφιοποίηση της εικόνας χρησιμοποιώντας είτε ψηφιοποιητές ακτινολογικού φιλμ, είτε frame grabbers συνδεδεμένους απευθείας στην έξοδο composite Video της απεικονιστικής διάταξης. Μετά την ψηφιοποίηση, η εικόνα μπορεί να συμπιεστεί για αποτελεσματικότερη αποθήκευση και/ή μετάδοση σε άλλο σημείο. Χρησιμοποιώντας τέτοιες τεχνικές συμπίεσης, είναι δυνατόν να μεταφερθούν ακτινολογικές εικόνες πάνω από οποιοδήποτε τηλεπικοινωνιακό δίκτυο (τηλεφωνικό δίκτυο, ασυρματικό, κινητής τηλεφωνίας, κλπ) με σχετικά χαμηλούς ρυθμούς μετάδοσης. Ο χρόνος που

24 24 Κεφάλαιο 2 απαιτείται για τη μεταφορά μίας ακτινογραφίας εξαρτάται από τον τύπο του τηλεπικοινωνιακού δικτύου που χρησιμοποιείται Τηλεκαρδιολογία Οι πρώτες εφαρμογές τηλεκαρδιολογίας εμφανίστηκαν εδώ και 70 χρόνια, χρησιμοποιώντας το τηλεφωνικό δίκτυο για την τηλε-ακρόαση καρδιακών ήχων και αναπνευστικών ακροαστικών ευρημάτων, χρησιμοποιώντας ευαίσθητα μικρόφωνα συνδεμένα στο τηλεφωνικό δίκτυο. Στη δεκαετία του 60 χρησιμοποιήθηκε το FAX για τη μετάδοση καρδιογραφικών και εγκεφαλογραφικών εκτυπώσεων μέσω τηλεφωνικού δικτύου. Παρόλα αυτά μόνο την τελευταία δεκαετία έγινε δυνατή η εξ' αποστάσεως διάγνωση ηχοκαρδιογραφημάτων. Η πιο συνηθισμένη εφαρμογή τηλεκαρδιολογίας αφορά στη μετάδοση για διαγνωστικούς σκοπούς ηλεκτροκαρδιογραφημάτων (ΗΚΓ). Στην πιο συνηθισμένη μορφή της, η εφαρμογή απαιτεί την χρήση ενός ψηφιακού καρδιογράφου για την ανάκτηση σε ψηφιακή μορφή του καρδιογραφήματος, ενός τηλεπικοινωνιακού δικτύου, όπως το απλό τηλεφωνικό δίκτυο (POTS), και ενός υπολογιστικού σταθμού για την αποθήκευση και απεικόνιση του ΗΚΓ (Σχήμα 1-2). Σχήμα 1-2: Παράδειγμα εφαρμογής τηλεκαρδιολογίας Τηλεπαθολογία Η παθολογία (Pathology) αφορά τη μελέτη των αλλαγών στις κυτταρικές δομές και ιστούς που οφείλονται σε ασθένειες. Η Τηλεπαθολογία είναι η εφαρμογή της παθολογικής ανατομίας από απόσταση. Ο παθολογοανατόμος χρησιμοποιώντας

25 Εισαγωγή Στην Τηλεϊατρική 25 μία εφαρμογή τηλεπαθολογίας μελετά δείγματα ιστού που απεικονίζονται σε μία οθόνη αντί να μελετά απευθείας τα δείγματα ιστού από το μικροσκόπιο. Η τηλεπαθολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε για την απόκτηση δεύτερης γνώμης είτε ακόμη και για την πρώτη διάγνωση από τον απομακρυσμένο ειδικό. Υπάρχουν δύο τρόποι εφαρμογής της τηλεπαθολογίας: Ο πρώτος είναι με την εξέταση ακίνητων εικόνων των δειγμάτων από απόσταση, ενώ ο δεύτερος με την εξέταση από απόσταση κινούμενης εικόνας με ταυτόχρονο έλεγχο του (απομακρυσμένου) μικροσκοπίου. Σε κάθε περίπτωση, ο τυπικός εξοπλισμός περιλαμβάνει μία υψηλής ευκρίνειας κάμερα συνδεδεμένη σε ένα μικροσκόπιο, ένα υπολογιστικό σταθμό ψηφιοποίησης, κωδικοποίησης και μετάδοσης εικόνας, ηλεκτρομηχανικά συστήματα για τον έλεγχο του μικροσκοπίου/κάμερας καθώς και το υπολογιστικό σύστημα λήψης, απεικόνισης και αποθήκευσης στην πλευρά του ειδικευμένου ιατρού. Είναι σαφές ότι τα κρίσιμα χαρακτηριστικά είναι η διακριτική ικανότητα του συστήματος ψηφιοποίησης και απεικόνισης των δεδομένων (τόσο για την στατική όσο και τη δυναμική τηλεπαθολογία) και το εύρος ζώνης του τηλεπικοινωνιακού δικτύου για την περίπτωση της δυναμικής εφαρμογής. Σχήμα 1-3: Παράδειγμα εφαρμογής τηλεπαθολογίας Τηλεδερματολογία Η Δερματολογία ασχολείται με τις παθήσεις του δέρματος. Η τηλεδερματολογία υποστηρίζει την παροχή δερματολογικής φροντίδας (δηλαδή διάγνωση και κλινική αντιμετώπιση) του ασθενή από απόσταση. Όπως και η τηλεπαθολογία, μπορεί να υλοποιηθεί είτε με την ανταλλαγή ακίνητων εικόνων (τηλεϊατρική αποθήκευσης και προώθησης - store-and-forward telemedicine) είτε κινούμενων εικόνων (τηλεϊατρική πραγματικού χρόνου ή διαδραστική τηλεϊατρική -

26 26 Κεφάλαιο 2 real-time or interactive telemedicine). Ένα από τα πλεονεκτήματα της τηλεδερματολογίας είναι η εξοικονόμηση χρόνου για τους ασθενείς, καθώς τα δερματολογικά περιστατικά είναι πολύ συνηθισμένα (7-20%) αλλά παρόλα αυτά συνήθως αντιμετωπίζονται ελλιπώς και δεν παραπέμπονται σε ειδικευμένους δερματολόγους. Μία εφαρμογή τηλεδερματολογίας, η οποία υλοποιήθηκε πάνω από το δίκτυο ISDN απέδειξε ότι μπορεί να επιτευχθεί αποδεκτή διαγνωστική ακρίβεια και κλινική αντιμετώπιση χρησιμοποιώντας εξοπλισμό χαμηλού κόστους Τηλεοφθαλμολογία Οι εφαρμογές τηλεοφθαλμολογίας έχουν σαν στόχο να επιτρέπουν την πρόσβαση σε ειδικευμένους οφθαλμίατρους αλλά και οφθαλμολογικά μηχανήματα ανά πάσα στιγμή και από οποιοδήποτε μέρος. Όπως και στις περισσότερες εφαρμογές τηλεϊατρικής τα συστατικά στοιχεία ενός συστήματος τηλεοφθαλμολογίας είναι το σύστημα ανάκτησης και ψηφιοποίησης εικόνας και το σύστημα μετάδοσης ψηφιακών εικόνων. Στις περισσότερες εφαρμογές τηλεοφθαλμολογίας η εφαρμογή απαιτεί μετάδοση ακίνητων (στατικών) οφθαλμολογικών εικόνων. Έτσι λοιπόν, το σύστημα μετάδοσης εικόνων είναι παρόμοιο με αυτό της τηλεακτινολογίας Τηλεχειρουργική Η τηλεχειρουργική είναι ένας τομέας της τηλεϊατρικής που αναπτύχθηκε τα τελευταία χρόνια και παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον. Το βασικό έρεισμα στην ανάπτυξη της τηλεχειρουργικής είναι η ανάγκη μετάδοσης και διάχυσης των εξειδικευμένων χειρουργικών τεχνικών και γνώσεων διευκολύνοντας την αρτιότερη και αποτελεσματικότερη εκπαίδευση και διάδοση των λαπαροσκοπικών χειρουργικών διαδικασιών. Ένας σημαντικός αριθμός κατασκευαστών λαπαροσκοπικών συσκευών είναι εφοδιασμένος με δυνατότητες 2-κατευθύνσεων μετάδοσης κινούμενης εικόνας και ήχου, επιτρέποντας έτσι την σύνδεση χειρουργείων με εκπαιδευτικές ή έμπειρες χειρουργικές εγκαταστάσεις. Σήμερα η τηλεχειρουργική μπορεί να ειδωθεί ως η αμφίδρομη μετάδοση εικόνας και ήχου επιτρέποντας την επικοινωνία μεταξύ χειρούργων (μικρής εμπειρίας) στα χειρουργεία και χειρούργων (με μεγάλη εμπειρία) σε απομακρυσμένες περιοχές. Η χρήση ρομποτικών συσκευών επιτρέπει στους απομακρυσμένους χειρούργους να συμμετέχουν ενεργά στην χειρουργική διαδικασία. Είναι αυτονόητο ότι πέρα από τις αυξημένες τηλεπικοινωνιακές υποδομές που η εφαρμογή αυτή απαιτεί, απαιτείται και πολύ εξειδικευμένο λογισμικό/ υλικό ώστε να είναι εφικτή η προσομοίωση, στον απομακρυσμένο σταθμό της καταστάσεως που επικρατεί στο χειρουργείο. Για τον σκοπό αυτό συνήθως απαιτούνται συστήματα εικονικής χειρουργούς να έχουν μια πραγματική εικόνα της όλης διαδικασίας.

27 Εισαγωγή Στην Τηλεϊατρική 27 Ο σημαντικότερος παράγοντας που λείπει από τις εφαρμογές τηλεχειρουργικής προς το παρόν είναι η δυνατότητα μετάδοσης της αίσθησης της αφής, η οποία αναμένεται να γίνει δυνατή τα επόμενα χρόνια Τηλεσυνδιάσκεψη μεταξύ ιατρικών ομάδων-τηλεεκπαίδευση Τα τελευταία χρόνια έγινε προφανές ότι για να υπάρχει μία αποτελεσματική και αποδοτική υποδομή υπηρεσιών υγείας, δεν αρκεί μόνο η πρόσβαση σε ειδικούς, αλλά απαιτείται επίσης η συνεχιζόμενη εκπαίδευση των παρεχόντων υπηρεσιών υγείας (ιατρών, νοσηλευτών, κλπ) και του κοινού. Η συνεχιζόμενη εκπαίδευση μπορεί να αυξήσει τις πιθανότητες έγκαιρης διάγνωσης και εντοπισμού μίας ασθένειας και να μειώσει τις επακόλουθες απαιτήσεις θεραπείας. Η τηλεκπαίδευση μπορεί να συνεισφέρει στη μείωση των απαιτήσεων από το σύστημα υγείας εστιάζοντας στην πρόληψη: εκπαίδευση σε θέματα διαιτητικής, υγιεινής και άλλων βασικών απαιτήσεων για μία υγιή κοινωνία. Επιπλέον, η δικτυακή υποδομή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προσπέλαση υπηρεσιών πραγματικού χρόνου (on-line services) ή για τη συμμετοχή σε εκπαιδευτικά σεμινάρια χρησιμοποιώντας εικονοδιάσκεψη. Βασική εφαρμογή είναι και η περίπτωση της τηλεκπαίδευσης μέσω υπηρεσιών τηλεσυνδιάσκεψης, όπου μια ομάδα ιατρών / φοιτητών / νοσηλευτών μπορεί να εκπαιδεύεται σε συγκεκριμένες ιατρικές διαδικασίες / τεχνικές χωρίς κατ' ανάγκη να βρίσκονται στο χώρο που εκτελείται η ιατρική διαδικασία. Βέβαια η εξέλιξη των τεχνολογιών εικονικής πραγματικότητας έχει δημιουργήσει πολλαπλές δυνατότητες στην τηλεκπαίδευση αφού τώρα πια η μέχρι πρότινος παθητική εκπαίδευση μετατρέπεται σε ενεργητική με την εικονική συμμετοχή των εκπαιδευομένων Αντιμετώπιση ιατρικών επειγόντων περιστατικών Η τηλεϊατρική μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιπτώσεις φυσικών ή όχι καταστροφών (πλημμύρες, σεισμοί, πόλεμοι, κλπ) για να παρέχει στους επιτόπου ιατρούς άμεση βοήθεια από απομακρυσμένους ειδικούς. Οι διεθνείς οργανισμοί έχουν ήδη καταλάβει τις δυνατότητες της τεχνολογίας των τηλεπικοινωνιών και της πληροφορικής και χρησιμοποιούν τις εφαρμογές τηλεϊατρικής για να ανταποκρίνονται σε επείγουσες καταστάσεις από τη δεκαετία του Η τεχνολογία των ασύρματων τηλεπικοινωνιών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να υποστηρίξει επείγουσες ιατρικές υπηρεσίες. Η τεχνολογία αυτή περιλαμβάνει τη χρήση βομβητών, κινητών τηλεφώνων, επίγειων σταθμών βάσης, κλπ.

28 28 Κεφάλαιο Ιατρικές Βάσεις Δεδομένων Η ηλεκτρονική αποθήκευση και ανάκτηση των ιατρικών αρχείων του ασθενή, προσφέρει ευρύτερη πρόσβαση σε εθνικό επίπεδο αλλά και διεθνώς. Η σημασία της υπηρεσίας αυτής είναι τεράστια και καθοριστική για την βελτίωση των υπηρεσιών υγείας σε παγκόσμιο επίπεδο. Ο ασθενής δίνει στον θεράποντα τα στοιχεία του και άμεσα γίνεται το ιστορικό του γνωστό και η θεραπεία του ευκολότερη. Επίσης, εκμηδενίζεται η πιθανότητα απώλειας των εξετάσεων αλλά και τα έξοδα των αντιτύπων των εξετάσεων (πολλές φορές η ίδια ακτινογραφία λαμβάνεται δύο και τρεις φορές). 2.4 Εμπλεκόμενοι Φορείς-Χρήστες των Τηλεϊατρικών Υπηρεσιών Η ITU-T στην αναφορά της ομάδας εργασίας ITU-D Study Group 2 τον Οκτώβριο του 1997 Impact of telecommunications in health-care and other social services το 1997, αναγνώρισε ως πιθανούς χρήστες των τηλεϊατρικών υπηρεσιών τους χρήστες-αποστολείς, τους χρήστες-παραλήπτες και τους τρίτους φορείς, οι οποίοι εμπλέκονται στην υποστήριξη παροχής ιατρικής φροντίδας. Οι χρήστες-αποστολείς περιλαμβάνουν τα νοσηλευτικά ιδρύματα όλων των βαθμίδων, τους ιατρούς, νοσηλευτικό προσωπικό και προσωπικό υποστήριξης σε απομακρυσμένες περιοχές, τις ομάδες άμεσης επέμβασης, ασθενοφόρα, πλοία, αεροπορικές εταιρείες, στρατιωτικές δυνάμεις, πυροσβέστες, φαρμακευτικές εταιρείες, και τμήματα υγείας. Οι χρήστες-παραλήπτες περιλαμβάνουν τα νοσηλευτικά ιδρύματα αναφοράς, τους παρέχοντες τηλεϊατρικές υπηρεσίες (π.χ. έναν εξειδικευμένο ιατρό) και τα τηλεϊατρικά ινστιτούτα. Οι τρίτοι φορείς περιλαμβάνουν όλους τους φορείς που εμπλέκονται στην παροχή μίας τηλεϊατρικής υπηρεσίας και μπορεί να είναι τα υπουργεία Υγείας κάθε χώρας, οι οργανισμοί καθορισμού κανονισμών και αδειών (προστασία ιατρικού απόρρητου), οι τηλεπικοινωνιακοί οργανισμοί, οι κατασκευαστές εξοπλισμού και δικτύων, οι προμηθευτές εξοπλισμού, οι σχεδιαστές λογισμικού, οι παρέχοντες υπηρεσίες, οι διεθνείς οργανισμοί τυποποιήσεων όπως η ITU και η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας (WHO), κλπ.

29 Εισαγωγή Στην Τηλεϊατρική Μοντέλο Τηλεσυνδιάσκεψης Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές επικοινωνιακές διεργασίες, οι υπηρεσίες συνδιασκέψεων πολυμέσων είναι προσανατολισμένες προς την εφαρμογή (application oriented). Υπάρχει μία ισχυρή σχέση μεταξύ του τύπου και του τρόπου με τον οποίο οι επικοινωνιακές οντότητες (Communication Service Elements CSE) από όλα τα επίπεδα του μοντέλου αναφοράς OSI είναι εγκατεστημένες και λειτουργούν, καθώς επίσης και των στόχων της εφαρμογής. Κάθε εφαρμογή συνδιάσκεψης πρέπει να περιγράφεται με: α) τους τύπους των τελικών χρηστών και β) τις τάξεις της εμπλεκόμενης πληροφορίας. Η πληροφορία που περιέχεται και ανταλλάσσεται κατά τη διάρκεια μίας εφαρμογής τηλεδιάσκεψης είναι διαφορετική ανά συμμετέχοντα, αφού κατά τη διάρκεια της σύσκεψης κάθε συμμετέχοντας έχει ένα διαφορετικό ρόλο. Η ITU-T έχει απoδεχτεί τους παρακάτω τύπους τελικών χρηστώv εφαρμογών τηλεσυνδιασκέψεων: τοv συγκαλούντα (conference convener), πoυ είναι υπεύθυνος για τηv σύγκλιση τωv συμμετεχόντων και τηv εγκατάσταση (set-up) της συvδιάσκεψης, τoν διευθύνοντα (conference conductor ή chairperson), υπεύθυνο για τη διαχείριση της τηλεσυνδιάσκεψης και τηv εκτέλεση τωv απαιτούμενων λειτουργιών ελέγχου (π.χ. σύνδεση/απoσύνδεση συμμετεχόντων, τερματισμός της συvδιάσκεψης, αναγνώριση συμμετεχόντων, κλπ.), τον τοπικό διευθύνοντα (local conductor), υπεύθυνο για τη διαχείριση της τοπικής συνεδρίασης και τηv ενεργοποίηση/απενεργοποίηση τωv τοπικών λειτουργιών, τον έχοντα τo λόγο (floor-holder), υπεύθυνο για τηv επεξεργασία και διαχείριση της κοινής στηv συvδιάσκεψη πληροφορίας (π.χ. o τρέχωv ομιλητής), και οι απλοί συμμετέχοντες (regular participants) πoυ αντιπροσωπεύουν τo ακροατήριο. Η συμπεριφορά τωv τελικών χρηστώv είναι πάντοτε προσανατολισμένη προς τηv εφαρμογή. Σχετικά με τη δομή της πληροφορίας κατά τη διάρκεια μίας τηλεεργασιακής εφαρμογής, διακρίνονται δύο βασικές κατηγορίες δεδομένων: τα κοινά δεδομένα, όπως κείμενο, γραφικά, ομιλία, ήχος, εικόνες και video, τα οποία ανταλλάσσονται μεταξύ των χρηστών, ανεξάρτητα από το περιεχόμενο της τηλεεργασιακής εφαρμογής καθώς επίσης και τα δεδομένα της εφαρμογής.

30

31 Ζωτικά Σήματα - Πρωτόκολλα - Δεδομένα Γεωτοποθεσίας 31 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΖΩΤΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ - ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΑΛΛΑΓΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΜΕΤΑΞΥ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΛΗΨΗΣ ΖΩΤΙΚΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ - ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΓΕΩΤΟΠΟΘΕΣΙΑΣ 3.1 Περιγραφή Με το όρο ζωτικά σήματα ή βιοσήματα, περιγράφονται τα σήματα που δημιουργούνται κατά την λειτουργία των διαφόρων οργάνων του ανθρωπίνου σώματος. Η μέτρησή τους χρησιμοποιείται για τη διάγνωση και εξακρίβωση τόσο της καλής λειτουργίας του κάθε οργάνου, όσο και της φυσικής κατάστασής του. Ένα ζωτικό σήμα δεν συνδέεται απαραίτητα μόνο με ένα όργανο του ανθρωπίνου σώματος. Υπάρχουν ζωτικά σήματα, όπως το ηλεκτροκαρδιογράφημα, το οποίο συνδέεται με την καρδιακή λειτουργία και άλλα, όπως η μέτρηση της θερμοκρασίας, η οποία συνδέεται με την κατάσταση πολλών οργάνων του ανθρωπίνου σώματος. Τα κυριότερα ζωτικά σήματα, τα οποία είναι απαραίτητα για τον καθορισμό της υγείας ενός ασθενούς είναι τα ακόλουθα: Ηλεκτροκαρδιογράφημα (ΗΚΓ-ECG) Αρτηριακή πίεση (NiBP- Non Invasive Blood Pressure) και καρδιακός ρυθμός Κορεσμός οξυγόνου στο αίμα (SpO 2 )

32 32 Κεφάλαιο 3 Θερμοκρασία σώματος (Temp) Ως πέμπτο ζωτικό σήμα εδώ και χρόνια γίνεται προσπάθεια να καταγραφεί ο πόνος [5]. Αυτό δεν έχει όμως καταστεί δυνατό, αφού μέχρι στιγμής δεν έχει βρεθεί ο τρόπος μέτρησης του πόνου. Διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ) Τα δεδομένα των βιοσημάτων συλλέγονται από ειδικές συσκευές λήψης και δομούνται σε αρχεία ειδικού μορφότυπου. Η δημιουργία και διακίνηση των αρχείων αυτών εντός των Ιατρικών Πληροφοριακών Συστημάτων (ΙΠΣ) πραγματοποιείται σύμφωνα με ειδικά πρωτόκολλα, τα οποία συντάσσονται και προτείνονται από κατασκευαστές ή διεθνείς οργανισμούς τυποποίησης, με στόχο τη διαλειτουργικότητα μεταξύ συσκευών και ΙΠΣ. Τα δεδομένα γεωτοποθεσίας, είναι δεδομένα που φανερώνουν τη γεωγραφική θέση του ασθενούς. Σαν τέτοια δεδομένα περιλαμβάνονται το γεωγραφικό πλάτος και μήκος και το υψόμετρο της θέσης που βρίσκεται ο παρακολουθούμενος ασθενής. 3.2 Τα ζωτικά σήματα και η σημασία καθενός για την υγεία του ανθρώπου Η ηλεκτροκαρδιογραφία είναι η σημαντικότερη και η πιο αξιόπιστη μέθοδος για αναίμακτη διάγνωση και ανίχνευση των καρδιακών παθήσεων. Η καταγραφή των αλλαγών δυναμικού που μεταδίδονται στην επιφάνεια του σώματος λόγω ηλεκτρικών συμβάντων που λαμβάνουν χώρα στον μυ της καρδιάς χρησιμοποιείται για να δώσει στους γιατρούς είτε μια άμεση ένδειξη του καρδιακού ρυθμού και της καρδιακής αγωγιμότητας, είτε μια έμμεση ένδειξη της κατάστασης της ανατομίας της καρδιάς (μέγεθος, πάχος τοιχωμάτων, κ.α.). Η ηλεκτροκαρδιογραφία επίσης παρέχει δεδομένα σχετικά με τη ροή του αίματος, μεταξύ της καρδιάς και του σώματος, τη λειτουργική κατάσταση της καρδιάς κ.λ.π. Η καταγραφή των αλλαγών δυναμικού στον καρδιακό μυ καλείται ηλεκτροκαρδιογράφημα (ECG) και πραγματοποιείται με τη χρήση ηλεκτροδίων που ονομάζονται απαγωγές. Κάθε απαγωγή τοποθετείται σε συγκεκριμένο σημείο στην επιφάνεια του ανθρωπίνου σώματος. Τα δεδομένα που συλλέγονται παρουσιάζονται ως μια ομάδα κυματομορφών. Η παλμική οξυμετρία προσφέρει έναν σχετικά φθηνό, απλό και αξιόπιστο τρόπο για την παρακολούθηση της λειτουργίας της αναπνοής σε ένα ευρύ πεδίο κλινικών εφαρμογών, τόσο στα νοσοκομεία, όσο και στον ευρύτερο κοινωνικό χώρο. Χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση ασθενών που έχουν πραγματικά ή δυναμικά αναπνευστικά προβλήματα. Η παλμική οξυμετρία μετρά τα επίπεδα κορεσμού οξυγόνου στο αίμα (SpO 2 ), με καταγραφή του ποσοστού της αιμοσφαιρίνης, η οποία

33 Ζωτικά Σήματα - Πρωτόκολλα - Δεδομένα Γεωτοποθεσίας 33 είναι κορεσμένη με οξυγόνο, καθώς επίσης και τον καρδιακό ρυθμό. Η οξυμετρία μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε για την καταγραφή σημειακών μετρήσεων, είτε για συνεχόμενη καταγραφή. Οι μετρήσεις αυτές, πρέπει να μελετώνται και αξιολογούνται, λαμβάνοντας πάντα υπόψη όλα τα κλινικά δεδομένα που συλλέγονται για τον συγκεκριμένο ασθενή. Μία σημειακή μέτρηση του κορεσμού της αιμοσφαιρίνης μπορεί να αναδείξει αναπνευστικά προβλήματα. Για αυτό το λόγο οι συνεχόμενες μετρήσεις δίνουν πιο αξιόπιστα αποτελέσματα. Η θερμοκρασία του σώματος είναι ένα κρίσιμα σημαντικό ζωτικό σήμα, το οποίο συχνά επηρεάζει την διαδικασία λήψης αποφάσεων για την θεραπεία ενός ασθενούς. Η καταγραφή της θερμοκρασίας έχει ως σκοπό τον έλεγχο για την εξακρίβωση εάν η θερμοκρασία του ασθενούς είναι πάνω από τα φυσιολογικά επίπεδα. Σε αυτήν την περίπτωση ο ασθενής έχει πυρετό. Τις περισσότερες φορές ο πυρετός είναι ένα σημάδι για την ύπαρξη μιας λοίμωξης και συνήθως συνυπάρχει και με άλλα συμπτώματα. Σε σπάνιες περιπτώσεις οι υψηλές ή χαμηλές θερμοκρασίες μπορεί να είναι κρίσιμες για τη ζωή του ασθενούς. Το αίμα, μεταφέρεται από την καρδιά προς όλα τα μέρη του ανθρωπίνου σώματος μέσω αγγείων, τα οποία καλούνται αρτηρίες. Η πίεση του αίματος, είναι η δύναμη με την οποία το αίμα πιέζει τα τοιχώματα των αρτηριών. Κάθε φορά που η καρδιά χτυπά, εξωθεί αίμα προς τις αρτηρίες. Η πίεση του αίματος είναι μέγιστη, όταν η καρδιά χτυπά εξωθώντας το αίμα. Αυτή η πίεση καλείται συστολική πίεση. Από την άλλη μεριά, όταν η καρδιά βρίσκεται σε ηρεμία ανάμεσα σε δύο κτυπήματα- η πίεση του αίματος πέφτει. Αυτή είναι η διαστολική πίεση. Η πίεση μετράται πάντα με δύο αριθμούς, την συστολική (υψηλότερη) και την διαστολική (χαμηλότερη), ενώ και οι δύο είναι σημαντικές. Η υψηλή πίεση καλείται και υπέρταση- είναι παγκοσμίως ένα σημαντικό πρόβλημα υγείας σήμερα. Μερικές φορές χαρακτηρίζεται σαν «ο σιωπηλός δολοφόνος», επειδή δεν εμφανίζει κανένα σύμπτωμα, αν και μπορεί να προκαλέσει κρίσιμη ζημιά στο εσωτερικό του σώματος. Είναι η πρωταρχική αιτία πρόκλησης εγκεφαλικών επεισοδίων, καρδιακών παθήσεων, νεφρικής ανεπάρκειας, καθώς επίσης και τύφλωσης. Τριπλασιάζει τις πιθανότητες ένας άνθρωπος να εμφανίσει καρδιακά επεισόδια, ενισχύει την πιθανότητα της καρδιακής προσβολής επτά φορές, και της αποτυχίας της καρδιακής αιμάτωσης τρεις φορές. Η πίεση του αίματος μπορεί να μετρηθεί είτε με αναίμακτες (μη επεμβατικές) μεθόδους, είτε με αιματηρές (επεμβατικές) μεθόδους. Η ευκολότερη μέθοδος είναι η αναίμακτη μέτρηση της αρτηριακής πίεσης (NiBP). Η καπνογραφία είναι ένα αποτελεσματικό εργαλείο παρακολούθησης για επαλήθευση της διασωλήνωσης, τον εντοπισμό της αποσύνδεσης του συστήματος αναπνοής ή αερισμού, τον εντοπισμό της αποτελεσματικής καρδιοπνευμονικής επαναφοράς, την εξακρίβωση των συνθηκών κρίσεων, την εξακρίβωση βρογχοσπασμών και άσθματος, την αποτίμηση του μεταβολισμού. Επίσης χρησιμοποιείται για παρακολούθηση της επάρκειας του αερισμού, της ανάκτησης των

34 34 Κεφάλαιο 3 αισθήσεων μετά από νάρκωση, του αερισμού σε τραυματισμούς του κεφαλιού και της κακοήθους υπερθερμίας. 3.3 Πρωτόκολλα για την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ συσκευών λήψης ζωτικών σημάτων και υπολογιστών Η πρόοδος στην απανταχού παρούσα υπολογιστική τεχνολογία καθιστά δυνατή τη μέτρηση των βιοσημάτων οπουδήποτε και οποτεδήποτε. Για την έγκαιρη διάγνωση, τη θεραπεία, και την πρόληψη, τα συλλεγόμενα δεδομένα πρέπει να μπορούν να προσπελαθούν εύκολα και παράλληλα να επιτρέπουν την κατάλληλη διαχείρισή τους. Για την υλοποίηση της απανταχού παρούσας τεχνολογίας για την τηλεπαρακολούθηση της υγείας, απαραίτητη προϋπόθεση είναι η ενσωμάτωση αισθητήρων και υπολογιστών στα ρούχα ή σε αντικείμενα που το άτομο χρησιμοποιεί, ώστε να μπορούν να καταγράφονται οι ζωτικές του παράμετροι όπως επίσης και δεδομένα σχετικά με την αλληλεπίδρασή του με το περιβάλλον. Ο απανταχού παρών υπολογιστικός εξοπλισμός μπορεί να συνοδεύει το άτομο στις μετακινήσεις του είτε εντός των ορίων του σπιτιού του, είτε εκτός αυτών, ενώ σε καμιά περίπτωση δεν πρέπει να παρεμβαίνει στην ελευθερία των κινήσεων του ατόμου και να του δημιουργεί εμπόδιο στις καθημερινές του δραστηριότητες. Στο χώρο για την υλοποίηση των επιμέρους τμημάτων που απαρτίζουν τον απανταχού παρόντα εξοπλισμό, δραστηριοποιούνται πολλοί κατασκευαστές. Δυστυχώς όμως, οι διαφορετικοί τύποι συσκευών παράγουν διαφορετικούς μορφότυπους δεδομένων, αφού κάθε κατασκευαστής χρησιμοποιεί αποκλειστική συχνά κλειστή - κωδικοποίηση στα δεδομένα που εξάγει από τις συσκευές του, με αποτέλεσμα η ολοκλήρωση των συσκευών αυτών σε ένα ενιαίο σύνολο να δημιουργεί ένα μεγάλο εμπόδιο στον χώρο της υγείας. Προκειμένου να βρεθεί μια λύση σε αυτό πρόβλημα, έχουν γίνει πολλές προσπάθειες για τη δημιουργία τυποποιημένων πρωτοκόλλων επικοινωνίας μεταξύ των συσκευών λήψης των δεδομένων και των υπολογιστικών συστημάτων επεξεργασίας και διαχείρισής τους. Τα πρωτόκολλα όμως αυτά εστιάζουν κυρίως σε ένα τύπο δεδομένων ή λιγότερο συχνά σε περισσότερους του ενός τύπους δεδομένων και δεν προσφέρουν μια γενικότερη δυνατότητα συγκέντρωσης του συνόλου της πληροφορίας που μπορεί να καταγραφεί από ένα σύστημα τηλεπαρακολούθησης υγείας. Εκτός αυτού, για τον ίδιο τύπο δεδομένων, εμφανίζεται η ύπαρξη περισσοτέρων του ενός πρωτοκόλλων. Παρατίθεται μια παρουσίαση των υπαρχόντων πρωτοκόλλων στον χώρο των βιοσημάτων με μια περιληπτική αναφορά στις δυνατότητες του καθενός. Επίσης