ИСО/ИИЭР 11073

Стандарт связи между медицинскими устройствами и внешними компьютерными системами

CEN ISO/IEEE 11073 Информатика в здравоохранении - Стандарты связи медицинских/медицинских устройств обеспечивают связь между медицинскими, медицинскими и оздоровительными устройствами и внешними компьютерными системами. Они обеспечивают автоматический и подробный электронный сбор данных, связанных с клиентом и жизненно важными показателями , а также эксплуатационные данные устройств.

Фон

Цели

  1. Совместимость в режиме реального времени с медицинскими, оздоровительными и оздоровительными устройствами для граждан по принципу «plug-and-play»;
  2. Эффективный обмен данными об устройствах для ухода, полученными в месте оказания медицинской помощи, во всех условиях оказания медицинской помощи.
  • «Реальный масштаб времени» означает, что данные с нескольких устройств могут быть извлечены, сопоставлены по времени, отображены или обработаны за доли секунды.
  • «Plug-and-play» означает, что пользователю нужно только подключиться — системы автоматически обнаруживают, настраивают и обмениваются данными без какого-либо вмешательства со стороны человека.
  • «Эффективный обмен данными об устройствах по уходу» означает, что информация, полученная в месте оказания медицинской помощи (например, данные о показателях жизненно важных функций), может архивироваться, извлекаться и обрабатываться множеством различных типов приложений без обширной поддержки программного обеспечения и оборудования, а также без ненужной потери информации.

Стандарты нацелены как на устройства, используемые в месте оказания помощи (аппараты искусственной вентиляции легких, инфузионные насосы, ЭКГ и т. д.), так и на персональные устройства для здоровья и фитнеса (такие как глюкометры, пульсоксиметры, весы, дозаторы лекарств и мониторы активности), а также на устройства для непрерывной и неотложной помощи (такие как пульсоксиметры, аппараты искусственной вентиляции легких и инфузионные насосы). Они включают в себя семейство стандартов, которые могут быть объединены вместе для обеспечения оптимизированного подключения для конкретных устройств, с которыми осуществляется интерфейс. Стандарты делятся на четыре основных раздела:

  • Данные об устройстве, включая номенклатуру или терминологию, оптимизированные для представления информации о показателях жизнедеятельности на основе объектно-ориентированной модели данных, а также специализации устройств;
  • Общие службы приложений (например, опрашиваемые или «управляемые событиями» службы);
  • Стандарты межсетевого взаимодействия и шлюзов (например, интерфейс отчетности о наблюдениях от обмена сообщениями и представления данных на основе CEN ISO/IEEE 11073 до HL7 или DICOM);
  • Транспорт (например, кабельное или беспроводное).

Проблемы

  • При отсутствии стандартов для этих устройств (а) сбор данных осуществляется либо вручную, либо со значительными затратами (с использованием специализированного оборудования), либо (б) сбор данных не осуществляется вообще, что и происходит чаще всего.
  • Сбор данных вручную требует больших трудозатрат, регистрируется нечасто (например, записывается медсестрой-клиницистом каждый час) и подвержен человеческим ошибкам.
  • Использование дорогостоящего специализированного оборудования для подключения (а) увеличивает стоимость оказания медицинской помощи; (б) используется только для пациентов с наиболее острыми заболеваниями; и (в) имеет тенденцию запирать поставщиков медицинских услуг в рамках одной компании или партнерства, которые предоставляют «полные» решения для информационных систем, что затрудняет выбор лучших в своем классе технологий для удовлетворения потребностей клиентов или наиболее экономически эффективных систем.
  • Разработка и внедрение современных систем оказания медицинской помощи затруднены. Например, системы, которые собирают данные в режиме реального времени с нескольких устройств и используют эту информацию для обнаружения проблем безопасности (например, нежелательных явлений, связанных с приемом лекарств) или для быстрого определения состояния клиента и автоматической или с минимальным участием лица, осуществляющего уход, оптимальной настройки работы устройства (например, для подачи инсулина на основе информации об уровне глюкозы), не могут работать без этих стандартов.
  • При отсутствии стандартизации в этой области, даже если аналогичные устройства обеспечивают связь, отсутствует единообразие в предоставляемой информации и услугах, что препятствует развитию современных систем оказания медицинской помощи или даже единообразию медицинских записей.

Короче говоря: правильное использование стандартов связи с устройствами 11073 может помочь улучшить здоровье, физическую форму и уход быстрее, безопаснее и с меньшими затратами.

Мотивация

  • Это единственные стандарты, регулирующие данную область связи.
  • Они предоставляют комплексное решение для подключения медицинских устройств, начиная с физического кабельного или беспроводного соединения и заканчивая абстрактным представлением информации и службами, используемыми для ее управления и обмена.
  • Они могут обеспечить полное раскрытие информации, опосредованной устройством. Таким образом, методы измерения могут быть подробно объявлены, а связанные с ними метрики и оповещения сообщаться вместе с любыми изменениями настроек, внесенными пользователем. Кроме того, устройство может сообщать своего производителя, модель, серийный номер, конфигурацию, рабочее состояние и местоположение в сети — все в режиме реального времени, если это необходимо.
  • Стандарты IEEE 11073 были разработаны при высоком уровне международного участия. Они были и продолжают приниматься как стандарты Международной организации по стандартизации (ISO) через ISO TC215 Health Informatics и как европейские стандарты через Европейский комитет по стандартизации (CEN) TC251 Health Informatics, в частности как серия CEN ISO/IEEE 11073. Конечным результатом является единый набор международно-гармонизированных стандартов, которые были разработаны и приняты странами-членами ISO и CEN.
  • Стандарты CEN ISO/IEEE 11073 были разработаны в тесном сотрудничестве с другими организациями по разработке стандартов, включая IEEE 802, IHTSDO, IrDA, HL7, DICOM и CLSI.
  • Меморандумы о взаимопонимании с IHE, IHTSDO и HL7, а также (через ISO) тесная связь с Continua Health Alliance способствуют еще более широкой интеграции.
  • Номенклатура CEN ISO/IEEE 11073 в настоящее время используется для заполнения и установления эквивалентности в SNOMED CT — наиболее широко используемой клинической терминологии.
  • Взаимодействие между группой по стандартизации IEEE 11073 и Центром по приборам и радиационной безопасности (CDRH) Управления по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США (FDA) в США помогает гарантировать, что вопросы безопасности и эффективности для пациентов полностью отражены в стандартах.
  • Альянс Continua Health Alliance и Национальная программа по информационным технологиям (NPfIT) Национальной службы здравоохранения Великобритании определяют использование стандартов для связи с устройствами.
  • Стандарты были включены в рекомендации Национального комитета США по статистике естественного движения населения и здоровья Министерству здравоохранения и социальных служб, касающиеся форматов сообщений с информацией о медицинских картах пациентов, поддерживающих реализацию, соответствующую Закону о переносимости и подотчетности медицинского страхования (HIPAA).
  • Снижаются затраты на интеграцию инновационных технологий в существующие линейки продуктов, а также снижаются барьеры для новых компаний.

Доступность

Стандарты 11073 доступны бесплатно тем, кто активно участвует в их разработке, другие могут их приобрести. Для опубликованных и черновых стандартов найдите «11073» в : IEEE, [1] ISO [2] или CEN. [3] Стандарты можно приобрести в национальной организации по стандартизации или книжном магазине (например, AFNOR, BSI, DIN, JIS, UNI и т. д.).

Обзор

Стандарты связи медицинских и оздоровительных устройств ISO/IEEE 11073 представляют собой семейство совместных стандартов ISO , IEEE и CEN, посвященных взаимодействию медицинских устройств . Семейство стандартов ISO/IEEE 11073 определяет части системы, с помощью которых можно обмениваться данными о показателях жизнедеятельности и оценивать их между различными медицинскими устройствами, а также осуществлять дистанционное управление этими устройствами.

Медицинское устройство для оказания медицинской помощи

11073-00101Медицинская информатика – PoC-коммуникация медицинских устройств – Часть 00101: Руководство – Рекомендации по использованию беспроводной радиочастотной технологии
11073-10101:2004(Р)Информатика в здравоохранении – Связь с медицинскими устройствами в местах оказания медицинской помощи – Часть 10101: Номенклатура
11073-10101a:2015(E)Информатика в здравоохранении – Связь с медицинскими устройствами в местах оказания медицинской помощи – Часть 10101: Номенклатура, поправка 1: Дополнительные определения
11073-10102:2014(Р)Информатика в здравоохранении – Связь с медицинскими устройствами в месте оказания медицинской помощи – Часть 10102: Номенклатура – ​​Аннотированная ЭКГ
11073-10103:2012(Р)Информатика в здравоохранении – Связь с медицинскими устройствами в месте оказания медицинской помощи – Часть 10103: Номенклатура – ​​Имплантируемое устройство, кардиологическое
11073-10201:2004(Р)Информатика в здравоохранении – Связь с медицинскими устройствами в местах оказания медицинской помощи – Часть 10201: Информационная модель домена
11073-10207:2017Информатика в здравоохранении – Связь с медицинскими устройствами в местах оказания медицинской помощи – Часть 10207: Модель информации о предметной области и услуг для ориентированной на услуги связи с медицинскими устройствами в местах оказания медицинской помощи
11073-20101:2004(Р)Информатика в здравоохранении – Связь с медицинскими устройствами в местах оказания медицинской помощи – Часть 20101: Профиль применения – Базовый стандарт
11073-20701:2018Медицинская информатика – Связь с медицинскими устройствами в месте оказания медицинской помощи – Часть 20701: Архитектура обмена медицинскими устройствами, ориентированная на услуги, и привязка протоколов
11073-20702:2016Информатика в здравоохранении – Связь с медицинскими устройствами в местах оказания медицинской помощи – Часть 20702: Профиль связи с медицинскими устройствами для веб-сервисов
11073-30200a:2011(E)Информатика в здравоохранении – Связь с медицинскими устройствами в месте оказания медицинской помощи – Часть 30200: Транспортный профиль – Подключение по кабелю (измененная)
11073-30300:2004(Р)Информатика в здравоохранении – Связь с медицинскими устройствами в местах оказания медицинской помощи – Часть 30300: Транспортный профиль – Инфракрасная беспроводная связь
11073-30400:2012(Р)Информатика в здравоохранении – Связь с медицинскими устройствами в местах оказания медицинской помощи – Часть 30400: Транспортный профиль – Кабельный Ethernet
11073-90101:2008(Р)Информатика в здравоохранении – Связь с медицинскими приборами по месту оказания медицинской помощи – Часть 90101: Аналитические приборы – Тестирование по месту оказания медицинской помощи

«Основные» стандарты: 11073-10101, 11073-10201, 11073-20101 и 11073-30200.

Персональное медицинское устройство

Стандарты ISO/IEEE 11073 для персональных медицинских устройств (PHD) представляют собой группу стандартов, регулирующих взаимодействие персональных медицинских устройств (PHD), таких как весы, тонометры, глюкометры и т. п. Стандарты опираются на более ранние стандарты IEEE11073, но отличаются от них акцентом на устройствах для личного использования (а не для использования в больницах) и более простой моделью связи.

Более подробно они описаны в стандартах ISO/IEEE 11073 «Персональные медицинские данные (PHD)».

Основной стандарт

Номенклатура

В рамках этого стандарта определены коды номенклатуры, которые дают возможность четко идентифицировать объекты и атрибуты по отношению к так называемому OID-коду ([1]). Номенклатура разделена на разделы, чтобы разграничить коды по содержанию и функциям. Программно эти коды определяются как константы, которые могут использоваться псевдонимом.
пример на языке C:

#определить MDC_PART_OBJ 1/* Определение инфраструктуры объектов раздела */#определить MDC_MOC_VMS_MDS_SIMP 37/* Определите простую систему медицинских устройств объекта */

Модель информации о домене

Этот стандарт является «сердцем» VITAL. В нем определены объекты и их расположение в предметной области информационной модели для передачи данных о показателях жизнедеятельности. Помимо этого, стандарт определяет модель обслуживания для стандартизированной коммуникации.

Базовый стандарт

В этом стандарте определены общие основы для сборки и передачи объектов и их атрибутов. Он подразделяется на модель связи и модель информации. Модель связи описывает уровни 5–7 7-слойной модели OSI . Информационная модель определяет моделирование, форматирование и синтаксис для кодирования передачи объектов.

Принцип агента/менеджера

Агенты и менеджеры в ISO/IEEE 11073

Все определенные части этого стандартного семейства разработаны для обеспечения коммуникации в соответствии с этим принципом. Расположение двух или более медицинских устройств в виде системы, так что компоненты могут пониматься и взаимодействовать, является основной идеей этого принципа.

Агент — это часть принципа, которая подключена к медицинским устройствам. Он предоставляет данные. Менеджер хранит копию данных агента, реагирует на события обновления от них и запускает события на агенте. В большинстве случаев менеджер используется только для удаленного мониторинга и отображения данных агента, но в некоторых случаях он может также удаленно управлять агентами. Агенты и менеджер построены в одной и той же структуре. Это позволяет агенту действовать как менеджер и наоборот. Помимо простого приложения агент-менеджер возможны гибридные системы на нескольких этапах.

Процесс(ы) подачи заявления агентом

Этот модуль является интерфейсом между проприетарным (в конечном итоге нативным) протоколом и миром объектов ISO/IEEE (VITAL). Он не определен в стандарте и, как следствие, может быть реализован свободно.

Информационная база медицинских данных

MMO (Managed Medical Objects) хранятся иерархически в древовидной структуре в форме, называемой Domain Information Model (DIM). Эти MMO и их расположение в DIM определяются в этом стандарте. Реализация MDIB (Medical Device Information Base) и их функциональность выходят за рамки стандарта.

Элемент управления службой ассоциации

Этот модуль подчиняется стандартам ISO/IEC 15953 и ISO/IEC 15954. Он имеет доступные сервисы, которые контролируют сборку и разборку ассоциации. Возможная ассоциация и ее состояние согласуются здесь, никакие MMO не передаются через этот модуль.

Элемент прикладного уровня, отвечающий за установление, завершение и управление ассоциациями между двумя или более участниками коммуникации (программами).

Элемент общей службы информации о медицинских устройствах

В этом модуле определены службы обмена данными MMO (Managed Medical Objects) между системами Agent-Manager. Этот обмен данными является высокодинамичным. Объекты создаются, изменяются или удаляются службами CREATE, UPDATE, DELETE. С помощью отчетов, которые могут быть детализированы вплоть до атрибута одного объекта, можно инициировать сложные операции в Agent или Manager с помощью этих служб.

Уровень представления

Этот слой содержит кодирование данных объекта. Объекты, группы атрибутов объектов или отдельные атрибуты кодируются представлениями ASN.1 , соответственно специализации MDER (Medical Device encoding Rules).

Сеансовый уровень

Этот уровень контролирует соединение на уровне сеанса.

Модель информации о домене

Центральным ядром стандарта является так называемая Domain Information Model. Объекты, содержащие представления данных жизненно важных признаков и их взаимосвязи, определяются в этой модели. Объекты для дополнительных служб вокруг объектов данных жизненно важных признаков также определяются здесь.

Модель информации о домене (DIM) согласно ISO/IEEE 11073

Для классификации объектов по содержанию они делятся на пакеты.

Медицинский пакет

Пакет, который определяет объекты, для отображения медицинских данных жизненно важных показателей. Существуют различные объекты для хранения данных жизненно важных показателей различными способами. В качестве примера можно упомянуть объект RealTimeSampleArray для управления, например, данными ЭКГ.

Пакет оповещений

Этот небольшой пакет связан с медицинским пакетом. Он используется для настройки и администрирования параметров оповещения для объектов из медицинского пакета.

Системный пакет

Представление медицинского устройства может быть достигнуто с помощью объектов этого пакета. Он содержит конкретные производные абстрактного объекта MDS (MedicalDevice System). Одно из этих конкретных производных всегда является корневым объектом дерева DIM. Объект Battery и объект Clock являются дополнительными объектами в этом пакете. Последний может использоваться для синхронизации времени данных медицинского устройства.

Контрольный пакет

Внутри пакета управления определяются объекты для удаленного управления медицинским прибором. Существуют объекты, используемые для влияния на модальность измерения (например, объект SetRangeOperation), и объекты для прямого удаленного управления медицинским прибором (например, объект ActivateOperation).

Расширенный пакет услуг

Помимо названия, в этом пакете определены основные и постоянно используемые объекты. Этот пакет построен на так называемых объектах сканера в различных производных. Сканирование данных в других объектах и ​​генерация отчетов о событиях, которые могут быть отправлены, является смыслом этих объектов. Объекты сканера имеют широкий спектр различных атрибутов (например, интервал сканирования, списки сканирования, период сканирования и т. д.) для широкого спектра приложений DIM. Например, объект FastPeriCfgScanner (быстрый периодический настраиваемый сканер) специально создан для требований обмена данными в реальном времени в сочетании с объектом RealTimeSampleArray для передачи данных в реальном времени с устройств ЭКГ.

Коммуникационный пакет

Объекты в этих пакетах содержат информацию, которая отвечает за основные профили связи. Эти пакеты разработаны очень открыто, так что могут быть построены различные профили связи и интерфейсы для интерфейсов фирменных устройств. Аннотация автора: С исторической точки зрения стандарт был разработан впервые в начале 90-х годов, этот пакет должен быть реконструирован.

Архивный пакет

Хранение данных, связанных с пациентами, в онлайн- или офлайн-архивах — это идея для объектов в архивном пакете. Например, объект Архив пациента может хранить данные о показателях жизнедеятельности, демографические данные и данные о лечении в одном объекте.

Пакет для пациентов

Пакет пациента содержит только один объект, объект Patient Demographics. Этот объект содержит данные, связанные с пациентом, и может быть установлен в связи с объектом MDS или одним из объектов из архивного пакета, чтобы дать анонимным данным ссылку на данные пациента.

Модель коммуникации

Полная последовательность коммуникации может быть очень сложной. Эта статья должна предоставить базовую информацию, которая может быть описана более подробно позднее в отдельной статье.

Конечный автомат

Конечный автомат регулирует синхронизацию системы Agent Manager в различных условиях. Полный сеанс обратный путь начинается с отключенного состояния, переносится несколькими этапами в инициализированное состояние, в котором должна быть выполнена фактическая передача данных, и заканчивается отключенным состоянием.

Инициализация MDIB

На этапе ассоциации будет достигнуто состояние настройки. В этом состоянии агент и менеджер должны впервые обменяться данными объекта. В процессе будет запущено событие MDSCreateEvent в форме отчета. Этот отчет создает копию корневого объекта MDS из MDIB агента в MDIB менеджера. После этого в MDIB агента создается объект Contextscanner. Этот объект сканера сканирует весь MDIB и генерирует отчет, содержащий полное представление MDIB агента, за исключением корневого объекта MDS. Менеджер оценивает этот отчет и создает объекты, определенные здесь, в своей собственной копии MDIB. На этом этапе у менеджера есть точная копия MDIB агента. Теперь оба находятся в настроенном состоянии.

Обмен данными через сервисы

Элемент службы информации об общем медицинском устройстве (CMDISE) предоставляет службу GET для доставки данных, запрошенных менеджером. Служба GET агента извлекает список идентификаторов атрибутов. Эти идентификаторы идентифицируют явные значения в MDIB агентов. Теперь агент создает отчет, содержащий запрошенные значения. Этот отчет отправляется обратно менеджеру.

Обмен данными через объекты сканера

В MDIB дополнительные объекты должны создаваться через службу CREATE CMDISE. Менеджер запрашивает у Агента через эту службу создание самого объекта сканера и фиксацию объекта сканера на одном или нескольких значениях. Необязательно, например, можно задать интервал сканирования для доставки данных. Агент создает объект сканера в своем собственном MDIB и отправляет Менеджеру ответное сообщение. Теперь Менеджер создает копию объекта сканера в своем MDIB. Обновления данных от Агента к Менеджеру теперь происходят автоматически через объект сканера. Через службу DELETE CMDISE объект сканера может быть удален, как и все другие объекты MDIB.

IEEE 11073 Сервисно-ориентированное подключение устройств (SDC)

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "IEEE SA - Магазин стандартов" .
  2. ^ "Поиск". ISO .
  3. ^ "Расширенный поиск". Архивировано из оригинала 2010-01-19 . Получено 2010-08-20 .

Android 4.0 реализует поддержку IEEE 11073 через класс BluetoothHealth

Инструменты соответствия стандартам NIST Архивировано 07.10.2008 на Wayback Machine

11073 Веб-сайт

ZigBee обеспечивает поддержку IEEE 1073 через профиль ZigBee Health Care Profile (ZHCP)

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ISO/IEEE_11073&oldid=1264675292"