1_ 30.11.2011 Информационно-Телекоммуникационная инфраструктура Сибирского отделения Российской академии наук, как основа поддержки междисциплинарных научных. - презентация

1 1_ Информационно-Телекоммуникационная инфраструктура Сибирского отделения Российской академии наук, как основа поддержки междисциплинарных научных исследований, ориентированных на реализацию современных методов дистанционной медицины Никульцев В.С., Шокин Ю.И., Турчановский И.Ю.

2 ИТ инфраструктура Сибирского отделение РАН представляет собой региональное объединение научно-исследовательских, опытно-конструкторских, производственных институтов и организаций, а также подразделений, обеспечивающих функционирование инфраструктуры научных центров, расположенных на территории Сибири в 7 областях, 2 краях и 4 республиках (общая площадь территории около 10 млн. кв. км. Круг пользователей составляют сотрудники Институтов СО РАН, учреждений культуры, здравоохранения, образования и социальной сферы Сибирского региона (более 150 организаций). Сетевая структура ИТ составляет одно из крупнейших сетевых корпоративных образований в России и охватывает практически все районы и города, где расположены субъекты СО РАН. 2_

3 СПД СО РАН Интернет 3_

4 Базой для реализации информационной-телекоммуникационной (ИТ) инфраструктуры Сибирского отделения является корпоративная Сеть Передачи Данных (-СПД) СО РАН. Разрабатываемая, прежде всего, как скоростная, широкополосная, надежная, базовая коммуникационная среда, призванная обеспечить высокий уровень интеграции ресурсов СО РАН, СПД изначально была ориентирована на развертывания в своей среде множество технологических, вычислительных и информационных ресурсов, представляемых в виде различных наборов сервисов. Сегодня на базе ИТ инфраструктуры СО РАН поддерживаются промышленные CAD-технологии, GRID-технологии, технологии, ориентированные на использование средств медико-биологических и физиологических параметров человека, обеспечивающих on-line мониторинг. 4_

5 В значительной своей части, созданная ИТ инфраструктура, наряду с обеспечением поддержки междисциплинарных научных исследований внутри подразделений СО РАН, позволяет интегрировать и ряд подразделений СО РАМН, по крайней мере в таких городах как в г. Новосибирске, Томске, Красноярске или Иркутске. Можно видеть, что большинство медицинских учреждений принадлежащих к структурам СО РАМН, с точки зрения СПД СО РАН интегрированы и по существу позволяют совместно реализовать соответствующие системы и комплексы, развернуть различного рода централизованные медицинские информационные системы (медицинские клинические системы и т.д.). Во многих случаях доступ к ресурсам СПД СО РАН, не только обеспечивается научным медицинским учреждениям (отделения Медицинской Академии), но так же имеется широкополосные каналы доступа к ведомственным, внутренним клиническим учреждениям, оказывающим соответствующие медицинские услуги. 5_

6 Стык научных достижений и практики внедрения информационного обеспечения в рамках регионов, без соответствующей инфраструктуры думается, будет обречен. Собственными силами обеспечивать современные решения подобных проблем информатизации, например, медицинской отрасли, медицинскому персоналу невозможно. Необходима интеграция и эта интеграция возможна и уже осуществляется в рамках ИТ инфраструктуры СПД СО РАН. Уже в течении ряда лет научные технологические подразделения, обеспечивают и поддерживают работы связанные решением задач телемедицины в ННЦ. Сервисы по видиоконференциям, развернутым в СПД наряду с многими другими актуальными решаемыми задачами, используются в приложениях телемедицины. Так, например, в процессе ряда операций, поддерживается возможность трансляции в реальном времени видеопотоков непосредственно из операционной. Это позволяет, привлекать, непосредственно в процессе хирургических процедур, консультации удаленных специалистов, или наоборот позволяет проводить удаленное обучение медицинского персонала. 6_

7 Практическим примером подхода, обеспечивающий мониторинг ряда биофизических параметров группы пациентов, является совместная разработока специалистов Новосибирского технического университета и Института вычислительных технологий СО РАН. С точки зрения архитектуры, эта система – централизованная виртуальная сервис ориентированная среда, реализованная в инфраструктуре СПД СО РАН. 7_

8 Интернет Пациенты Больницы Сервер сбора данных Система хранения данных (БД) СПД СО РАН Клиент On-line мониторинг Пациент OGSA GSM WiFi ZigBee Ethernet … 8_ архитектура системы мониторинга биофизических данных человека

9 Распределенная система серверов, обеспечивающая прием информации от первичных контроллеров сбора, взаимодействующих с системой хранилищ данных, с Онлайновыми базами данных образует виртуальную централизованную систему хранения, поддерживающую разнообразные сервисы доступа к данным. Наряду с достаточно стандартными компонентами современных ИТ систем, в системе предлагается наличие системы Онлайновой обработки индивидуальных поступающих данных для каждого наблюдаемого пациента. Обработка и мониторинг за текущими выбранными параметрами, обеспечивает формирование обратных предупреждающих сообщений для пациентов. Наряду с формированием разного рода отчетов, аналитических оценок распределенная подсистема обработки, используя механизмы сервисов, в реальном времени как в случаях необходимости, так и по запросам самих специалистов, или лечащих врачей обеспечивает их подключение к текущей получаемой информации от пациентов. Очевидно, при этом им предоставляется и вся другая имеющаяся информация по данному пациенту. Технология подключения специалистов, единственно, что предполагает, так это наличие у них, соответствующих коммуникационных средств, например персональных компьютеров, стационарных или карманных, для получения необходимой информации через графические интерфейсы. 9_

10 Интернет Больница Сервера сбора данных Система хранения данных (БД) СПД СО РАН On-line мониторинг OGSA GSM WiFi ZigBee Ethernet … 10_ Использование системы для поликлиник и больниц

11 Система мониторинга биофизических (физических параметров) данных человека, это система, ориентированная на решение вопросов связанных со здоровьем людей, находящихся или в процессе лечения или исследования связанного с выявлением медицинского диагноза, или требующих выполнения пожизненного предписания с наблюдением за каким либо физиологическим параметром. Достаточно очевидным применением подобных систем, может стать медицина экстремальных условий, как, например, большая и востребованная область, связанная с Арктической медициной. Эта область медицинской науки, изучающая особенности функционирования организма человека и его заболеваний в условиях Арктики с целью разработки наиболее эффективных и практически приемлемых средств и методов профилактики, диагностики и лечения. Арктическая медицина обобщает достижения различных разделов теоретической и клинической медицины, в том числе физиологии и экологии человека на Севере, медицинской климатологии, биоритмологии, географической патологии. Внедрение в практику этого направления систем ON-line мониторинга, возможность анализа совокупности данных некоторого сообщества людей, данные о которых синхронизованы и интегрированы и во времени, позволяет получить уникальные возможности анализа процессов. Обеспечивается возможность анализа не отдельных точечных измерений, а выявление тенденций, как для индивидуума, так и целого сообщества. 11_

12 12_ Использование системы для мониторинга в труднодоступных районах Интернет УДАЛЕННЫЙ РЕГИОН Сервера сбора данных Система хранения данных (БД) СПД СО РАН On-line мониторинг OGSA Радиоканал (спутниковый) Локальный сервер сбора данных

13 Круг, где может найти себе место системы ON-line мониторинга, очевидно многообразен. Важно решать вопросы построения подобных систем изначально ориентированных на обеспечение доступа к возможным оценкам текущих показаний специалистов различных направлений. Рынок приборов и комплексов, в области дистанционной медицины набирает обороты. По оценкам некоторых маркетинговых, исследовательских компаний к 2015 году, общий объем услуг домашней телемедицины и удаленного мониторинга пациентов, к 2015 г. достигнет $70 млрд. К сожалению практика использования подобных систем во многих случаях ограничивает оперативную профессиональную, медицинскую оценку состояния пациента. Хотя, безусловно, сектор подобных услуг будет расширяться, о чем говорят выше приведенные цифры, профессиональному научному сообществу необходимо реализовать и предложить потенциальным клиентам подобных услуг, которые реально будут востребованы, сервис профессиональных медицинских систем ON-line мониторинга. Именно к созданию подобной системы мониторинга, которая явно, для своей организации, требует интеграцию специалистов как научных, так и клинических медицинских учреждений. Базой для этой интеграции может и должна стать инфраструктура сети передачи данных СО РАН, интегрирующая научные учреждения СО РАМН и действующие медицинские организации. Для пилотных, базовых проектов в данном направлении, имеющихся инфраструктурных средств СПД СО РАН, включающих канальные ресурсы, системы хранения данных, необходимые серверные и вычислительные ресурсы, объединенные в среде Грид-сервисов, достаточно. Существующие заделы в области программных реализаций, в области разработки специализированных приборных компонент для решения задач снятия биофизических параметров имеются в организациях СО РАН и СО РАМН. Имеется научная исследовательская и технологическая среда, опирающаяся на прикладную, практикующую медицину. 13_

14 14_ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!