Программное обеспечение компьютерных сетей

Программное обеспечение компьютерных сетей предназначено для организации доступа к вычислительным и информационным ресурсам сети с любого компьютера, входящего в состав сети.

Основная роль в программном обеспечении сети отводится се­тевой операционной системе (СОС). В ее функции входит пред­ставление пользователю различных сетевых услуг: обмен наборами данных между ПК сети; доступ к информации, хранимой в удален­ных ПК, и обработка этой информации; доступ к ресурсам сети (обычно к устройствам ввода-вывода); электронная почта; защита данных от несанкционированного доступа и др. Кроме того, СОС выполняет целый ряд управляющих функций: устанавливает после­довательность решения задач пользователей; обеспечивает решение задачи необходимыми данными; контролирует исправность аппа­ратных и программных средств сети; распределяет ресурсы сети в зависимости от потребностей различных пользователей.

СОС по отношению к операционным системам отдельных компьютеров является надстройкой. Современные операционные системы компьютеров выполняют сетевые функции (например, Windows NT, Windows XP).

Для передачи данных в компьютерных сетях необходимо соблю­дать определенные правила организации данных и последователь­ность их представления, что регламентируется протоколом.

Протокол — это набор правил обмена информацией между уст­ройством передачи и устройством приема данных. При этом на ПК отправителя происходит сборка пакетов, содержащих данные и уп­равляющую информацию, а затем разборка пакетов на ПК получате­ля. Правила и последовательность выполнения действий при обмене информацией, определенные протоколом, реализованы в программ­ном обеспечении сети.

Связь ЛВС с одинаковыми протоколами производится через мосты, имеющие программное обеспечение для организации взаи­модействия между однородными сетями. Если нужно связать боль­шие сети и направить пакеты в соответствии с принятыми в этих се­тях протоколами более высоких уровней, то используется маршру­тизатор.

В отличие от мостов, маршрутизаторы способны поддерживать несколько альтернативных путей и выбирать наиболее оптимальный путь в зависимости от определенных условий. Программное обеспе­чение маршрутизаторов интеллектуальнее, чем мостов. Связь сетей с разными протоколами осуществляется через шлюзы, программное обеспечение которых осуществляет взаимодействие между неодно­родными сетями. С помощью шлюзов осуществляется подключение ЛВС к глобальным компьютерным сетям, в том числе и к Интернету.

7.2.Телемедицина

Телемедицина является отраслью современной медицины, обеспечивающей дистанционное оказание медицинской помо­щи и обмен специализированной медицинской информацией на основе использования современных телекоммуникационных технологий.

Появление и развитие телемедицины непосредственно связано с изобретением и совершенствованием технических средств связи (те­лефония, радио, телевидение), однако до появления современных коммуникационных технологий телемедицинская практика ограни­чивалась проведением дистанционных медицинских консультаций по телефонной или радиосвязи, телеметрией физиологических пока­зателей в военной или космической медицине, в редких случаях — передачей медицинских изображений по телевизионным каналам.

Разработка и совершенствование компьютерных технологий в практической медицине в сочетании с сетевыми технологиями сов­ременной цифровой связи сделали возможной реализацию телеме­дицины в ее современном понимании. В эволюции телемедицин­ских систем до настоящего времени можно выделить три основных этапа.

Телемедицинские системы первого поколения (1995—1996) раз­рабатывались на базе видеоконференций и обеспечивали передачу качественных статических и динамических медицинских изображе­ний с функциями архивирования медицинской информации.

Второй этап развития (1999) связан с внедрением многоканаль­ной передачи медицинской информации, совместной работы уда­ленных пользователей с медицинскими изображениями, появлени­ем возможностей работы с любыми каналами связи; происходит постепенное слияние телемедицинских и медицинских информаци­онных систем в единые функциональные комплексы.

Третье поколение телемедицинских систем (2004—2005) харак­теризуется развитием каналов связи, обеспечивающих возможности удаленного обмена медицинской информацией в объеме, достаточ­ном для полноценного оказания качественной медицинской помо­щи в соответствии с современными требованиями.

В соответствии с этапами развития телемедицинских технологий изменялось смысловое наполнение понятия «телемедицина». Тер­мин «телемедицина» впервые был введен в медицинскую литературу R. Mark в 1974 г., который определил таким образом «медицину, практикуемую на расстоянии».

На первом этапе развития современных телемедицинских систем телемедицина продолжала рассматриваться как проведение меди­цинских консультаций и дистанционного медицинского обучения на расстоянии.

Разработка второго поколения телемедицинских систем расши­рила содержание термина. По определению, принятому Всемирной организацией здравоохранения в 1997 г., «телемедицина — метод предоставления услуг по медицинскому обслуживанию там, где рас­стояние является критическим фактором». При этом «предоставле­ние услуг может осуществляться представителями всех медицинских специальностей с использованием информационно-коммуникаци­онных технологий после получения информации, необходимой для диагностики, лечения и профилактики заболевания».

Наконец, на современном этапе телемедицина определяется как обмен медицинскими знаниями на расстоянии, обеспечивающий улучшение качества оказания медицинской помощи, повышение эффективности профилактики здоровья и социальной поддержки населения.

Основные направления применения телемедицинских техноло­гий были определены в приказе Минздрава РФ и РАМН от 27.08.2001 г. № 344/76 «Концепция развития телемедицинских тех­нологий в Российской Федерации».

Выделены четыре основных варианта использования телекомму­никаций в режимах on-line (непосредственно в момент обращения, сиюминутных) или off-line (отсроченных).

Телемедицинская консультация (или теленаставничество), когда связь организуется между двумя абонентами; это обеспечивает обсуждение диагноза больного лечащим врачом с консультантом, методическую помощь специалиста врачу или преподавателя — сту­денту.

Телемониторинг функциональных показателей организма, при котором обеспечивается передача данных контроля жизненно важных функций от нескольких или многих пациентов в консульта­тивный центр.

Телемедицинская лекция или семинар, когда преподаватель может обращаться ко всем участникам одновременно, а они, в свою очередь, могут обращаться к лектору без общения друг с другом.

Телемедицинское совещание, консилиум или симпозиум, при котором все участники имеют равную возможность общения друг с другом.

В Концепции подчеркивается экономическая целесообразность применения консультативной телемедицинской помощи. При этом в ряду телемедицинских консультаций выделяется несколько вари­антов:

а) врачебные телемедицинские консультации, при которых спе­циалист консультирует врача с больным или врача без больного;

б) телемедицинское функциональное или лабораторное обследо­вание, когда в процессе консультации производится передача объек­тивных данных о больном с медицинской аппаратуры;

в) советы спасателям: врач-специалист консультирует сотрудни­ков мобильных спасательных отрядов;

г) советы населению: предоставление населению возможности советоваться с врачом.

При оказании консультативной помощи в Концепции были определены следующие первоочередные задачи телемедицины:

• медицинские консультации сложных больных на различных этапах оказания помощи;

• экстренные медицинские консультации больных в критиче­ском состоянии;

• медицинские консультации в процессе оказания помощи в чрезвычайных ситуациях;

• догоспитальное консультирование больных для уточнения предварительного диагноза и решения вопроса о месте и сроках предстоящего обследования и лечения.

В качестве самостоятельного варианта медицинского примене­ния телекоммуникационных технологий в Концепции рассматрива­ется Интернет-медицина — использование ресурсов Интернета в профессиональной медицинской деятельности. Наряду с этим в Концепции представлены основные направления технологических решений, правовые аспекты, вопросы сотрудничества с российски­ми, зарубежными и международными организациями.

Несмотря на явную медико-социальную привлекательность, темпы внедрения телемедицинских методов в практику во многом определяются экономическими факторами. Макроэкономические расчеты, выполненные американскими специалистами, свидетель­ствуют, что повсеместное внедрение телемедицины позволит сэко­номить 36 млрд долларов в здравоохранении США. Поэтому с 1995 г. ежегодные федеральные расходы на финансирование телемедицин­ских проектов США составляют свыше 100 млн долларов, в сорока штатах реализуется более 200 телемедицинских программ, стоимость отдельных проектов составляет от 100 тысяч до 5,5 млн долларов. По различным оценкам, в США проводится ежегодно не менее 60— 100 тысяч телеконсультаций.

Медицинская информатика и информационно-коммуникаци­онные технологии настолько расширили возможности для медици­ны, что дали право на жизнь новому термину — «медицинская теле­матика».

Существует большое число всевозможных определений различ­ных аспектов телекоммуникаций, связанных с медицинским обслу­живанием. Всемирной организацией здравоохранения (1997) в отно­шении медицинской телематики предложено следующее определе­ние, которое считается сегодня официальным.

Медицинская телематика — составной термин, означающий деятельность, услуги и системы, связанные с оказанием медицинской помощи на расстоянии посредством информационно-коммуникаци­онных технологий, направленные на содействие развитию мирового здравоохранения, осуществление эпидемиологического надзора и предоставление медицинской помощи, а также обучение, управление и проведение научных исследований в области медицины.

Концепция медицинской телематики охватывает следующие функциональные направления: телеобучение, телематика в сфере медицинских научно-исследовательских работ, телематика в сфере управления медицинскими услугами, и, собственно, телемедицина.

Телеобучение (телеобразование) предполагает использование информационно-коммуникационных технологий медицинскими специалистами и общественными структурами в целях пропаганды и содействия распространению передовых медицинских знаний и тех­нологий. Телеобучение позволяет реализовать такие важные прин­ципы, как непрерывное профессиональное обучение, интерактив­ное обучение, обучение «без границ», обучение в течение всей жиз­ни, пропаганда медицинских знаний.

Телематика в области медицинских научных исследований.

Обеспечивает решение научных и технологических медицинских проблем в двух основных направлениях:

• телекоммуникационное обеспечение научного сотрудничества и взаимодействие по электронной сети отдельных исследователей и научных центров с целью обмена идеями, результатами, а также получения доступа к ведущим специалистам, информационным и учебным базам;

• разработка, экспертиза, апробирование и оценка эффективнос­ти новых телемедицинских технологий и способов их применения.

Телематика в управлении здравоохранением. Это использо­вание информационно-коммуникационных технологий в планиро­вании, реализации, финансировании, оценке качества, организаци­онно-технического уровня и эффективности оказания медицинских услуг. Сюда входит надзор и мониторинг факторов и показателей, определяющих состояние здравоохранения, а также управление тру­довыми и производственными ресурсами.

Собственно телемедицина. Включает следующие основные направления:

• телемедицинские системы динамического наблюдения;

• телемедицина ургентных состояний, чрезвычайных ситуаций и катастроф (ургентная телемедицина);

• телехирургия и дистанционное обследование;

• телеобучение (телеобразование);

• военная телемедицина;

• космическая телемедицина;

• телемедицинские консультации.

Для разграничения понятий важно отметить, что телемедици­на — применение медицинской телематики для решения задач кли­нической медицины, т. е. непосредственного предоставления ме­дицинских услуг. Телемедицинские технологии находят широкое применение в различных областях клинической медицины. В то же время существуют следующие исторически сложившие и имеющие свои технологические особенности направления использования те­лемедицины в практической деятельности врача.

Телемедицинские системы динамического наблюдения. Ис­пользуются для наблюдения за пациентами, страдающими хрониче­скими заболеваниями, а также в условиях стационара на дому. Часто выделяют самостоятельное направление, получившее название «до­машняя телемедицина». Эти же технологии могут применяться на промышленных объектах (например, для контроля состояния здо­ровья операторов атомных электростанций) или на транспорте (мо­ниторинг машинистов железнодорожного транспорта и пр.).

Телемедицина ургентных состояний, чрезвычайных ситуаций и катастроф (ургентная телемедицина). Это применение телемеди­цины в практике оказания неотложной медицинской помощи, при ликвидации последствий техногенных, природных катастроф и оказа­нии помощи жертвам боевых действий и террористических актов.

Телехирургия и дистанционное обследование. В настоящее время развивается в двух основных направлениях: дистанционное управление медицинской аппаратурой в интерактивном режиме во время диагностических манипуляций и дистанционное проведение лечебных воздействий, хирургических операций на основе исполь­зования дистанционно управляемой робототехники. т

Телеобучение (телеобразование). Подразумевает, в первую очередь, внедрение методов телеобучения в непрерывную систему подготовки медицинских кадров (теленаставничество). Особенно­стью этого направления является внедрение телемедицинских сис­тем тестирующего контроля и сертификации, а также внедрение ме­тодов направляемой деятельности обучаемого во время проведения медицинских манипуляций. Во-вторых, активно развивается в по­следние годы телепросвещение пациентов. Считается, что пациент должен получать в доступной для него форме всю информацию, свя­занную с его заболеванием, особенностями проведения диагности­ческих процедур и лечебных мероприятий (хирургических, в первую очередь), образе жизни при данном заболевании. Другое направле­ние в телепросвещении — доврачебное обследование и рекоменда­ции по использованию средств, которые принято называть «домаш­ней аптечкой».

Военная телемедицина. Это применение телемедицинских тех­нологий при обеспечении проведения военных операций.

Космическая телемедицина. В настоящее время рассматрива­ется как необходимый элемент системы медицинского обеспечения космических полетов. Ведутся работы по созданию системы телеме­дицинского сопровождения пилотируемых полетов Международ­ной космической станции. Рассматриваются проекты обеспечеия полета к Марсу и другие перспективные направления.

Телемедицинские консультации. Наиболее известный и рас­пространенный телемедицинский сервис. Объектом телемедицин­ской консультации может являться клинический случай конкретно­го пациента либо отдельные данные клинического обследования. В частности, широко практикуется консультирование данных ра­диологического обследования. Однако последнее направление имеет свои недостатки, связанные с особенностями принятия медицин­ского решения в отсутствие полной информации о пациенте.

В зависимости от особенностей консультационной поддержки в последнее время активно используются термины: «телеонколо­гия», «телеофтальмология» и т. д.

Основные задачи телеконсультаций и теледиагностики:

• обеспечение телеконсультаций и телеконсилиумов между вра­чами, находящимися в разных местах, посредством передачи муль­тимедийной информации (данные, биосигналы, изображения) при условии безопасности и защиты данных;

• создание телесервиса в виде специализированных услуг по от­дельным специальностям (телерадиология, телепатанатомия) для коллективного обсуждения экспертами клинических случаев или клинических материалов;

• обеспечение хронических больных или больных в периоде ре­абилитации вне больничных условий (на дому) необходимым объ­емом медицинской помощи;

• внедрение телеконсультирования на этапах поликлинического и стационарного лечения для повышения эффективности медицин­ского обслуживания населения.