Полунин Сергей молод. Ему всего лишь по состоянию на февраль 2024-го, 34 года. Вместе с тем, в декабре 2023 года он попал в список доверенных лиц Владимира Путина на президентских выборах 2024 года.
С. П. Панько
д.т.н., профессор
Институт Инженерной Физики и Радиоэлектроники СФУ
г. Красноярск.
И. Н. Шевченко
Аспирант
Институт Инженерной Физики и Радиоэлектроники СФУ
г. Красноярск.
УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ДИСТАНЦИОННОМ РЕЖИМЕ
Ультразвуковые исследования физиологического состояния внутренних органов людей и животных широко используются во всем мире, поскольку являются эффективным средством диагностического и терапевтического контроля над болезнями. Современная технология УЗИ основана на использовании специализированного сложного и дорогого аппарата. Диагностирующий доктор осуществляет исследование путем перемещения акустического датчика по интересующей области тела пациента и наблюдения изображения на экране монитора. Есть два обстоятельства, которые мешают распространить эту технологию в маленьких городах и деревнях, на морских и речных судах, удаленных научных станциях, погранзаставах, а также в других удаленных местах, доступ в которые зависит от погодных условий. Во-первых, это высокая стоимость аппаратуры и, во-вторых, это необходимая квалификация доктора. Технические и медицинские характеристики устройства возрастают со времени, следовательно, увеличивается стоимость оборудования и поэтому не у каждого небольшого медицинского центра есть возможность оплаты этого оборудования. У медицинского персонала в небольших городах и деревнях нет достаточного опыта в ультразвуковой диагностике из-за малого количества населения и во многих случаях необходима консультация с узкими специалистами большого медицинского центра. В результате пациент должен выезжать в большой медицинский центр, находящийся, как правило, на значительном удалении, для того, чтобы пройти детальные исследования и прием квалифицированным диагностом.
Эта проблема также актуальна для развивающихся стран третьего мира.
Попытки дистанционного проведения УЗИ были предприняты ранее [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8] с использованием медицинского робота, состоящего из датчика с блоком первичной обработки информации и электромеханическими приводами, обеспечивающими перемещение датчика по трем координатам, а также изменение угла визирования. Доктор находится в большом медицинском центре, наблюдает изображение на экране монитора и управляет перемещением механизма на удаленной стороне. Управление осуществляется с помощью устройства типа джойстика. Сигналы изображения и управления механизмом пересылаются с использованием телекоммуникационной подсистемы. Эта идея не получила широкого распространения из-за высокой стоимости аппаратных средств.
Более перспективной с позиции массовости применения является следующая методика проведения УЗИ в дистанционном режиме.
Структура дистанционных ультразвуковых исследований состоит из трех следующих компонентов:
- Большого медицинского центра со специалистом высокой квалификации и более современным оборудованием без датчика, но с высокой разрешающей способностью. Оборудование получает цифровую информацию от телекоммуникационной системы для построения реальной картины на экране собственного монитора. Кроме того, оборудование должно пересылать команды на перемещение датчика от диагностического центра в удаленное место по обычной линии связи.
- Современного средства телекоммуникации с возможностью передачи большого количества информации в режиме реального времени и обратного канала связи. Для этого достаточно Интернета с высокой скоростью для передачи изображений от пациента к доктору в большой медицинский центр. Обратный канал необходим для передачи устных команд доктора на перемещение датчика.
- Удаленного малого медицинского пункта, где находится пациент и медицинский работник низкой квалификации, датчика, аппаратных средств и программного обеспечения, необходимого для доступа к телекоммуникационному оборудованию с целью формирования и передачи изображения и получения устных команд от доктора из большого медицинского центра. Стандартный датчик через блок с микроконтроллером соединяется с телекоммуникационным оборудованием. Присутствие на удаленном пункте монитора для демонстрации изображений не обязательно.
Технология состоит в следующем. Пациент находится в удаленном малом медицинском пункте. Медицинский работник низкой квалификации или доктор широкого медицинского профиля - не специалист в ультразвуковых исследованиях устанавливает акустический датчик на интересующей области тела пациента. Электрические сигналы посылают в большой медицинский центр с помощью телекоммуникационной системы, где они преобразуются в изображение, демонстрируемое на мониторе опытного специалиста в УЗИ. Специалист смотрит на изображение и формирует команды на перемещение датчика на основе детального исследования фрагментов и измерения необходимых параметров. Команды передаются, в частности, обычным телефоном с использованием обратного канала информации для этого. Медицинский работник с низкой квалификацией на удаленном конце системы принимает команды на слух и выполняет их.
Важной особенностью этой технологии является низкая стоимость оборудования в малом удаленном медицинском пункте.
Литература
1. Review article. Advances in ultrasound: from microscanning to Telerobotics / Department of Medical Physics & Bioengineering and Centre for Physics and Engineering Research in Medicine, Bristol General Hospital, Bristol BS1 6SY, UK // The British Journal of Radiology, 73 – 2000. – p. 1138-1147.
2. Vilchis Gonzales, A. TER: A System for Robotic Tele-echography / Adriana Vilchis Gonzales, Philippe Cinquin, Jocelyne Troccaz, Agnйs Guerraz, Bernard Hennion, Franck Pellissier, Pierre Thorel, Fabien Courreges, Alain Gourdon, Gйrard Poisson, Pierre Vieyres, Pierre Caron, Olivier Mйrigeaux, Loпc Urbain, Cйdric Daimo, Stйphane Lavallйe, Philippe Arbeille, Marc Althuser, Jean-Marc Ayoubi, Bertrand Tondu and Serge Ippolito // Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention – MICCAI. – 2001.
3. Vilchis, A. Experiments with the TER Tele-Echography Robot / Adriana Vilchis, Jocelyne Troccaz, Philippe Cinquin, Agnes Guerraz, Franck Pellisier, Pierre Thorel, Bertrand Tondu, Fabien Courruges, Gerard Poisson, Marc Althuser, Jean-Marc Ayoubi // Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention — MICCAI. – 2002.
4. Moustakas, K. Extraction of 3D scene structure from a video for the generation of 3D visual and haptic representations / K. Moustakas, G. Nikolakis, D. Tzovaras and M. G. Strintzis // Fellow, IEEE Informatics and Telematics Institute 1st Km Thermi-Panorama Road, P.O. Box 361, 57001 Thermi-Thessaloniki, Greece. – 2003.
5. Troccaz, J. Surgical Robots at TIMC: Where We Are and Where We Go / Jocelyne Troccaz, Philippe Cinquin, Peter Berkelman, Adriana Vilchis-Gonzales and Eric Boidard // Springer Tracts in Advanced Robotics. – 2005. – p. 145-156.
6. Martinelli, T. Robot-based tele-echography: clinical evaluation of the TER system in abdominal aortic exploration / Thomas Martinelli, Jean-Luc Bosson, Luc Bressollette, Franck Pelissier, Eric Boidard, Jocelyne Troccaz, Philippe Cinquin // Journal of ultrasound in medicine : official journal of the American Institute of Ultrasound in Medicine 26. – 2007.
7. Banihachemi, J.J. TER: a robot for remote ultrasonic examination. Experimental evaluations / J.J. Banihachemi, E. Boidard, J. L. Bosson, L. Bressollette, I. Bricault, P. Cinquin, G. Ferretti, M. Marchal, T. Martinelli, A. Moreau-Gaudry, F. Pellissier, C.Roux, D. Saragaglia, P. Thorel, J. Troccaz, A. Vilchis // Telesurgery, Springer Verlag (Ed.) – 2008. – p. 91-99.
8. Troccaz, J. Computer- and robot-assisted Medical Intervention / Jocelyn Troccaz // Springer Handbook of Automation – 2009.
