www.course-as.com


DICOM
Станции
Michelangelo















DICOM Сервер


DICOM Print


Русскоязычные документы Текущий документ в формате DOC Видео-Информационная Медицинская Сеть. Этапы развития. Профессиональные Графические Системы Обработки и Визуализации DICOM изображений и документов AS_GSV - <<Michelangelo>>. Буклет. English Docs Current document in DOC file Глоссарий
    Иерархия :: "КУРС-АС1" (Home) / NCMEE / AS_VIMeN-IC / AS_VIMeN

Адаптивная Видео-Информационная Медицинская Сеть
- развитие HIS / RIS медицинских систем -
PACS "AS_VIMeN" ( "Michelangelo" )
/ Picture Archiving and Communication System /


Видео-информационная медицинская сеть - PACS "AS_VIMeN"
- как необходимость

Необходимость создания настоящего проекта расширенной радиологической PACS системы:

Видео-Информационной Медицинской Сети - PACS "AS_VIMeN" "Michelangelo"
PACS - Picture Archiving and Communication System)
и начала его реализации основано на насущном требовании времени:
в санкционированной доступности медицинских графических данных,
находящихся на серверах и рабочих станциях, в медицинских диагностических комплексах, созданных разными производителями медицинского радиологического оборудования и компьютерной техники.

Медицинские учреждения, врачи, страховые компании и сами пациенты не имеют прямого и быстрого доступа к первичной информации исследований пациента, находящихся вне пределов кабинетов, где эти исследования были проведены, так как информация хранится на самих аппаратах во внутреннем формате и, только в момент выдачи, преобразуется в формат DICOM 3.0.

Большинство современных цифровых медицинских систем позволяeт получать за пределами кабинета только урезанную информацию об исследовании, в то же время на самих аппаратах информация хранится в исходном виде без потерь. Это обусловлено, в основном, политикой фирм-производителей медицинского оборудования продвигать собственные дорогостоящие PACS системы визуализации.

Проект Видео-Информационной Медицинской Сети PACS "AS_VIМeN" полностью соответствует федеральной программе: - Национальная интегрированная информационная система здравоохранения "Российская Телемедицина" - и распоряжению правительства Москвы N°648-Р3П от 02.07.1997г. по созданию: интегрированной информационной системы "Телемедицина в Московском регионе".

Архитектор системы PACS "AS_VIMeN"             Авшаров Евгений Михайлович
                        Москва 2002г.                                                 /   Технический директор "Курс-АС1"  /


Архитектура Видео-Информационной Медицинской Сети - PACS "AS_VIMeN" (PDF).

Сравнительная характеристика сторонних PACS систем и PACS "AS_VIMeN" (PDF).


Элементы Видео-Информационной Медицинской Сети PACS "AS_VIMeN"

Профессиональные Графические Системы Обработки и Визуализации DICOM изображений
и PDF документов PACS "AS_VIMeN" представлены в буклете (в PDF формате):

AS_GSV "Michelangelo"

Видео-Информационная Медицинская Сеть AS_VIМeN представляют собой программно-аппаратные комплексы:

  1. Сервер Графической Базы Данных DICOM изображений - Машина Баз Данных AVGBase-2k02.
  2. DICOM Сервера и Серверный Кабинет Хранения DICOM изображений AS_VData и AS_VRTBank.
  3. Диагностические DICOM Станции Просмотра, 2D Обработки и Визуализации Реального Времени
    медицинских изображений высокого разрешения AS_GSV "Michilangelo".
  4. DICOM Системы Оцифровки медицинских TV изображений реального времени AS_RTDR.

Предлагаемая Видео-Информационная Медицинская Сеть - PACS "AS_VIМeN" позволяет получать, хранить, обрабатывать и использовать в диагностических, научных, и учебных целях, юридически корректную, исходную информацию Графической Истории Болезни пациентов.


Описание системы хранения DICOM файлов и системы DICOM серверов представлена в:
PACS "AS_VIMeN-RT" "Michelangelo"

Модели, комплектация и стоимость элементов PACS AS_VIMeN представлены в каталоге:
DICOM станции "Michelangelo". Компоненты PACS "AS_VIMeN"


Основы построения системы PACS "AS_VIMeN"


Медицинские аспекты построения AS_VIMeN

Адаптивная Видео-Информационная Медицинская Сеть AS_VIMeN предназначена для улучшения качества клинического обслуживания и диагностики пациентов, повышения качества обучения для звена высшей школы и переход клиник полностью на электронный документооборот.

AS_VIMeN реального масштаба времени является принципиально новым инструментарием представления, приема и хранения медицинских изображений в цифровой форме, их обработки и выдачи на мониторы или в виде распечатки фотографического качества.

AS_VIMeN позволяет обеспечить сохранность, полноту, доступность и достоверность медицинской информации, автоматизацию информационных потоков и обработку их в реальном времени;

AS_VIMeN оптимизирует лечебно-диагностический процесс клиник, повышает преемственность в лечении пациента.

AS_VIMeN позволяет регулировать поток пациентов на основе технологии “Сетевого Планирования” по кабинетам и медицинскому персоналу.

AS_VIMeN может вести контроль за расходом материальных средств, производить регистрации операций и учет расхода в них материалов и медикаментов, осуществлять расчет стоимости лечения для различных категорий пациентов: без льгот, льготных, договорных, кредитных и т.п..

AS_VIMeN может управлять основными складами подразделений медикаментов, инструментария и оборудования (рабочие места Главной/Старшей Медсестры), включая склады кабинетов.

AS_VIMeN создает информационные взаимосвязи между структурными подразделениями клиник, включая администрацию и подразделения, сопровождающие основной медико-технологический процесс.

AS_VIMeN позволяет рационально использовать профессиональное рабочее время за счет перераспределения функций между человеком и машиной.

AS_VIMeN позволит вести как формализованные, так и неформализованные, истории болезни и лечебные процессы с санкционированным доступом к визуальной и текстовой информации.

AS_VIMeN объединяет в единый комплекс, разрозненные до настоящего времени, всевозможные виды медицинского оборудования путем стандартизации представления информации (независимо от стандарта их реализации в самом оборудовании и наличия собственной системы оцифровки). Виды оборудования, которые могут быть интегрированы в сеть:
- рентгенологическое;
- ангиографическое;
- изотопное;
- компьютерная томография;
- ультразвуковое;
- эндоскопическое;
- электрографическое;
- микроскопическое и т.п.

AS_VIMeN обеспечивает на каждом рабочем месте отображение и обработку видео-информации в статических и динамических режимах в виде полиэкрана или полимониторного режима.

AS_VIMeN обеспечивает на каждом рабочем месте максимальное количество обработок, характерных отдельным автоматизированным рабочим местам (АРМам).

По мере накопления информации создается Графическая База Данных, являющаяся основой для дальнейшего процесса автоматизации диагностики, создания Трехмерных Баз Данных, для биовизуализации и процессов моделирования трехмерных конструкций.


Работа AS_VIMeN с медицинскими аппаратами

Работа с медицинскими аппаратами, имеющими собственную систему оцифровки информации в стандарте DICOM.

(компьютерным томографом, ангиографическим комплексом с DSA,
компьютерными изотопными системами, компьютерной сонографией).

Система Универсального Интеллектуального Интерфейса (UII) обеспечивает доступ, изменение формата представления (если есть необходимость), передачу информации в AS_VIMeN и обратный процесс.

Информационная связь между AS_VIMeN и медицинским аппаратом осуществляется по двустороннему синхронному медному или оптическому каналу 1-2 Gbps, передача кадров форматом 1024*1024*(8/16)b и более с частотой 25/30 frps осуществляется в реальном и псевдореальном времени.

Совместная работа AS_VIMeN с медицинским аппаратом, не имеющим DICOM функций, обслуживается Графической Станцией Визуализации AS_GSV "Michelangelo" для отображения информации, ведения истории болезни, связи с Графической Базой Данных и печати на Принтерной Станции.

Совместная работа AS_VIMeN с медицинскими DICOM аппаратами обеспечивается поставкой выделенного (или встроенного в станцию "Michelangelo") DICOM Сервера, являющегося промежуточным звеном между медицинскими аппаратами и системой PACS "AS_VIMeN".

Работа с медицинскими аппаратами, не имеющими собственную систему оцифровки информации или не поддерживающими стандарт DICOM.

(рентген-диагностическая аппаратура с телевизионными системами, включая и ангиографические
комплексы без DSA, эндоскопия, электронная и обычная микроскопия, демонстраторы кино материалов).

Собственная или покупная телевизионная система под управлением UII переводится в режим синхронной работы с AS_VIMeN. Одновременно медицинский аппарат запускается в специальные режимы работы для управления параметрами медико-технического процесса под контролем Графической Станции Визуализации, получения первичной информации и последующего импортирования данных в AS_VIMeN.

Работа с Принтерной Станцией

При распечатке изображений кадр передается в Принт-Процессор формирования принтерного образа высокого разрешения, соответствующего Принтерной Станции, с последующим выводом его для распечатки в псевдореальном масштабе времени.

Распечатка истории болезни и сопроводительной документации производится прямой работой Графическая Станция Визуализации - Принтерная Станция.

Оптимизация затрат на Принтерные Станции происходит за счет того, что одна Принтерная Станция работает на несколько Графических Станций Визуализации, выполняя распечатку сопровождающих изображений пациентов на бумажный носитель взамен рентген и фотопленкам.


Технологические аспекты AS_VIMeN

В основу системы Адаптивной Цифровой Медицины положена концепция адаптивных к конечному пользователю и к решаемым задачам архитектур. Концептуальным базисом построения гибких адаптивных систем управления являются принципы самостоятельности, раздельного управления, экспертности, компетентности, технической обеспеченности, масштабируемости и переносимости. Эти принципы воплощены в программно-аппаратной реализации системы AS_VIMeN.

AS_VIMeN обеспечивает санкционированный доступ персонала к данным пациентов, жесткое администрирование данных и доступ к ним на уровне архитектуры Клиент-Сервер, операционной системы MS WinNT-4.0 и Базы Данных Inprise “InterBase” (ORACLЕ или DB2 IBM по специальному заказу).

AS_VIMeN гарантирует целостность и сохранность данных аппаратными средствами:
- массивы жестких дисков RAID;
- системамы бесперебойного электропитания On-Line UPS.

AS_VIMeN поддерживает редактируемость Мед-Администраторами системы Cправочных Mатериалов комплекса и внесение в них новых технологий, материалов, стоимостей, категорий и т.п.

AS_VIMeN может представить Специализированным Пользователям (Мед-Администраторам клиник/подразделений) возможность создания индивидуальной среды взаимодействия с системой используя специализированный инструментарий генерации иерархических структур и взаимосвязывающих цепочек для формализации медицинских технологий и наполнения гибких Баз Данных . Изменение во времени представления данных и отображение их на носитель не приводит к написанию заново программного обеспечения, а определяется Мед-Администратором путем изменения среды взаимодействия Пользователь – AS_VIMeN.

AS_VIMeN может предоставить Специализированным Пользователям возможность:
- визуализации данных статистики и всестороннего анализа деятельности организации;
- составления нормативных документов по отчетности на основе Базы Данных, для которых последняя является достаточной;
- адаптации к любому уровню запроса Специализированного Пользователя по возможностям Баз Данных.


Уровни представления информации AS_VIMeN

Пользовательский (нижний) уровень иерархии визуализированной информации: - Аппарат Визуализации AS_GSV "Michelangelo"

На рабочей станции любой авторизованный сотрудник (врач) может иметь доступ к данным пациентов по защищенному паролем праву доступа, согласно расписанным Ролям пользователей.

Все Аппараты Визуализации равнозначны со стороны пользователей – программное приложение вызывается персоналом по Ролям и посредством пароля, присвоенного данному пользователю Мед-Администратором, имеющим право на введение запрета вызова определенных приложений или их частей. При этом для каждой Роли вызывается соответствующая Редакция Приложения с разрешенными правами доступа и атрибутами.

Разрешение на работу с приложениями устанавливается Мед-Администратором (Системы, Клиники, Подразделения) и согласно утвержденным спискам. Специализированные дополнительные пользовательские приложения для выделенных пользователей загружаются аналогичным образом по запросу с установлением прав и приоритета запросившего.

Планировщик лечебных процедур представляет собой встроенную систему менеджмента AS_ViMan, которая при помощи навигатора планирует лечение, составляет график прохождения пациента по кабинетам/врачам, производит калькуляцию затрат при обслуживании пациентов.

Скоростной (средний) уровень иерархии визуализированной информации: Локальное серверное ядро AS_VRTBank - менеджер системы "Michelangelo"

На локальных серверных ядрах во Временных Хранилищах, находятся серии съемок пациентов, ранее выбранные и импортированные пользователями из Центрального Хранилища, с которыми непосредственно работают пользователи.

Из Центрального Хранилища извлекаются выбранные серии съемок пациента в одно из Временных Хранилищ для визуализации и просмотра, вызываемой пользователем с графической станции визуализации AS_GSV Michelangelo.

Вся обработанная тем или иным способом графическая и текстовая информация сохраняется на локальном серверном ядре и в Графической Базе Данных:
- в виде созданных сценариев обработки;
- в виде созданных комментариев и аннотаций;
- в виде выбранных значимых кадров из серии съемки.

Информация по съемке, внесенная в Графическую Базу Данных, сохраняется навсегда!

Она может быть просмотрена другими санкционированными пользователями, скопирована в долговременный архив или записана на CD-R для выдачи пациенту.

Неиспользуемые в настоящее время серии съемок пациента, уже обработанные и импортированные, могут быть удалены из Временного Хранилища для освобождения доступного физического пространства.

Серверный (верхний) уровень иерархии визуализированной информации: Серверное ядро AS_VIMeNAS VСore - Генеральный менеджер AVGBase-2К02

На серверном ядре хранится вся информация AS_VIMeN и производится защита ее от несанкционированного вмешательства. По запросу пользователя администрируется система, архивируются данные, создаются резервные копии, заполняется и дополняется База Данных AS_VData, построенная по принципу неуничтожения данных, занесенных в нее.

Массив данных AS_VData реализуется на многомашинной распределенной архитектуре хранилищ. Информация, внесенная в Графическую Базу Данных, при подтверждении корректности данных, остается в ней навсегда, и может быть только перенесена в долговременный архив с санкции Главного Администратора Системы в строго оговоренных случаях.

Неправильно занесенные данные становятся неактивными только после проведения Мед-Администратором процедуры их псевдоудаления, подтвержденной Главным Администратором Системы. Процедура псевдоудаления делает данные невидимыми для пользователя, при этом сами данные остаются на системе в скрытом виде.

Вся медицинская информация систематизирована на основе нормативных справочных данных ICD-10.

Все электронные документы, введенные в Графическую Базу Данных AS_VIMeN, могут служить основанием для решения юридических споров между пациентом и любой третьей стороной (клиника, страховая компания и пр.)

Недозволительные операции блокируются на уровне программного обеспечения !!
Взаимосвязанная информация не может быть удалена на уровне защиты базы данных!

Только для систем на уровне клиники на серверном ядре предусмотрена система “Сетевого Планирования“ AS_ViMan, определяющая загруженность врачебного персонала клиники и профессиональных рабочих мест (кабинетов), планирование и учет времени работы специализированного инструментария и оборудования и пр.


Система PACS Реального Времени - "AS_VIMeN-RT"

PACS Система Реального Времени "AS_VIMeN-RT" может быть реализована на двух принципах:

  • Распределенная программно-аппаратная обработка и визуализация результатов на кластрах рабочих DICOM станций, расположенных в серверных кабинетах, с передачей без потерь цифрового изображения по гигабитной IP Сети на мониторы отображения, установленные на рабочих местах пользователей, по схеме подключения "каждый к любому не занятому".
    Распределенная PACS Cистема Реального Времени "AS_VIMeN-RT" реализована как:
        Много-пользовательская Параллельная DICOM Сеть Реального Времени

  • Централизованная программно-аппаратная обработка и визуализация результатов на кластерах Специализированных Видео-Процессоров Реального Времении в Центре обработки и хранения медицинских DICOM изображений и отображение результатов визуализации на TV-мониторах высокого разрешения рабочих мест пользователей, содиненных с центром по схеме "звезда" (описано ниже).


Централизованная PACS Cистема Реального Времени "AS_VIMeN-RT"

Для расширения AS_VIMeN до системы Реального Времени AS_VIMeN-RT необходимо создание специальных элементов системы, которые реализуют основные процессы программного уровня (расчета) специализированными электронными компонентами.

Необходимые специализированные компоненты системы PACS Реального Времени AS_VIMeN-RT:

  • Быстродействующая Глобальная Оперативная Синхронная Видео Памяти GOSVIM с кадровой организацией, емкостью 4–16 GВ, обладающей ниже перечисленными возможностями:
    - работа в параллельном режиме на 50-100 рабочих мест;
    - работа на 20-30 мест в кино-режиме одновременно;
    - межкадровые манипуляции реального времени (субтракционная рентгенология);
    - работа с различными телевизионными стандартами в параллельном режиме.
  • Быстродействующая Система Оперативного Хранения Информации Сети на матрице RAID массивов емкостью от 1.0 TB (терабайт) и более, с параллельным доступом и с использованием оптических FC-AL -каналов.
  • Массивы оптических дисков для долговременного хранения и быстрого восстановления Центрального Хранилища емкостью более 10.0 ТВ.
  • Набор Специализированных Процессоров Реального Времени для манипуляций над кадрами:
    - сжатие-растяжение изображений и геометрические преобразования;
    - различные фильтры и виды эффектов;
    - Фурье-анализ, свертки изображений;
    - преобразования RGB - YUV - RGB (яркость, цветность, насыщенность);
    - преобразования RGB - PAL - NTSC – SECAM – HDTV – DVD – RGB; - полиэкранные манипуляции, полимониторные отображения;
    - преобразования в 3D-мерные конструкции из серии 2D-мерных и другие.
  • Универсальные Интеллектуальные Интерфейсы (UII) AS_VIMeN связи с медицинским оборудованием предназначены для стыковки и управления всевозможными аппаратными средствами разных фирм, поколений и модификаций, как с собственной системой оцифровки информации, так и без нее.
    При отсутствии собственной системы оцифровки информации в существующем оборудовании наличие Универсального Интеллектуального Интерфейса переводит оборудование в более высокий класс, т.к. делает управление компьютеризированным с одновременным расширением возможных режимов работы, не предусмотренных его собственной системой управления.
  • Визуализация изображений и текстов на бумаге с использованием специализированного Принт-Процессора высокого разрешения в реальном масштабе времени для замены фото-, термо- и рентгеновских пленок (традиционных носителей медицинской информации).
    Прекрасная воспроизводимость результатов (включая цветные изображения в таких областях как эндоскопия, патологическая анатомия и прочих), с использованием черно-белых и цветных лазерных принтеров обеспечивает гарантию качественного диагностического процесса.
  • Система Реального Времени AS_VIMeN-RT позволяет увеличить пропускную способность отдельных кабинетов и дорогостоящих АРМов тем, что берет часть их нагрузки на себя после получения первичной информации, оставляя свойственную только им первозадачу. Одновременно все рабочие места обладают максимальной потенциальной возможностью всей AS_VIMeN.


Основные этапы создания внутриклинической AS_VIMeN

I этап – Создание AS_VIMeN вне стандарта Файл-ВидеоКадр.

Ориентировочная стоимость первого этапа от стоимости всего проекта - 60-65%.
Срок реализации первого этапа проекта - 1.0-1.5 года.

I этап Стадия A.

Создание комплекса Приема, Хранения, Обработки, Выдачи и Визуализации медицинской информации с обобщением данных, включая графическую информацию. Использование всевозможных носителей первичных данных и преобразования их в электронную форму, т.е. создание Серверного Ядра AS_VIMeN - AS_VServ (AS_VData).

Создание и наполнение Графической Базы Данных AVGBase-2K02, перевод актуальных архивных материалов в электронную форму представления.

I этап Стадия B.

Создание Сетевой компьютерной инфраструктуры взаимодействия Графические Станции Визуализации AS_GSV - Серверное Ядро AS_VServ, выполняющей на первом этапе двойную функцию – служебного управления системой и передачей графической и текстовой информации.

Внедрение в эксплуатацию I этапа элементов в медицинские подразделения производится параллельно с работой подразделений по старой (бумажно-электронной) технологии и постепенной заменой их на новую.

Стыковка с медицинскими аппаратами, работающими в стандарте DICOM3, производится через быстродействующие сетевые коммутаторы с доступом к Серверному Ядру AS_VServ по нескольким параллельным каналам.

II этап – Создание AS_VIMeN в стандарте Файл-ВидеоКадр.

Ориентировочная стоимость второго этапа от стоимости всего проекта - 45-40%.

Срок реализации второго этапа проекта - 1.5-2.0 года.

II этап Стадия A.

Создание комплекса Приема, Хранения, Обработки, Выдачи и Визуализации медицинской видео информации в стандарте Файл-ВидеоКадр и преобразования их в электронную форму, т.е. создание Системного Ядра - AS_VCore.

Отработка технологии на нескольких Графических Станциях Визуализации AS_GSV.

II этап Стадия B.

Создание Сетевой инфраструктуры видео-отображения реального времени: Графические Станции Визуализации AS_GSV - Системное Ядро AS_VCore, выполненной в формате обобщенного стандарта представления информации Файл-ВидеоКадр.

Внедрение в эксплуатацию II этапа элементов в медицинские подразделения производится параллельно с работой подразделений по технологии внедренного I этапа и его постепенным вытеснением новой системой с поддержкой стандарт Файл-ВидеоКадр.

Русскоязычные документыТекущий документ в формате DOCEnglish DocsCurrent document in DOC fileГлоссарий
    Иерархия :: "КУРС-АС1" (Home) / NCMEE / AS_VIMeN-IC / AS_VIMeN