Многолетнее развитие ИТ и многочисленных технологий медицинской визуализации позволило создать новые многофункциональные устройства, используемые в диагностике и интервенционной радиологии. Информация, генерируемая этими продуктами, помогает при ранней диагностике и в лечении разнообразных заболеваний, включая болезни сердца, неврологические и ортопедические заболевания, а также многие виды рака, что значительно повышает качество ухода за пациентами.
Эти технологии, наряду с развитием средств быстрого взаимодействия и телемедицины, создают потребность в архитектуре, интегрирующей системы визуализации (или модальности) с другими устройствами, позволяя системе архивирования и передачи изображений (Picture Archiving and Communication System, PACS) хранить сгенерированные изображения—как на выделенных локальных серверах, так и в облачной платформе— и предоставлять их врачам в любое время и в любом месте для постановки диагноза и лечения. Сегодня организации здравоохранения создают отказоустойчивые сети, объединяющие специализированные системы. Результатом становятся «цифровые больницы», которые включают:
- Системы архивирования и передачи изображений, в которых полученные изображения хранятся и передаются врачам для постановки диагноза и лечения.
- Информационные системы для радиологии (Radiology Information Systems, RIS) и больничные информационные системы (Hospital Information Systems, HIS), которые обеспечивают не только управление деятельностью отделений радиологии, но и больниц в целом — от регистрации пациентов до планирования лечения, выставления счетов и формирования электронных формуляров, а также управленческой отчетности.
- Компьютерная радиография для конвертации пленок в цифровые изображения.
- Цифровая радиография для формирования цифровых изображений.
- Лазерные принтеры и прочие периферийные устройства для распечатки пленок при необходимости
Распространенный вариант сети с оборудованием для медицинской визуализации и диагностики, существующей в рамках локальной, беспроводной или территориальной сети, представлен ниже:
Основные сложности вызваны цифровой трансформацией и ростом сложности сетей.
С ростом сложности больничных систем и все большей их интеграцией перед ИТ-отделами организаций здравоохранения появляется ряд существенных задач, каждая из которых предъявляет к ИТ-инфраструктуре, и так перегруженной, дополнительные требования. Среди этих задач:
- Обеспечение нормативного соответствия сети и всех ее компонентов многочисленным нормативам. Среди них — стандарты DICOM, Health Language Seven (HL7), Международной организации стандартизации (ISO), Международной электротехнической комиссии (IEC), Ассоциации европейских регуляторов в сфере электронных коммуникаций (BEREC) и многие другие. Следует учитывать и требования применимого национального законодательства.
- Способность обрабатывать растущие объемы данных, поддерживая все больше новых технологий.В зависимости от заболевания пациента врачи могут пользоваться различными методиками диагностики и лечения. Например, ортопеды пользуются рентенограммами и компьютерными томограммами, а кардиологи — ЭКГ и МРТ. Изображения, сформированные сканерами, можно передавать врачам-специалистам для подробного анализа и постановки диагноза.
Сегодня больницы хранят сотни миллионов цифровых изображений, созданных в результате МРТ и КТ, а само оборудование способно сканировать все более детальные участки тела (50 петабайт данных в год [1]). И действительно, почти 90% всех данных в здравоохранении получается от систем диагностической визуализации. К сожалению, человеку превратить все эти данные в полезные сведения нереально, и более 97% из них не анализируются и не используются. В результате организации здравоохранения начинают использовать искусственный интеллект (ИИ) для выявления проблем и обнаружения сложных связей и шаблонов в изображениях. Большие объемы данных, необходимые для успешного ИИ-анализа, потребуют оптимизации миллиардов параметров еще на этапе обучения, включая вычислительные мощности, необходимые для анализа. Это, в свою очередь, требует более стабильного и надежного источника электрической энергии. - Доступность диагностических изображений в любое время, в любом месте. PACS должна быть доступна по требованию врачам-терапевтам и хирургам-специалистам, предоставляя им актуальные снимки пациентов, проходящих лечение. Задержки и перебои в ее работе недопустимы. Напротив, распределение данных должно быть более быстрым, удобным и надежным, способствуя качественному уходу за пациентами. ИТ играют в данном сценарии важнейшую роль, и, следовательно, бесперебойное энергоснабжение выходит на первый план. Физическая инфраструктура, поддерживающая интегрированные системы HIS, RIS, PACS и прочие средства, должна быть надежной, масштабируемой, высокодоступной и управляемой.
Формирование надежной инфраструктуры для поддержки цифровых систем и сетей.
Ядром PACS являются кластеры серверов и массивов хранения данных, размещаемые в стойках, отдельных компьютерах или ЦОДах. Как правило, PACS требуется однофазное питание не менее 10 кВА при 120/208 или 230 В переменного тока. А поскольку серверные кластеры размещаются в корпусах, устанавливаемых в стойки, управление рассеянием тепла в стойках часто становится непростой задачей.
Мощность:
PACS и подключенные к ней системы HIS и RIS должны защищаться устройством ИБП в конфигурации N+1 с батарейным резервным питанием и ручным переключением. Эти системы должны эффективно резервироваться и быть более доступными, чем большая часть другого оборудования, как правило, на уровне 99,999%, то есть, незапланированные простои не должны превышать 5 минут в год. Решения питания, которые могут включать блоки распределения питания, изолирующие трансформаторы и резервные генераторы, обеспечивают бесперебойное и качественное энергоснабжение важнейших рабочих нагрузок, помогая защитить оборудование и ПО от сбоев, а также обеспечивая «мягкое» выключение и перезагрузку во избежание отказов систем.
Дополнительные компоненты инфраструктуры:
Помимо системы электропитания, надежная инфраструктура содержит:
- Прецезионные системы охлаждения, которые обеспечивают соответствующие климатические условия, контролируя и регулируя температуру и влажность; тот же уровень резервирования, который имеется для ИБП, должен быть и у систем кондиционирования, чтобы обеспечить самый высокий уровень доступности.
- Стойки, где размещаются важнейшее сетевое оборудование, такое как серверы, коммутаторы и маршрутизаторы, где выполняются критические приложения.
- Системы физической и пожарной безопасности.
- Кабельное оборудование и оборудование связи.
- Системы управления, предназначенные для наблюдения и управления инфраструктурой, как локально, так и удаленно, для гарантии непрерывности работы
- Технические службы, выполняющие установку, запуск и обслуживание систем
Подробнее о создании надежной «цифровой больницы».
Инновационные технологии, такие как PACS, помогают существенно повысить качество и скорость диагностики. А при подключении к другим информационным системам, например. HIS и RIS, они обеспечивают информацией, которая спасает жизни, уменьшает количество человеческих ошибок и снижает расходы. Чтобы эти системы работали так, как надо, организациям здравоохранения следует пересмотреть свой подход к ИТ-инфраструктуре и убедиться, что у них есть решения, обеспечивающие стопроцентную доступность.
Чтобы подробнее узнать о различных системах, включая PACS, поддержка для которых требуется уже сегодня, скачайте описание Vertiv, «Создание цифровых больниц». В нем также приводятся подробные технические рекомендации повышения общей надежности и доступности систем при снижении совокупной стоимости владения.
[1] исследование и анализ IDC