Romana Engleza

CoopUrg

4 / CEEX 2005 - Program INFOSOC

CoopUrg
Sistem telematic cu unitati de interventie mobile cooperative aplicat in medicina de urgenta si catastrofa


Aria tematica: 3. Tehnologii informationale si de comunicatii 3.3. Aplicatii ale cercetarii - Tehnologii informatice ca raspuns la provocarile societatii 3.3.1. Sanatate
Platforme tehnologice: PT3 Sisteme inglobate

Rezumat publicabil

CoopUrg.pdf

Etapele proiectului

Etapa I - Studiu tehnic si analiza de sistem
Termen predare - 30.12.2005

Etapa II - Proiectarea hardware si software
Termen predare - 30.06.2006

Etapa III - Elaborare programe de aplicatie la nivelul unitatilor mobile de interventie
Termen predare - 15.12.2006

Etapa IV - Elaborarea de programe la nivelul centrului de telemedicina
Termen predare - 29.06.2007

Etapa V - Elaborarea unei aplicatii complexe; testare, verificare, optimizare
Termen predare - 17.12.2007

Etapa VI - Diseminare rezultate
Termen predare - 30.06.2008


Anunturi

A treia etapa a proiectului a fost predata la termen, documentele respectand cerintele Autoritatii C...detalii

A doua etapa a proiectului a fost predata la termen, documentele respectand cerintele Autoritatii Co...detalii

Prima etapa a proiectului a fost predata la termen, documentele respectand cerintele Autoritatii Con...detalii


Proiecte similare


Link-uri utile

Program demonstrativ

In scopul familiarizari cu aplicatia si a altor specialisti din domeniul medical, decat cei din consortiu, s-a realizat o baza de date si o copie a programului de aplicatie demonstrative, accesibile la adresa:
Aplicatie demonstrativa CoopUrg.
Pentru intrarea in aplicatie trebuie introduse un nume de utilizator, respectiv o parola care au urmatoarele configuratii:
Pentru specialistii care deservesc Unitate Mobila:
    Nume utilizator: IPA_Cristi         Parola: ic
Pentru specialisti imagisti:
    Nume utilizator: IPA_Titus         Parola: it
Pentru specialisti UPU:
    Nume utilizator: IPA_Radu       Parola: ir
Pentru specialisti ce deservesc centrul de transplant:
    Nume utilizator: IPA_Monica     Parola: imo
Pentru utilizarea acestei componente a fost intocmit un ghid de operare, disponibil in sectiune Documente publice.


Descrierea arhitecturii sistemului de telemedicina

Proiectul prezinta o metoda inovativa de preluare a informatiilor de la locul incidentului, precum si a imaginilor achizitionate prin examinare ultrasonografica tip FAST. Transmiterea acestora prin canale de comunicatie radio si/sau GSM la serverul central va face posibila teleasistarea medicului de pe ambulanta de catre specialistul (in imagistica medicala sau chirurgie) care va ghida tratamentul si va dirija cazul spre spitalul ce dispune de posibilitatile tehnice optime pentru terapie. Totodata se va realiza transmisia datelor de la serverul central catre departamentele de urgenta pentru ca acestea sa pregateasca preluarea pacientului si sa optimizeze timpii terapeutici.
Paralel cu sistemul integrat de asistenta de urgenta se va dezvolta o retea de luare in evidenta a potentialilor donatori de organe, prin selectarea la examinarea ultrasonografica in departamentele de urgenta a acestora, transmisia datelor la serverul central si analizarea acestora de catre specialistii din Centrele de transplant conectati la serverul central.
Suportul tehnic al unui sistem de telemedicina care sa realizeze functiile mai sus mentionate se compune dintr-un centru de achizitie de date si comunicatie amplasat la nivelul ambulantei si o retea de calculatoare si echipamente de preluare date amplasata in clinica de dispecerizare a urgentelor. Echipamentul de achizitie interfateaza aparatura medicala portabila (cu precadere de tip wireless) si se comporta cooperant si adaptiv cu alte nuclee de achizitie pentru stabilirea canalului de comunicatie in zone calamitate.
Reteaua de calculatoare din unitatea de dispecerizare este un nod in reteaua medicala metropolitana asigurand conexiunile catre toate specialitatile medicale necesare procesului de teleasistenta.
Arhitectura sistemului se prezinta in figura de mai jos:

img


unde: EMU este unitate medicala de interventie de urgenta, MCC este centrul de comunicatii mobil, USMC este centrul ultrasonografic, EMC - clinica medicala de primire urgente, TMC - centrul medical de transplant. Iar: CC - componenta de comunicatie cooperativa intre unitatile mobile de interventie (EMU), C1 - comunicatii intre MCC si EMU, C2 - comunicatii intre MCC si USMC, C3 - comunicatii in reteaua extinsa de telemedicina.
La nivelul unitatilor mobile de interventie (EMU) se prevad urmatoarele functii:
** examinare ecografica;
** triaj chirurgical;
** protocol FAST;
** examinare ecografica clinica obiectiv dirijata;
** teletransmisie de date;
** comunicare intre EMU si EMU si MCC, care asigura apoi comunicatiile cu departamentele superioare.
La nivelul centrului de primire urgente (EMC) se prevad urmatoarele functii:
*** reexaminare ecografica in vederea triajului;
*** stabilizare pacienti;
*** transmitere solicitari catre echipele chirurgicale;
*** comunicatie intre departamente.
La nivelul centrului de ultrasonografie (USMC) se prevad urmatoarele functii:
** telediagnoza;
** teleasistenta;
** teleconsultanta;
** stocarea datelor;
**comunicatie intre departamente.
La nivelul centrului de transplant se prevad urmatoarele functii:
*** preluare potentiali donatori;
*** comunicatie intre departamente.
Pentru indeplinirea acestor functii se va realiza un ansamblu de programe de aplicatie implementate la fiecare nivel. Acest ansamblu va cuprinde module de achizitie si prelucrari primare de date biomedicale respectiv imagini (in vederea transmisiei), module de transfer in timp real sau module concentratoare de date (store-and-forward), protocoale de comunicatie, tratare de comunicatii alternative (in regim degradat), module care implementeaza mecanisme de tip roboti cooperativi, aplicatii de gestiune a bazelor de date, module de postprocesare a datelor biomedicale. Accesul la informatiile medicale vehiculate si/sau stocate in sistem se va face in functie de competenta solicitantului.

sus - 30.12.2005

Detalierea etapelor proiectului


Etapa I - Studiu tehnic si analiza de sistem



Activitatea 1.1. Definirea domeniului de aplicabilitate

Amploarea dezvoltarii echipamentelor de telecomunicatie si a tehnologiilor informationale a deschis calea implementarii infrastructurii necesare imbunatatirii calitatii vieti si in medicina de urgenta si catastrofa. A fost prezentat conceptul de telemedicina si aplicatiile acesteia in domeniu. S-a aratat importanta diagnosticul imagistic in trauma si importanta conexiunii sistemului de urgenta cu cel de transplant. Categoriile de instrumentatie medicala de tip ecograf sau electrocardiograf portabil sunt cele mai potrivite aplicatiei noastre, dispunand si de independenta energetica, avand un raport calitate a imaginii/dimensiune foarte bun si oferind posibilitatea realizarii investigatiilor imagistice la locul accidentului, deci o economisire de timp in stabilirea diagnosticului.


Activitatea 1.2. Stadiul realizarilor stiintifice si tehnice existente

In contextul international de dezvoltare a telemedicinei, aportul acesteia la optimizarea asistentei medicale de urgenta si catastrofa a fost evidentiat de multiple programe (MASH-Insulele Virgin-1990, U.S.-U.S.S.R.Space Bridge-cutremurul din Armenia-1988, Primetime II in Croatia si Macedonia 1993, Primetime III in Bosnia 1996, etc.), dar necesita validare in context. Deasemenea este necesara acumularea experientei in teleasistenta care sa permita prin studii statistice evaluarea eficientei diagnostice si terapeutice, validarea unor protocoale de triaj teleasistat, comunicare interdepartamentala si management diagnostico-terapeutic.
Una dintre problemele importante este aceea a transmisiei datelor, in acest studiu au fost prezentate mai multe modalitati de transmitere a datelor insistandu-se pe modul de transmitere prin telefonia digitala mobila, care a fost considerata cea mai potrivita datorita cerintei de mobilitate.


Activitatea 1.3. Definirea cerintelor sistemului

O parte din echipamentele cu care pot fi dotate ambulantele sunt de ultima generatie avand interfete proprii cu calculatorul (de exemplu ecograful portabil achizitionat in cadrul proiectului), dar exista si alte echipamente care nu ofera aceasta facilitate si pentru care se vor realiza interfete operator ce vor permite introducerea manuala a datelor. Va trebui asigurat un sistem de comunicatie care sa permita transmisia datelor medicale si a imaginilor ecografice de la locul accidentului pana la centrul de preluare a urgentelor pentru a se pune un diagnostic mai precis si a se realiza un triaj chirurgical inca din etapa de prespital. Pe cat se poate transmisiile se vor realiza in timp real (real time), dar pentru situatiile de nefunctionare a canalelor de comunicatie se vor utiliza facilitati store and forward.
Sistemul de preluare a datelor la nivelul centrului expert trebuie creat astfel incat sa stocheze in ordine cronologica datele primte. Aceste date vor fi inregistrate sub forma unui registru de trauma, cu file personalizate pentru datele generale, datele clinice, datele paraclinice, datele ultrasonografice de tip rezultat scris si imagini. Se vor selecta si contoriza aparte potentialii donatori de organe.


Activitatea 1.4. Stabilire arhitectura sistem in functie de cerinte

Arhitectura sistemului este compusa din doua nivele: nivelul local si nivelul central. La nivelul local arhitectura poate fi centralizata existand o salvare master care coordoneaza toate activitatile unitatilor mobile de interventie, avand avantajul eliminarii problemelor de dirijare si de transmisie, dar poate fi si o arhitectura distribuita a carui avantaj este acela ca se creste fiabiliatea sistemului, intrucat echipajele sunt de sine statatoare comunicand direct cu nivelul central.


Arhitectura locala centralizata
Arhitectura locala distribuita

Ambulantele vor avea un comportament cooperant bazat pe criteriile specifice robotilor cooperanti, mai cu seama imprumutand sarcini ce pot fi atribuite acestor sisteme (trafic control, search and rescue).

sus - 30.12.2005



Etapa II - Proiectarea hardware si software



Activitatea 2.1. Definirea functiilor sistemului telematic la nivelele sale

Functiile indeplinite la nivelul local (nivelul ambulantei) sunt:
* functii de preluare a datelor furnizate de interfata de achizitie de la aparatura medicala specifica medicinei de urgenta
* functii de prelucrare, afisare (la cerere) si memorare a datelor preluate
* functii de comunicatie bilaterala cu nivelul central.
Functiile aflate la nivelul central (nivelul dispecer/UPU) sunt:
* functii de comunicatie cu nivelul local
* functii de preluare a datelor transmise de la nivelele locale
* functii de stocare a datelor preluate in baza de date medicale
* functii de tratare a alarmelor
* functii de administrare si gestionare a bazei de date cu informatiile medicale de pacient
* functii de conectare intre diversele nuclee medicale (nucleul expert in imagistica medicala, centrul de transplant)
* functii de prelucrari si vizualizari ale informatiilor din baza de date medicale rezultata.


Activitatea 2.2. Arhitectura sistemului telematic

Respectand principiile de dezvoltare ale aplicatiilor web, se distinge o arhitectura software pe patru nivele:
1. nivelul de interfete cu utilizatorii - se disting mai multe interfete:
- interfetele de la nivelul local, al ambulantei, care permit introducerea datelor medicale provenite din monitorizarea pacientului si imagini ultrasonografice captate prin tehnica FAST)
- interfete pentru centrul dispecer / UPU
- interfete pentru centrul expert - imagistica medicala
- interfete pentru centrul de transplant;
2. nivelul de comunicatie - care asigura comunicatia intre clienti si serverul web de la nivelul central;
3. nivelul de gestiune a resurselor serverului web. Rolul acestui modul este de a primi cererile si de a le procesa, folosind resursele asigurate de catre serverul web, de catre sistemul pe care ruleaza serverul, sau de catre reteaua de servere sau de resurse la care este conectat serverul web. Bineinteles, serverul web are la dispozitie o serie de resurse, cum ar fi: surse de date, aplicatii, resurse ale sistemului de operare, servicii de autentificare, etc.
4. nivelul de date. Datele vehiculate in proiectul CoopUrg vor fi stocate in doua baze de date separate: una dintre ele se va afla la nivel central, iar cealalta va avea cate o instanta la fiecare dintre nodurile de la nivelul local (adica in fiecare ambulanta).
Infrastructura hardware prezentata in figura urmatoare va trebui asigurata fiind necesara preluarii, prelucrarii si stocarii datelor de catre centrul de teleasistenta si transmiterii informatiilor in scopul asigurarii triajul urgentelor chirurgicale.

Echipamente la nivel local (nivel ambulanta).img
Activitatea 2.3. Stabilire structura fisiere schimbate in sistem

S-a stabilit structura fisei de date in prespital, care cuprinde:
-> datele personale ale pacientului
-> informatii despre interventie
-> anamneza accidentului mecanism lezional
-> date referitoare la timpii de interventie
-> elemente de examen clinic structurat pe organele vitale
-> examen obiectiv pe regiuni pentru evidentierea leziunilor majore
-> examinare secundara in trauma
-> elemente de diagnostic lezional prezumtiv pe segmente
-> elemente de BLS
-> manevre neinvazive de specialitate traumatologica
-> manevre invazive de asistare: drenaje toracice
-> examinari paraclinice rapide, neinvazive si de triaj: examinare ultrasonografica FAST
-> raportare ale examinarii FAST
-> date despre echipajul care a asistat traumatizatul.
Aceste date sunt colectate de la nivelul local si vor fi transmise catre nivelul central. O problema speciala o constituie transferul fisierelor imagini. Va trebui gasita o solutie de compromis, intre calitatea imaginii si dimensiunea acesteia, datorita limitarilor canalului de comunicatie. Imaginile preluate de aparatul portabil sunt de tip jpeg. Acestea fara text scris au o mărime medie de 512x512, rezolutie minima 320x240, la o rata a cadrelor de 30. Pot fi comprimate, dar cu pierdere din informatie de pana la 85 dB in suprafata la o compresie de 4x.
Structura fisei de date din UPU va cuprinde:
-> datele personale ale pacientului elemente comune cu fisa de date prespital
-> date referitoare la timpii de interventie
-> elemente de examen clinic structurat pe organele vitale: respirator, circulator, neurologic
-> examen obiectiv pe regiuni pentru evidentierea leziunilor majore : cap, torace, abdomen, membre, sistem osteo-articular, bazin, status vase sanguine, status neurologic
-> examinari paraclinice cu specificarea concluziei diagnostice in context clinic: examinare ultrasonografica FAST, analize de laborator, tomografia computerizata, rezonanta magnetica
-> raportare ale examinarii FAST sii a ecografiei abdominale orientata pe organele parenchimatoase
-> date despre echipa de garda care a asistat traumatizatul
-> diagnosticul final al pacientului: la iesire din spital sau cel morfopatologic.
La nivelul Centrului expert de teleasistenta imagistica vor sosi datele pasaportale si clinice in asociere cu setul de imagini preluate care vor fi analizate in contextul clinic descris si interpretate, furnizandu-se second opinion referitor la eventualele leziuni ce necesita terapie chirurgicala imediata. Se vor putea lua decizii de tipul reexaminarii in diferite sectiuni si a transmiterii suplimentare de imagini pentru conturarea unui diagnostic complet si exact.
La nivel central se vor acumula date din:
-> fisa de raportare de prespital
-> fisa de raportare din Unitatea de Primire Urgenta (UPU)
-> date imagistice din baza de date referitoare la explorarea FAST in prespital, UPU - spital si examinarea organelor parenchimatoase in UPU
-> rezultatul transferului de date ale potentialilor donatori catre Centrul de Transplant (acceptati - ce organ, refuzati - din ce cauza).


Activitatea 2.4. Proiectarea bazei de date centrale

Datele manipulate in cadrul aplicatiei COOPURG sunt stocate in doua baze de date relationale implementate folosind Microsoft SQL Server 2005. Cele doua baze de date corespund nivelului local (cel al ambulantei, existand cate o instanta a bazei de date pentru fiecare ambulanta), respectiv nivelului central (al dispeceratului UPU). Denumirile celor doua baze de date sunt: COOPURG_A (corespunzatoare nivelului local), respectiv COOPURG_UPU (corespunzatoare nivelulului central).

sus - 30.06.2006


Etapa III - Elaborare programe de aplicatie la nivelul unitatilor mobile de interventie


Activitatea 3.1. Analiza functionala si determinarea functiilor pachetelor software la nivel de unitate mobila

* specialistii de pe ambulanta trebuie sa efectueze preluarea datelor medicale ale pacientului traumatizat si preluarea imaginilor ecografice conform protocolului FAST. Toate aceste date se vor insera in formularul informatizat Fisa prespital.
* s-a descris modalitatea de interfatare a echipamentrului medical specific proiectului ecograful SonoSite 180 Plus cu concentratorul de date local (laptopul amplasat in ambulanta). Cu ajutorul utilitarului SiteLink Image Manager se gestioneaza comunicatia dintre laptop si ecograf, respectiv descarcarea imaginilor ecografice pe hard-discul laptopului din ambulanta.
* deasemenea, pentru asigurarea unor mecanisme de cooperare, ambulantele trebuie sa-si transmita pozitia la nivelul dispecer; astfel, s-a facut o analiza a echipamentelor GPS disponibile pe piata si s-au analizat posibilitatile de interfatare a acestora cu concentratoarele de date la nivelul local (al ambulantelor).
* toate datele colectate la acest nivel trebuie trimise datele serverului central; canalul de comunicatie trebuie sa permita accesul securizat la serverul Web de la nivelul central, sa ofere mobilitate, si, in acelasi timp, largime de banda suficienta pentru transmisia imaginilor ecografice; in urma analizei tehnologiilor de comunicatie disponibile, s-a stabilit faptul ca la ora actuala cea mai potrivita solutie pentru transmisia datelor de la ambulante inspre centrele specializate este tehnologia 3G. Totusi, in perspectiva, solutia aleasa pentru teletransmisia datelor trebuie sa fie suficient de flexibila, astfel incat sistemul sa poata asimila viitoarele solutii de transmisie a datelor, avand in vedere avantul tehnologic in domeniul telecomunicatiilor.


Activitatea 3.2. Elaborarea modulelor software a pachetelor de programe la nivelul unitatilor mobile

* aplicatia Web a proiectului CoopUrg trebuie sa ofere o imbunatatire a comunicatiei intre medici avand diferite specializari (specialistul in medicina de urgenta de la nivelul ambulantei, specialistul in imagistica medicala, specialistul de la U.P.U. si specialist transplant);
* s-au stabilit utilizatorii finali ai acestei aplicatii:
Specialistul imagist care trebuie sa asiste permanent specialistul de pe unitatea mobila in momentul realizarii unei interventii in caz de urgenta. Pe baza raspunsului structurat relizat de catre acesta specialistul de pe unitatea mobila este avertizat de gravitatea cazului, acesta fiind orientat catre cel mai apropiat punct medical unde pacientul va primi serviciile medicale de cea mai inalta calitate;
Specialistul de pe unitatea mobila care trebuie sa preia imagini ecografice si alte date medicale despre pacient si tipul de trauma suferita, sa comunice permanent cu specialistul imagist pentru a lua cele mai bune decizii in situatii de criza si sa realizeze tehnicile optime de interventie in caz de urgenta;
Specialistul U.P.U. care trebuie sa comunice permanent cu specialistul imagist ca in caz de urgenta sa pregateasca toate resursele medicale disponibile pentru a realiza cea mai buna interventie medicala in dorinta de a stabiliza starea critica a pacientului;
Specialistul in transplant care este avertizat doar in cazul in care pacientul implicat intr-o situatie de urgenta nu mai poate fi salvat dar pot fi prelevate organe ale acestuia, care vor fi folosite pentru operatii de transplant.
Implementarea functiilor aplicatiei presupune utilizarea unor tehnologiilor software de ultima generatie: pentru realizarea si implementarea bazei de date s-a utilizat SQL Server 2005. Pentru realizarea modulelor aplicatiei Web s-a utilizat tehnologia .NET oferita de Microsoft sub mediul de dezvoltare Visual Studio 2005. Pentru realizarea paginilor Web se utilizeaza elemente ASP.NET, pentru conectarea la sursele de date se utilizeaza elemente de ADO.NET. Pentru codul sursa se utilizeaza limbajul de programare C#, iar pentru stocarea in fisiere locale se foloseste tehnologia XML.


Activitatea 3.3. Elaborarea protocolului de comunicatie intre unitatile mobile

* in cazul in care, din anumite motive, si in situatii critice (cum ar fi conditiile de catastrofa) centrul de urmarire de la dispecer / UPU este in imposibilitatea de a-si exercita rolul major de coordonare a activitatilor de tratare a urgentelor medicale, o anumita ambulanta preia, in anumite limite, atributiile centrului de urmarire si coordonarea ambulantelor in teren. Decizia va fi umana, dar sistemul tehnic trebuie sa fie apt pentru aceasta modificare de structura si de functiuni. In acest caz se vor defini proceduri simplificate de lucru, iar procedurile normale vor fi executate sub forma de optiuni. In cazuri critice operatorul de pe ambulanta coordonatoare va cere din teren, de la ambulante, doar anumite proceduri (optiuni).
* consideram ca anumite componente ale aplicatiei software – Hidrosis – dezvoltata de catre IPA Cluj in cadrul PNCDI – contract 072/2001, realizate pentru gestiunea bazei de date care cuprinde setul de date necesar localizarilor geografice ale punctelor de masura, precum si algoritmii de amplasare a punctelor de masurare pe harta pornind de la coordonatele acestor puncte vor fi utilizati in proiectul CoopUrg, pentru redarea amplasarii instantanee a pozitiei ambulantelor pe harta geografica a zonei in care va fi instalata aplicatia pilot a sistemului Coopurg. Datele de amplasare ale ambulantelor vor proveni de la circuitele GPS amplasate pe acestea. Harta rezultata (in care sunt semnalate pozitiile ambulantelor) la Nivelul Central Dispecer / UPU va putea fi transmisa si calculatoarelor din ambulanta, in acest mod creindu-se premizele pentru realizarea cooperarii intre unitatile mobile invecinate.


Activitatea 3.4. Elaborarea protocolului de comunicatie intre nivele

* s-au stabilit, pe baza informatiilor continute in fisa prespital completata la nivelul unitatilor mobile, datele necesare fiecaruia dintre actorii implicati in solutionarea cazurilor de urgenta medicala: specifice medicului imagist , si formularul de raspuns structurat care va fi transmis atat la nivel prespital, cat si la UPU. De asemenea s-au stabilit modalitatile de alertare pentru cazuri de transplant. S-au stabilit astfel protocoalele de comunicatie intre nivele, drepturile, obligatiile si modalitatile de manipulare a informatiilor pentru fiecare tip de utilizator;
* in ceea ce priveste configurarea serverelor de comunicatie trebuie sa se asigure publicarea aplicatiei Web (serverul Web va fi IIS de la Microsoft), securitatea serverului si a retelei din care face parte acesta, cat si accelerarea proceselor de deservire a clientilor va fi asigurata cu ISA Server 2006, un firewall de ultima generatie. S-au analizat solutii de implementare a retelelor VPN, pentru ca schimbul de informatii intre departamentele medicale implicate sa se desfasoare in conditii de maxima securitate.

sus - 15.12.2006



Etapa IV - Elaborarea de programe la nivelul centrului de telemedicina



In etapele de proiectare a sistemului telematic pentru medicina de urgenta si catastrofa s-a stabilit ca acesta va fi implementat sub forma unei retele WAN care include o retea VPN intre unitatile de interventie mobile si centrul de dispecerizare al acestora care va fi amplasat la UPU si o retea Internet/Intranet care sa permita conexiunile dintre celelalte entitati medicale, implicate in terapia pacientului, si datele medicale receptionate din ambulante precum si livrarea propriilor date in sistem. Reteaua VPN are suportul de comunicatie de tip telefonie mobila 3G ( pentru zonele cu acoperire) sau GPRS (care are un grad de acoperire mult mai bun, dar latimea benzii de transmisie mult mai ingusta). Acest sistem este realizat in scopul asigurarii teleasistentei respectiv conditiilor de terapie definitiva in timp cat mai scurt si in conditiile cele mai proprii afectiunii suferite de pacient. Aplicatia software CoopUrg este o aplicatie web, dezvoltata sub sistem de operare Windows care gestioneaza o baza relationala de tip SQL. Aplicatia are o structura modulara, incluzand cate un modul pentru fiecare categorie de specialist: prespital, imagist, UPU si transplant. In plus, exista un modul de logare pentru asigurarea securitatii sistemului. La asigurarea securitatii mai contribuie si functiile configurate ale sistemului de operare Windows 2003 Server si ale Internet Information Services (IIS) Manager.


Echipamente la nivel central


Activitatea 4.1. Analiza functionala pentru stabilirea arhitecturii software la nivel central

Utilizatorii la nivel central ai acestei aplicatii sunt:
-> Specialistul imagist care trebuie sa asiste on-line specialistul de pe unitatea mobila in interventiile de urgenta si/sau catastrofa prin interpretarea imaginilor ecografice si formularea raspunsul structurat;
-> Specialistul U.P.U. care este avertizat permanent de catre sistemul telematic asupra pacientilor care au fost directionati catre entitatea medicala din care face parte, pentru a pregati toate resursele medicale disponibile in scopul realizarii celei mai bune interventii medicale pentru stabilizarea pacientului. Sistemul telematic CoopUrg permite accesul on-line la aceste date medicale din prespital, deci cu mult timp inainatea sosirii pacientului;
-> Specialistul transplant care este avertizat de sistemul telematic de aparitia unui caz medical in care pacientul din prespital este intr-o stare critica care face din el un potential donor de organe pentru transplant.
Personalul medical a stabilit datele medicale cu care opereaza, procedand la unele reduceri si reorganizari ale acestora fata de formularele tipizate pe suport de hartie. Specificatii din domeniul tehnic au stabilit modul de interfatare, a utilizatorilor, cu aplicatia web, cerintele pentru interfetele dezvoltate precum si resursele software de dezvoltare necesare. Au fost evidentiate acele date care nu trebuie efectiv editate ci pot fi selectate din liste de optiuni. Activitatea de analiza a dat si fluxul informational necesar asigurarii conlucrarii diverselor unitati spitalicesti. Concret, acesta inseamna preluarea datelor minifisei si inregistarea in baza de date, alertarea unitatii medicale imagistice de existenta unui caz medical, alertarea unitatii de primire urgenta privind sosirea unui viitor pacient, alertarea centrului de transplant daca pacientul este un potential donor, introducerea pacientului in lista de pacienti a caror fisa de urgenta trebuie completata.


Activitatea 4.2. Elaborarea modulelor software la nivel central

Implementarea functiilor aplicatiei s-a realizat utilizand tehnologii software de adecvate:
-> pentru realizarea si implementarea bazei de date s-a utilizat SQL Server 2005;
-> pentru realizarea modulelor aplicatiei Web s-a utilizat tehnologia .NET oferita de Microsoft sub mediul de dezvoltare Visual Studio 2005;
o pentru realizarea paginilor Web se utilizeaza elemente ASP.NET,
o pentru conectarea la sursele de date se utilizeaza elemente de ADO.NET;
o pentru controlul actiunilor operator asociate unor evenimente din interfete s-a utilizat:
o- limbajul de programare C# pentru descrierea procedurilor asociate controalelor de tip sever,
o- limbajul de programare JavaScript pentru descrierea procedurilor asociate controalelor de tip client.
Aplicatia Web CoopUrg are la baza un calculator server unde este instalat un server web care gazduieste aplicatia si un server de baze de date in care sunt stocate datele manipulate la nivelul aplicatiei.
Proiectul are o organizare arborescenta de pagini web, navigarea intre acestea fiind asigurata prin elemente de ecran care preiau actiunile utilizatorului, asigurand functionalitatea dorita. Pe baza fluxului informational stabilit in activitatea de analiza a rezultat structura modulara a aplicatiei care cuprinde modulele: logare, prespital, imagist, UPU, transplant. Structura paginilor web din acest proiect este:

-> logare: index.aspx, index.aspx.cs, login.aspx, login.aspx.cs, login_um.aspx, login_um.aspx.cs, recuperare_parola.aspx, recuperare_parola.aspx.cs;
-> prespital: spec_um.aspx, spec_um.aspx.cs, fisa_prespital.aspx, fisa_prespital.aspx.cs, minifisa.aspx, minifisa.aspx.cs, rasp_spec_imagist.aspx, rasp_spec_imagist.aspx.cs; -> imagist: spec_imagist.aspx, spec_imagist.aspx.cs, fisa_imagist.aspx, fisa_imagist.aspx.cs;
-> UPU: spec_upu.aspx, spec_upu.aspx.cs, fisa_upu.aspx, fisa_upu.aspx.cs, rasp_spec_upu.aspx, rasp_spec_upu.aspx.cs;
-> transplant: spec_transplant.aspx, spec_transplant.aspx.cs, fisa_transplant.aspx, fisa_transplant.cs.

Modulele aplicatiei software

Arhitectura arborescenta aplicatiei este transpusa in pagini web organizate cu ajutorul unei structuri tabelare care are elemente incuibarite controlate prin diverse selectoare din interfata, realizand o alocare dinamica a spatiului ecranului monitorului, asigurand in general vederea intregii interfete la nivelul ecranului monitorului fara a face uz de scrolbaruri si navigarea intre interfetele functionale fiind asigurata de un meniu format din butoane functionale amplasate toate in aceeasi pozitie (rand) ecran denumite in prezenta documentatie butoane sistem.
In descrierea modulelor aplicatiei web au fost evidentiate mecanismele software utilizate in realizarea functiilor, acestea reprezentand in general asocieri intre definitiile elementelor ecran (prin scripturi DHTML) si cod sursa a aplicatie c# sau javascript in functie de evenimentele presetate prin proiectarea controlului.


Activitatea 4.3. Elaborarea aplicatiei de management a bazei de date

Desi in etapa a doua a proiectului s-a ponit de la idea necesitatii existentei a doua baze de date, una cuprinzand datele prespital si una cuprinzand datele imagist, upu si transplant, analizele din etapele urmatoare ale proiectului au condus la alegerea implementarii aplicatiei cu ajutorul unei singure baze de date extinse. Aceasta va cuprinde tabelele specifice fiselor medicale utilizate de catre utilizatorii acestei aplicatii precum si informatii sintetice si interpretative ale acestora. Marele avantaj consta in faptul ca aceasta organizare permite o mult mai usoara regasire a datelor medicale corespunzatoare unui pacient si intregul act medical (preluare prespital, stabilizare in unitatea de primire urgenta, analiza imagistica) se regaseste in aceeasi structura tabelara.
Organizarea tabelelor din baza de date, precum si conexiunilor dintre acestea este astfel realizata incat mecanismele implementate la nivelul aplicatiei web sa permita un management eficient al datelor stocate. Intrucat inserarea unei inregistari in baza de date nu se realizeaza totdeauna in aceeasi sesiune de lucru si este necesara asigurarea vizibilitatii asupra datelor corespunzatoare unui pacient, aplicatia de management a bazei de date include, pe langa procedurile stocate de inserare, si proceduri de actualizare (update) ale diverselor structuri componente din baza de date.
Tipurile campurilor tabelelor din baza de date au fost alese in concordata cu valorile care vor fi stocate, astfel incat sa permita stocarea optima a datelor medicale si realizarea eficienta a functiilor de sortare a datelor.
Definitivarea bazei de date electronice necesita exercitiu practic colaborativ din partea partenerilor pentru a evalua necesitatea optimizarii acesteia in vederea cresterii facilitatii la accesare, completare si transmisie pentru reducerea timpilor si cresterea eficientei asistentei medicale de urgenta cu suport imagistic portabil. O buna colaborare si tehnicitate se obtine prin respectarea:
a. protocolului de examinare FAST,
b. listei de control in examinarea ultrasonografica pentru a obtine imagini ecografice optime la captare,
c. aplicarea controlului de calitate a imaginilor receptionate la nivelul centrului expert imagist: optime/cu deficiente/neinterpretabile,
d. crearea de corelatii anamnestico - clinico - imagistico - chirurgicale in vederea obtinerii de date necesare optimizarii asistentei medicale de urgenta a pacientului traumatizat.

sus - 29.06.2007



Etapa V - Elaborarea unei aplicatii complexe; testare, verificare, optimizare



Activitatea 5.1. Realizarea modelului functional al sistemului

In aceasta etapa s-a realizat, conform modelului functional al sistemului proiectat in etapele anterioare si conform pachetelor de programe de aplicatie, sistemul informatic complex pentru medicina de urgenta si catastrofa, tinand cont de caracteristicile aparaturii medicale, in special de particularitatile ecografelor (element de noutate adus de proiect) prevazute a fi utilizate de catre ambulante si de caracteristicile retelelor si echipamentelor de telecomunicatii. In ceea ce priveste aplicatia software dezvoltata pentru acest proiect ea este una de tip Web, realizata sub mediu de dezvoltare Microsoft Visual Studio 2005. Ea este rezidenta pe un calculator server care dispune de un IP real. Acest server dispune de sistem de operare Windwos 2003 Server, de Microsoft SQL Server 2005 si de Internet Information Services (IIS) Manager. Aplicatia "Coopurg" ruleaza in mod client facnd uz de browserul Internet Explorer 6.0 pentru orice client - din domeniul medical - care dispune de o parola de autentificare si acces la reteaua Internet sau este conectat in reteaua virtuala privata proprie sistemului. Aplicatia ofera functii specifice fiecarui tip de utilizator, in conjunctie cu specializarile entitatilor medicale implicate in asistenta de urgenta, pornind de la momentul A - prespital, continuand cu unitatea de primire urgente, pana la stabilirea terapiei definitive. Aplicatia prevede si facilitati pentru unitatile de transplant, in sensul avertizarii in timp real a aparitiei unor potentiali donori.


Activitatea 5.2. Implementarea programelor de aplicatie si testarea

Aplicatia complexa "Coopurg" a fost testata in conditii de conexiuni reale si utilizatori multipli. Pentru aceasta s-a realizat configurarea sistemului astfel incat sa se asigure securitatea datelor vehiculate si stocate. Conexiunile utilizate in faza de testare au fost din locatii distante, utilizandu-se atat retele de comunicatii mobile, cat si retele pe fir. Testarile functionale au fost realizate conform Caietului de sarcini software - redactarea a 2-a, elaborat in etapa trecuta si completat in acesta etapa. Rezultatele verificarilor au fost incluse in Raportul de demonstare, care are anexate Fisele de Experimentari, descriind in detaliu actiunile intreprinse, conform metodele de verificare si rezultatele obtinute. Manualul de utilizare va fi distribuit odata cu aplicatia, si a fost realizat interactiv in procesul de testare.


Activitatea 5.3. Stabilire criterii de optimizare

Atat partenerii din domeniul medical cat si realizatorii sistemului au participat la testarea aplicatiei si in urma acestui proces s-au formulat criteriile de optimizare. Aceste criterii de optimizare au tintit trei dintre componentele principale ale sistemului informatic complex: componenta de imagistica medicala, baza de date si componenta prespital. Aspectele principale abordate in cadrul operatiunilor de optimizare au fost preluarea, compresia si transmisia imaginilor ultrasonografice, si includerea unor elemente descriptive ale ambulantelor, care sa asigure suport pentru implementarea tehnicilor cooperante, in structura bazei de date.

sus - 17.12.2007

img



Etapa VI - Diseminare rezultate



In urma activitatii de testare a aplicatiei Web CoopUrg, in aceasta etapa, a fost realizat un modul de achizitie si transfer compact a imaginilor ultrasonografice. Acest modul este realizat ca un ansamblu compact si independent energetic. El se compune din ecograful Numeris ECHO Blaster 128, laptopul care reuneste functia de display a ecografului si de concentrator local, baterii pentru alimentarea ecografului si modemul 3G care permite conectarea ansamblului rezultat la reteaua VPN sau Internet pentru transferul datelor catre unitatea de primire a urgentelor, unde este rezidenta aplicatia Web CoopUrg. Pe langa aceste elemente in cutia de transport a modulului exista un subsistem redresor, proiectat de specialistii din IPA Cluj, care permite reincarcarea bateriilor ce alimenteaza ecograful si a acumulatorului calculatorului laptop direct din reteaua de alimentare a ambulantei cand aceasta este in repaus. Pentru preluarea imaginilor ecografice prin acest modul a fost realizat un driver (sub mediul de dezvoltare LabWindowsCVI ) care transfera pe serverul CoopUrg imaginile ecografice in format arhivat. La nivelul aplicatiei Web au fost implementate adaptarile necesare preluarii acestor imagini si includerii lor in minifisa prespital.


Activitatea 6.1. Diseminarea rezultatelor prin intermediul conferintelor

In documentatia etapei sunt enumerate atat articolele publicate cat si lucrarile, prezentate la diferite simpozioane si conferinte nationale si internationale, care sunt bazate pe protocoale si solutiile medicale rezultate in urma cercetarilor din cadrul proiectului. Aceste materiale prezinta in egala masura si solutia tehnica adoptata pentru sistemul telematic aplicat in medicina de urgenta si catastrofa precum si aplicatia software aferenta acestuia. Articolele publicate si / sau sustinute la manifestari stiintifice au fost elaborate de echipe mixte medici - specialisti din domeniu tehnic, dovedind inca o data buna conlucrare de la nivelul consortiului care a realizat proiectul.


Activitatea 6.2. Activitati de demonstrare

Pentru a se asigura vizibilitate asupra evolutiei derularii proiectului a fost intocmit un portal al acestuia, rezident pe site-ul automation.ro al conducatorului de proiect. Arhitectura acestuia si modul de realizare au fost prezentate in raportul de diseminare si anexele acestuia. Aceast portal web a fost tinut la zi adaugindu-i-se etapa de etapa rezultatele. In paginile acestuia sunt vizibile si materialele aferente actiunilor de diseminare. In etapa curenta portalul web a fost completat si cu linkurile catre programele demonstrative Power Point, in limba romana respectiv limba engleza, care cuprind prezentarile sistemului telematic si a aplicatiei software aferente. Programul in limba romana a fost realizat pentru participarea la Salonul Regional al Cercetarii Stiintifice, desfasurat in perioada 1-4 aprilie 2008 la EXPO Transilvania Cluj-Napoca in cadrul Targului International Tehnic Cluj-Napoca, iar cel in limba engleza a demonstrat facilitatile sistemului la conferinta "2008 IEEE-TTTC International Conference on Automation, Quality and Testing, Robotics - AQTR 2008 (THETA 16)" desfasurata la Cluj in 22-25 mai 2008. Mentionam ca IPA Cluj este unul dintre organizatorii acestei prestigioase manifestari stiintifice din domeniul automatizarilor si a informaticii aplicate, inclusiv in domeniul medical. In cadrul conferintei pe langa sustinerea lucrarii "Using the Cooperative Robots Concept in Emergency and Catastrophes Medicine" (articol publicat in volumele manifestarii, indexate ISI Proccedings) a fost organizata si o masa rotunda in care specialistilor interesati le-au fost prezentate solutiile adoptate in cadrul proiectului. In urma celorlalte luari de cuvant au rezultat unele perspective pentru extinderea in domeniul comunicatiilor wireless mobile ad hoc a sistemului pentru situatii de catastrofa. Tot pentru aceste situatii ar putea fi utilizata tele-ecografia realizata de roboti ghidati prin satelit de specialisti aflati la distanta (o alta directie in care au fost facute prezentari in cadrul manifestarii).

In perioada urmatoare conferintei specialistii din consortiu au analizat realizarile de pe plan mondial in domeniile amintite prezentandu-le in mod sintetic in capitolul "Perspective de imbunatatire a sistemului telematic dedicat medicinei de catastrofa". Sinteza a fost realizata evidentiindu-se orientari si elemente utilizabile in dezvoltari ulterioare ale sistemului.

Privind activitatile de demonstrare in domeniu medical pe langa prezentarea solutiilor medicale adoptate in proiect la conferinte si congrese internationale din domeniul medicinei de urgenta si ultrasonografiei (cum ar fi: 2nd World Congress on Ultrasound in Emegency and Critical Care Medicine Javitz Center, New York; EUROSON - SIUMB, 18th European Congress of Ultrasound in conjunction with XVIII Congresso Nationale SIUMB, Milano; IIIrd World Congress on Ultrasound in Emergency and Critical Care Medicine, Paris; Winfocus Scientific and Educational program, Point of Care Ultrasound in Primary, Emergency and Critical Care medicine, Milano, Italia) sub egida proiectului CEEX CoopUrg au fost realizate materiale de training in ultrasonografia utilizata de personalul medical din prespital prezentata spre validare comunitatii medicale academice romanesti.

sus - 30.06.2008