МОНИТОРНО-КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ.

РАБОТА В КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЯХ.

ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИЙ.

Е.В.Флеров, И.Н.Саблин, О.Г.Бройтман, В.А.Толмачев, Ш.С.Батчаев

Российский Научный Центр Хирургии РАМН, г.Москва

Исследования по созданию компьютерных систем обработки данных о состоянии больного, которые проводились совместно медицинскими специалистами РНЦХ РАМН и техническими специалистами НИИ автоматики и приборостроения (НИИАП), начались одновременно с началом разработок мониторной аппаратуры (1967 год).

Весь комплекс и измерительной и вычислительной аппаратуры разрабатывался с расчетом последующего использования в интегрированных аналого-цифровых системах c on-line вводом данных измерений в компьютер. Разработанные и апробированные на исследовательском этапе (70-е годы) на экспериментальных вычислительных системах алгоритмы обработки сигналов, предназначенные для работы в условиях помех и артефактов операционной, нашли успешное применение в программных реализациях конкретных мониторно - компьютерных систем (МКС) созданных на базе ЭВМ нескольких поколений.

Первая регулярная эксплуатация МКС "СИМФОНИЯ-3МТ" на базе мини-ЭВМ ряда PDP- 8 (ЭВМ "Электроника-100и") и полиграфа "САЛЮТ-МТ", с интерфейсом "САЛЮТ-МТ - ЭВМ" на базе аналого-цифрового преобразователя (АЦП), началась в кардиооперационной РНЦХ РАМН в 1974 году.

К началу 80-х годов в РНЦХ РАМН был уже накоплен опыт одновременной работы нескольких систем "СИМФОНИЯ-3МТ", математическое обеспечение которых было расширено программными блоками, обеспечивающими обработку текстовой информации.

Тексты, комментирующие ход мониторинга, вводились с клавиатуры в процессе операции. Текстовые комментарии и числовые данные о динамике важнейших показателей состояния оперируемого больного, накапливаемые в памяти ЭВМ, после операции использовались для формирования компьютерного варианта анестезиологической карты (АК).

80-е годы - время постепенного перехода на микропроцессорную измерительную технику (монитор хирургический серии МХ) и персональные компьютеры.

К началу 90-х годов на базе монитора МХ и персонального компьютера типа IBM PC с учетом накопленного опыта уже было разработано автоматизированное рабочее место (АРМ) анестезиолога.

АРМ анестезиолога обеспечивает:

- сбор и обработку данных о динамике важнейших показателей состояния больного и накопление их в памяти машины;

- отображение динамики показателей состояния больного графическими трендами и на цифровом табло;

- ввод с клавиатуры и накопление в памяти текстовых комментариев мониторинга ;

- создание базы данных по всем мониторингам, проводимым на данной системе;

- просмотр данных всех мониторингов и распечатку в виде АК.

 

АРМ анестезиолога - системы, которые в РНЦХ РАМН постоянно модифицируется и адаптируется к изменяющимся условиям работы в операционной (в частности к изменению и расширению состава измерений). В последней модификации автоматизированных систем состав измерителей, с которыми работает компьютер АРМ, был расширен за счет введения в систему измерителей с интерфейсом стандарта RS-232. Это позволило организовывать компьютерный мониторинг с измерительной аппаратурой самого разного типа. Программное обеспечение компьютера АРМ было доработано таким образом, что бы обеспечивалась возможность его конфигурирования на работу с любым составом измерителей, располагающих интерфейсами типа RS-232 (до четырёх портов на компьютер). Это газоанализаторы дыхательных газов, пульсоксиметры, неинвазивные измерители артериального давления и пр. Изготовитель аппаратуры мог быть любым. Важно было, что бы имелось одном условии – должен быть известен протокол по стыку последовательного интерфейса RS-232.

В РНЦХ РАМН имеется опыт формирования АРМ с различными измерительными мониторами фирм:

- DATEX ( Финляндия ) , Это CARDIOCAP, CAPNOMAC, приборы серии S-5 ;

- CRITICARE ( США ) . Это мониторы типа 507/О и 507/Е, POET.

(Примечание. Есть опыт работы с приборами ряда других изготовителей, как зарубежных, так и отечественных).

Бурное развитие сетевых компьютерных технологий, которое началось с начала 90-х годов, создало потребности адоптации АРМ центра к условиям работы в компьютерных сетях.

С 1994 года на базе отдела кардиохирургии РНЦХ запущена локальная компьютерная сеть, в состав которой помимо серверной группы, были включены компьютеры АРМ всех четырёх операционных отдела и несколько технологических рабочих компьютеров, предназначенных для работы с информацией циркулирующей в этой сети.

Использование сетевой технологии по организации компьютерного обеспечения деятельности, прежде всего анестезиологов позволило создать компьютерную систему с единой для отделения кардиоанестезиологии базой данных машинных АК с доступом к информации карт посредством системы управления базой данных (СУБД). Это позволило организовать:

•  единую систему хранения и распечатки АК;

•  доступ к данным АК с любого компьютера, подключённого к сети центра;

•  программный интерфейс между данными АК и пакетами прикладных программ, установленных в сети РНЦХ РАМН;

•  возможность просмотра АК, непосредственно в процессе текущей операции, с любого компьютера, подключённого к сети.

Начавшейся в середине 90-х годов и стремительно развивающейся в настоящее время процесс глобальной ИНТЕРНЕТИЗАЦИИ сделал необходимым проведение исследований и разработок по внедрению в практику информационного обслуживания кардиооперационных подсистемы, позволяющей хотя бы в малой степени использовать возможности по передаче и переработке информации, предоставляемой пользователям WWW.

В 1999 году в сеть был введён WWW-сервер, с помощью которого было реализовано несколько задач с использованием приёмов характерных для ИНТЕРНЕТ- технологий.

Это прежде всего возможность доступа через ИНТЕРНЕТ данным АК как, хранящимся в базе данных АК, так и к данным АК операций, ведущихся в данный момент (доступ к данным в реальном масштабе времени) в объёме, практически эквивалентном тому который обеспечивается АРМ анестезиологу непосредственно в операционной. Один из вариантов выдачи данных АК в окне броузера представлен на Рис. 1.

Рис.1 Отображение динамики состояние оперируемого с помощью броузера Explorer (Верхнее окно – паспорт; левое окно - комментарии анестезиологов; правое окно – графические тренды динамики показателей состояния оперируемого).

Использование сетевых технологий (и через ИНТЕРНЕТ в том числе) для организации теледоступа к данным машинных АК, которые ведутся в операционный в текущий момент, позволяет говорить о создании условий телемониторинга. В самом деле, любой специалист РНЦХ, находясь вне операционной, например у себя в кабинете, ординаторской и даже дома (ИНТЕРНЕТ !) может, следить за динамикой состояния оперируемого в кардиооперационной .

В 2001 года системы удаленного компьютерного мониторинга были дополнены стандартными компьютерными системами видеоконференцсвязи. Был создан телемедицинский центр, который работает круглосуточно и обеспечивает возможность постоянного видеонаблюдения операционных, для чего в систему информационного обслуживания кардиологических операционных введены веб-камеры SNC-RZ30N фирмы Sony, c встроенным Wеб-сервером, управляемые через ИНТЕРНЕТ. Установленная в операционную лампу камера SNC-RZ30N с разрешением картинки 738х480 и 25-кратным оптическим ZOOM , позволяет визуализировать хирургическую нить диаметром 8.0 .

Сочетание компьютерного ИНТЕРНЕТ-телемониторинга физиологических систем пациента, действий анестезиолога, зафиксированных в компьютерной АК, и аудиовизуальной связи позволяет проводить эффективный контроль и наставничество ведущими анестезиологами обучающихся врачей-анестезиологов.

На основе ИНТЕРНЕТ-мониторинга и компьютерной видеоконференцсвязи разработана методика проведения «мастер-класса» (Рис.2). При этой методике обучения профессор с большой группой врачей-курсантов находятся в аудитории вне операционной.

Рис.2. Академик РАМН А.А.Бунятян ведет “мастер-класс”, демонстрируя новейшую методику анестезии на основе ксенона.

В операционной расположена постоянно включенная система видеоконференцсвязи. Система позволяет визуализировать рабочее место анестезиолога, операционное поле, показать кривые с экрана хирургического монитора МХ-04REF (ЭКГ, ЭЭГ, артериальное, венозное давления и давление в легочной артерии, кривая термодилюции, параметры «физиологического профиля» с волюметрией правого желудочка, расчет скоростей инфузии препаратов), видеоизображение с прибора транспищеводной эхокардиографии. На большой экран с помощью мультимедийного проектора выводится ИНТЕРНЕТ-версия компьютерной АК со всеми нюансами динамики физиологических параметров состояния пациента и комментариями о вводимых препаратах, растворов и этапов операции. Одно или два окна видеоконференцсвязи располагаются поверх окна, где визуализируется АК. Это позволяет преподавателю вместе с врачами-курсантами и ведущим анестезиологом, находящимся в операционной и оснащенным радиомикрофоном в реальном времени оценивать состояние пациента, эффекты проводимой терапии и проводить дискуссии, не мешая ходу операции. При этой методике врачи-курсанты видят и обсуждают с профессором текущую ситуацию, и даже ошибки ведения анестезии. Профессор в это время может прочесть небольшую лекцию по методам предотвращения и коррекции ошибок анестезиолога.

Применение систем многоточечной видеоконференцсвязи позволяет подключать группы врачей, находящихся в других городах и странах. Мы имеем опыт такого удаленного обучения врачей находившихся в это время в г. Ричмонд штат Вирджиния, США. В свою очередь телемедицинский центр MedITAC университета штата Вирджиния провел цикл лекций по телемедицине и демонстрации операций с применением новой управляемой голосом видеокамеры хирургического робота для группы владеющих английским языком студентов 5-6 курсов ММА им И.М.Сеченова.

 

О ВОЗМОЖНЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ

КОМПЬЮТЕРНОГО МОНИТОРИНГА В РНЦХ РАМН

Но жизнь не стоит на месте… Морально и физически стареет как аппаратный состав системы ( и компьютеры, и измерительные блоки) так и программное обеспечение… Поддержка системы в рабочем состоянии и тем более её развитие становится затруднительной и порой даже не возможной…. Становится необходимостью проведение работ, связанных с кардинальной модификацией сети МКС с учётом современных подходов по реализации систем такого рода. Речь идёт о разработке и создании новой системы с учётом ввода в её состав аппаратуры нового поколения (как измерительной, так и вычислительной) и со структурой, обеспечивающей её эксплуатацию с учётом требований, предъявляемых к современным компьютерным сетям.

АРМ анестезиолога можно рассматривать как автоматизированную систему управления состоянием оперируемого больного, замкнутую на анестезиолога (см. Рис.3) По данным измерений, поступающим с контрольно-измерительной аппаратуры, установленной на больном, анестезиолог судит о его состоянии и принимает то или иное решения о том или ином воздействии, которое следует реализовать…

 

Рис.3 Структурная схема компьютерной сети АРМ

В процессе операции информация, прежде чем попасть к анестезиологу, можно сказать обрабатывается на двух уровнях.

Первый уровень … Опрос датчиков (сенсоров) производится с частотой порядка сотен герц. Результатом обработки является некоторый набор показателей, выдаваемый анестезиологу с периодом порядка 5 –10 секунд. ( На входе сотни герц , на выходе раз в 5 – 10 секунд. Это быстрые данные ).

Второй уровень … Данные первого (быстрого) уровня сглаживаются, как правило, за время порядка минуты … ( На входе раз в 5 – 10 секунд, на выходе раз в минуту. Это медленные данные ).

Следует отметить, что результаты опроса датчиков в большинстве современных систем мониторного контроля визуализируются на дисплеях приборов. Анестезиологу предоставляется возможность наблюдать их постоянно в ходе операции. ( Это, например кривые ЭКГ, ЭЭГ, АД и пр.)

Современная аппаратура практически сплошь цифровая. Поэтому и результаты опроса датчиков (медицинские кривые) и быстрые данные (период обновления порядка раз в 10 секунд), как набор цифровых показателей (например, АДсист, АДдиаст , ПУЛЬС и пр.) отображаются на цифровых дисплеях приборов.

У современных измерительных мониторных приборов, если предусмотрен выходной цифровой интерфейс, через него реализуется передача быстрых данных. Обычно выдача производится с периодом оговариваемым в setup прибора или с постоянным периодом (но не быстрее чем раз в 5 секунд ). Данные на выход поступают постоянно или по запросу…

ПРИМЕР. У ряда используемых в РНЦХ РАМН измерительных мониторов DATEX (CARDIOCAP, CAPNOMAC) жесткий период выдачи – 10 сек, без запроса. У мониторов серии S-5 (DATEX) период выдачи задаётся в запросе с мониторного компьютера АРМ и может быть короче, до 5 секунд. У мониторов CRITICARE период выдачи задаётся в setup, возможно короткий период выдачи – 1 минута .

Медленные данные, обновляемые за период порядка минуты – тренды, используются для формирования АК. Мониторная система должна обеспечивать для анестезиолога воспроизведение трендов в графическом виде и предоставлять возможность получать и численные значения показателей по медленным трендам. То есть компьютер АРМ в процессе мониторинга получает быстрые данные с линий и, обрабатывая их, выдаёт на графическое поле дисплея графиками с обновлением 1 минута, записывая каждый такой набор показателей в файл. В итоге операции формируется таблица, каждая строка которой как бы вектор состояния оперируемого. С использованием этих данных строятся и предъявляются пользователю графики, отражающие динамику состояния оперируемого больного за период порядка от нескольких минут до часов (существует возможность выбора временного окна просмотра).

Особенности формирования мониторной системы, обслуживающий операционный блок, в значительной мере зависит от того состава контрольно-измерительной аппаратуры, которая будет выбрана и установлена на смену существующей. Ниже приведён некоторый обзор ожидаемых возможностей развития событий с точки зрения использования сетевых компьютерных технологий и конечно с учётом последних веяний в этом направлении. Речь идёт о формировании информационной системы с широким использованием обмена типа КЛИЕНТ-СЕРВЕР, а с учётом работы с ИНТЕРНЕТ HTTP – КЛИЕНТ - WWW-СЕРВЕР. Структурная схема компьютерной сети АРМ, обслуживающей опербок, представлена на рис. 3. На рисунке структурная схема одной операционной помещена в прямоугольник чёрного цвета (их четыре, что соответствует числу кардиооперационных РНЦХ РАМН).(см. http://tele.med.ru/fler1.htm)

 

ОБ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

В настоящее время медицинские измерительные системы, которые с точки зрения привлечения их для формирования АРМ можно разделить на три группы.

К первой группе измерительных мониторов следует отнести приборы, которые поставляются комплексно, на несколько рабочих мест, совместно с собственным сервером, на котором производится сбор данных от каждого измерительного монитора АРМ. Тип сети в большинстве случаев – ETHERNET.

( На Рис. 3 этот измерительный монитор обозначен цифрой 1. )

В настоящее время мониторные системы с собственным сервером на рынок поставляют достаточно много фирм, в том числе практически все мировые ведущие производители медицинской мониторной техники. Например :

- Life Scope BEDSIDE MONITORS BSM-2301 NIHON KOHDEN ( Япония );

- S-5 DATEX ( Финляндия );

- ARGUS PB-1000 (Швейцария),

Такого же типа системы выпускаются фирмами GE (CША), PHILIPS (Нидерланды). За последние 2 – 3 года, на рынке появились новые поставщики такого вида оборудования достаточно высокого качества из Китая и Южной Кореи.

К второй группе измерительных мониторов следует отнести мониторные приборы не подключённые к своему серверу, но имеющие в качестве выходного интерфейса стык в одном из стандартов ETHERNET. Это могут быть, например отдельные мониторные блоки из группы 1. (На Рис3. этот измерительный монитор обозначен цифрой 2.)

К третьей группе измерительных мониторов следует отнести мониторные приборы с выходным интерфейсом в стандарте RS-232 .

С трудом верится, что во всех операционных, которые могут быть подключены к сети АРМ, будет установлено однотипное измерительное оборудование со стандартизированными для сети выходными интерфейсами. Да и вряд ли возможно, что бы одна какая-либо фирма выпускала аппаратуру с набором измерителей пригодным для операционной на все случаи жизни. Уж на что велик набор каналов в измерительном мониторе S-5 (обновлённый AS/3,DATEX), но если вдруг понадобиться прибор УЗИ (DATEX их не выпускает), то придётся работать с приборами, имеющими разные стыковочные интерфейсы и разные протоколы обмена.

Для стандартизации на уровне сети АРМ в структуру аппаратуры АРМ операционной требуется ввести специальный прибор с набором интерфейсов с помощью которого можно будет согласовать измерители с сетью АРМ. На структурной схеме (см. Рис.3) этот прибор назван как СЕРВЕР ИЗМЕРИТЕЛЬЕЙ ОПЕРАЦИОННОЙ (СИ). По одному из каналов (см. Рис.1) СИ должен обеспечивать согласование МОНИТОРОРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО типа 2 (интерфейс Ethernet1) c сетью АРМ (Ethernet2).

Цифровую аппаратуру такого назначения в настоящее время выпускает множество фирм. Аппаратура этого именуется как СЕРВЕР удалённого доступа (или сервер RS-232). Ну в общем в названии прибора слово СЕРВЕР присутствует …. Выпускаются даже WWW- серверы, с помощью которых через сеть, в том числе и ИНТЕРНЕТ можно получать (наблюдать) данные с измерительной аппаратуры, подключаемой к этому серверу через наборы разнообразных интерфейсов. Такую аппаратуру выпускает, например, тайваньская фирма ADVANTECH.

ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В АРМ

Как уже говорилось выше, для обеспечения функций управления состоянием оперируемого, анестезиологу со стороны АРМ в общем случае предоставляются:

1. Визуализированные данные измерений ( медицинские кривые).

2. Численные значения показателей состояния больного, вычисленные по результатам обработки данных измерений с обновлением 5-10 секунд (быстрые данные).

3.Тренды показателей динамики состояния. (медленные данные).

4.Кроме того, с клавиатуры компьютера АРМ по ходу операции производится работа по вводу текстовых документов, которые в конце операции войдут в состав АК. Это комментарии анестезиологов и текстовые отметки событий по ходу операции, которые вводятся с привязкой к текущему времени, и документы описательного плана (паспорт больного, описание особенностей анестезии и пр.), которые оформляются раз за операцию.

В АРМ, работающих в настоящее время в РНЦХ, все перечисленные выше вида переработки информации, реализовались при помощи одного компьютере АРМ. Программная реализация установленная на компьютере АРМ выполнена как многозадачный монитор, работающий в режиме с разделением времени. Причём разброс по скоростям реакции на события, обрабатываемые той или иной задачей весьма значителен. Часть задач при этом работают непрерывно в режиме синхронной обработки данных (это обработка быстрых данных с реакцией на события с частотой до сотен герц), часть задач – асинхронные, они запускаются по запросу (это, например, задачи по обработки текстов, вводимых персоналом операционной клавиатуры). В этом случае время между запусками – минуты….

Штатное матобеспечение персональных компьютеров, используемых в качестве базовых для формирования АРМ, вообще говоря, не очень приспособлено для реализации работы в реальном масштабе времени да ещё с использованием многозадачных режимов. Выход из положения стал возможен только лишь с применением разнообразных специальных программных ухищрений (например, многозадачных программных мониторов). Однако их использование весьма существенно ограничило возможности привлекать для разработок стандартные для программирования на РС методики и пакеты программ. Это касается прежде всего программирования графики, работы с сетями и многое другое, что желательно было использовать. Так, например, практически невозможно ввести в систему программных блоков, обеспечивающих полновесное общение АРМ в сети в соответствии со стандартами WWW. В настоящее время доступ к данным сети АРМ возможен лишь через WWW-сервера сети, который имеет доступ к данным на файл-сервере сети АРМ.

Для построения сети АРМ следующего поколения предлагается структура существенно отличающаяся от существующей в центре сейчас. Предполагается, что она будет многопроцессорной, с распределением обработки потоков данных между процессорами и с привлечением вычислительной мощности главного сервера сети АРМ – сервер МКС (см.Рис.3).

Современная мониторная контрольно-измерительная аппаратура, как правило, располагает вполне мощными процессорными возможностями и вполне качественными системами графического отображения (цифровые цветные дисплеи, вплоть до стандарта SVGA). Поэтому два типа задач, соответствующих подпунктам 1 и 2 приведённого выше перечня, предполагается обеспечивать за счёт измерительной аппаратуры. Все остальные виды обработки данных реализуются на серверной части системы.

В предполагаемой для реализации структуре (см. Рис.3) СЕРВЕР ИЗМЕРИТЕЛЬЕЙ ОПЕРАЦИОННОЙ объединяет данные, поступающие от различной мониторно-измерительной аппаратуры по цифровым линиям связи (можно сказать синхронизирует данные о текущем состоянии оперируемого) и передаёт их по средствам сети на сервер МКС (см. Рис.3). На сервере МКС данные по каждой операционной обрабатываются по специальным алгоритмам (отбраковка отскочивших, сглаживание, специальные виды фильтрации ) и с шагом одна минута (медленные данные) пишутся в файл. То есть на сервере МКС для каждой операционной формируется массив данных (таблица векторов состояния вида время – набор численных значений показателей). Эти данные - основа для создания визуального представления о динамике состояния оперируемого (графики трендов, численные значения показателей), которые подготавливаются на сервере МКС для демонстрации с помощью WWW-части сервера. WWW – страница с материалом, отражающим динамику состояния оперируемого, в процессе операции наблюдается анестезиологом на компьютере АРМ с помощью стандартного броузера. В данной структуре медицинские пользователи в операционной работают практически в ИНТЕРНЕТЕ (или ИНЕТРАНЕТЕ), следя за состоянием оперируемого со страницысайта, заведённого на данного больного. Ввод текстовой информации, то есть ввод комментариев, данных паспорта и пр., с компьютера АРМ в операционной должен реализоваться так же с персональной страницы данного больного (то есть через броузер). Для поддержки оборота текстовой информации на сервере МКС должна работать программная часть, задачей которой является приём текстовой информации, оформление её для записи в текстовые файлы базы данных, и подготовка текстов для их просмотра браузером компьютера АРМ.

СЕРВЕР ИЗМЕРИТЕЛЬЕЙ ОПЕРАЦИОННОЙ по отношению к серверу МКС и WWW-серверу – клиент. Он решает ограниченный круг задач по синхронизации и нормализации данных, поступающих с измерительных систем в операционной, готовя их для обработки на компьютерах серверной группы. В настоящее время компьютеры, работающие в такой схеме, иногда называют тонкими клиентами.

При подключении сети АРМ к ИНТЕРНЕТ' у , WWW-страницу каждой операционной принципиально возможно будет видеть с любой интернет-машины, как в здании РНЦХ, так и вне его.

Предполагаемая структура компьютерной сети для обслуживания операционных, сформированная в соответствии с требованиями WWW-технологии в случае организации каналов обмена с ИНТЕРНЕТ может оказаться весьма перспективной базаой для исследовний в области ТЕЛЕМЕДИЦИНЫ и прежде всего по части разработки методик удалённого мониторинга и мониторинга в условиях взаимного передвижения врача и пациента.

 

ОБ ОБОРУДОВАНИИ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В СЕТИ ИНТРАОПЕРАЦИОННЫХ АРМ

К оборудованию, привлекаемому для формирования системы компьютерного обслуживания операционных по части надёжности предъявляются практически такие же требования, как и к вычислительному оборудованию для систем управления непрерывными технологическими процессами с тяжёлыми условиями эксплуатации. Оборудование должно работать в тяжёлых климатических условиях, весьма длительные сроки, возможно мало реагировать на сбои электрического питания и т. д. Но есть и очень интересные медицинские требования , это, например, повышенные требования к изоляции и прежде всего на стыках. Важно, чтобы оборудование было максимально малогабаритно, не выделяло много тепла и не шумело бы в диапазоне частот работы медицинских измерительных систем, было бы работоспособно в условиях помех (например, электронож в операционной). При подборе оборудования для операционной следует учесть, что там обязательны влажные уборки. В операционной мало места и потому желательны конструктивные решения, позволяющие закреплять аппаратные блоки так, чтобы они, выполняя свою работу, минимально мешали.

По части серверной группы . Сервера, особенно те, что предназначены для использования в системах управления непрерывных производств, как раз и выпускаются промышленностью с учётом тяжёлых условий работы.

Если инструментальный сервер (СИ на Рис.3), по каким–либо причинам, должен быть установлен в операционной, из предлагаемых в настоящее время на рынке приборов, можно выбрать подходящий.

Компьютер АРМ . В предлагаемой структуре сети для обслуживания операционных, компьютер АРМ по назначению (логически) – ОБЫЧНЫЙ КОМПЬЮТЕР, располагающий возможностями работы в ИНТЕРНЕТЕ. Специфических комплексных задач для работы с данными из операционной на нём устанавливать не предполагается, фактически это WWW-терминал (платформа не имеет значения!).

«Обычный» офисный компьютер для работы в условиях операционной хотя бы по конструктивным особенностям мало пригоден, так как к нему с точки зрения эксплуатации предъявляют такие же требования, как к бытовой технике. Однако желательно, чтобы компьютер АРМ удовлетворял перечисленным выше специальным требованиям работы .

В настоящее время на рынке появились машины, конструктивные особенности которых приближаются к желаемым. Это, прежде всего, относится к компьютерам специального назначения панельного типа. В последнее время появились панельные компьютеры специального медицинского назначения. Тайваньская фирма ADVANTECH, один из мировых лидеров по выпуску аппаратуры для систем управления, предлагает несколько моделей панельных медицинских компьютеров. На рис.4 приведены изображения нескольких типов панельных компьютеров различных производителей.

Рис.4 Слева – внешний вид панельного компьютера, справа – панельный компьютер медицинского назначения на рабочем месте в операционной.

Важной конструктивной особенностью представленной модели компьютера является наличие Touchscreen. Наш опыт разработки технологии компьютерного сопровождения операций с вводом управляющих команд и текстов комментариев с клавиатуры по принципу выбора из списка предлагаемых, позволяет легко адаптировать это устройство, а это позволит работать персоналу операционной практически без использования такого громоздкого и неудобного в операционной устройства, как клавиатура.

Но по ходу мониторинга всё-таки бывают моменты, когда с клавиатурой работать приходится. Это, например ввод фамилий больного, или ввод каких-либо свободных текстов. Поэтому желательно формировать вариант компьютера АРМ и с Touchscreen и с клавиатурой. Но в этом случае лучше выбрать специально изготовленную клавиатуру – гибкую и лёгкую, которая выдерживает падения и может подвергаться влажной протирке. Например, такую – FLEXIS (см. Рис.5 ).

Рис.5. Гибкая клавиатура.

 

О СТРУКТУРНОЙ НАДЁЖНОСТИ РАБОТЫ АРМ

Общий уровень надёжности информационного обслуживания операционных должен поддерживаться за счёт введения специальных мер, прежде всего, дублирования и как по части оборудования, так и по части способов обработки и хранения данных.

Данные накапливаемые в процессе мониторинга должны дублироваться и быть приспособленными к регенерации в случае разнообразных сбоев, в том числе и сбоев в компьютерной сети, обслуживающей оперблок. Хотя аппаратура серверной части системы как правило и обладает повышенным уровнем надёжности, всё-таки имеет смысл предусмотреть вариант работы системы, который позволил бы обеспечивать обслуживание операционных даже в условиях, когда работа с основным сервером (сервер МКС на Рис.3) становится невозможной. Например, целесообразно использовать схему резервными с линиями передачи данных измерений от измерителей до компьютера АРМ. В случае, когда работа с сервером МКС становится не возможной, на компьютере АРМ должна запускаться резервная программа , которая будет обеспечивать компьютерный мониторинг без задействования центрального сервера, производя объём обработки эквивалентный тому, что производится на сервере МКС в штатном режиме, но конечно без WWW-части.

По нашему мнению, перспективной выглядит схема компьютерной системы АРМ, использующая беспроводные интерфейсы как в части передачи данных в звеньях «измеритель - компьютер АРМ» , так и в части межкомпьютерных связей (радио- Ethernet ). Беспроводные интефейсы позволят существенно освободить операционные от вычислительной техники. Например, возможна будет такое расположение компьютерного оборудования системы АРМ, когда в операционной можно будет оставить лишь собственно компьютер АРМ (отображение и ведение текущей документации) и измерительное мониторное оборудование. Всё остальное компьютерное оборудование в этом случае может быть вынесено из оперблока, то есть в зону с существенно более свободным, чем операционные режимом сервисного обслуживания. А это тоже можно считать весьма благоприятным условием создания более надёжного и устойчивого режима работы компьютерного оборудования, обслуживающего операционные.