Догоспитальные дистанционные ультразвуковые исследования: реальновременная коммуникационная технология для изолированных и сельских населенных пунктов

5541

Догоспитальная диагностика сокращает время от момента поступления пациента в стационар до начала оказания квалифицированной или специализированной помощи. Более раннее начало лечения потенциально может улучшить исходы, более того – спасти жизнь. В частности, это утверждение относится к пациентам, которые живут на значительном расстоянии от основных центров оказания помощи, например, в Шотландском высокогорье. Бригады скорой помощи в настоящее время ограничены в способах диагностики; на это фоне внедрение догоспитального ультразвукового обследования является актуальным шагом, который, тем не менее, требует решения вопросов обучения персонала и обеспечения должного качества интерпретации изображений. Возможным решением является включение квалифицированных специалистов в состав бригад скорой помощи (так происходит в некоторых странах, в частности – в крупных городах). Однако, в удаленных и сельских местностях не представляется возможным укомплектовывать бригады такими редкими и дорогостоящими кадрами, поэтому ультразвуковое исследование (УЗИ) пациента можно провести только при его поступлении в больницу. Мы предлагаем систему с дистанционным доступом: эксперты в области сонографии ассистируют персоналу бригад скорой помощи, проводящим УЗИ вдалеке от больницы, посредством телекоммуникаций. Медицинские работники, проводящие обследование в полевых условиях, могут получать дистанционные консультации по вопросам записи и интерпретации изображений от врачей-экспертов, находящихся в медицинских организациях по сотовой или спутниковой связи. При этом существует возможность транслировать медицинские изображения и данные в реальном времени даже из географических местностей, где имеет место нестабильный доступ к сетям связи. Таким образом, персонал, непосредственно выполняющий УЗИ, нуждается лишь в базовом обучении использованию оборудования, а собственно диагностика будет выполняться теми же специалистами, к которым пациент обратится по прибытию в больницу. Потенциально, это поможет сократить время на принятие решений, транспортировку и подготовку, заранее определить тактику лечения. 

В тех случаях, если помощь в полном объеме нельзя предоставить амбулаторно, медицинскую организацию извещают о скором поступлении пациента в определенном состоянии. Появляется возможность заранее подготовить персонал, оборудование, помещения и т.д. В экстренном порядке УЗИ обычно используется для оценки состояния пациентов с травмами (определение источника внутреннего кровотечения), а также – транскраниально с целью диагностики внутримозговых кровоизлияний при инсульте или черепно-мозговой травме. В частности, при остром нарушении мозгового кровообращения необходимо определить этиологию (тромбоз кровеносного сосуда или кровотечение). При ишемическом инсульте ранняя тромболитическая терапия может значительно уменьшить вероятность инвалидизации и снизить риск летального исхода [1]. Но этот же метод совершенно не применим к пациентам с геморрагическим инсультом, так как может только ухудшить исход. Мы предполагаем, что УЗИ можно использовать для сбора информации при инсульте и других состояниях в случаях, когда доступ к компьютерной томографии ограничен или отложен ввиду удаленности. 

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ 

Оценить эффективность разработанной нами системы догоспитальной ультразвуковой визуализации с дистанционным доступом путем полевых испытаний. 

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ 

Десять добровольцев, прежде не имевших опыта работы с УЗИ, обучили основам обращения с ультразвуковым аппаратом (Sonix Tablet, Analogic Corporation, USA). После этого добровольцы выполнили три сканирования, которые являются частью обычного алгоритма диагностики травмы. Выполнялась визуализация: 

Добровольцы также пытались визуализировать головной мозг для определения положения третьего желудочка по отношению к средней линии, согласно методике, описанной Stolz et al. 1999 [2]. Сканирование выполняли в машине скорой помощи в 16 разных местах Шотландского высокогорья. Динамическое ультразвуковое изображение, а также аудио и видео (АВ) с фиксированной камеры передавали в реальном времени по коммуникационной системе OmniHubTM с использованием устройства измерения пропускной способности (Tactical Wireless, UK); канал связи обеспечивался комбинацией из сетей стандартов 2G и 3G. Две попытки передачи изображений были сделаны по спутниковой связи. Диагностические данные транслировали врачам-экспертам в г. Инвернесс для интерпретации и оценки. Изображения оценивали по их качеству и пригодности для диагностики по пятибалльной шкале от 1 (плохо) до 5 (хорошо). Также учитывали скорость передачи данных и любые проблемы, связанные с оборудованием и подключением. 

Этическое разрешение на исследование было выдано North of Scotland Research Ethics Committee (ref: 14/NS/0087). 

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 

Среди 16 локаций, из которых пытались осуществить передачу данных (рис.), в одном месте сигнал был недостаточно мощным, попытка трансляции оказалась безуспешной. В остальных точках скорость передачи данных варьировалась от 22 до 1900 кбит/с (в среднем – около 1250 кбит/с). Более высокое качество АВ-трансляции (оцененное 4/5 или 5/5) связано с более высокой скоростью загрузки (1021 кбит/с, диапазон 336-839). Для передач АВ с оценками 1/5 или 2/5 осуществлялись со скоростью порядка 553 кбит/с (диапазон 447-1657). 

Рис. 1. Географические локации проведения ультразвуковых исследований и передачи данных в полевых условиях (синей точкой обозначено место неуспешной попытки)

Средняя задержка передачи составила 300 мс (114 мс при использовании сотовой связи и 2072 мс – спутниковой), что нельзя считать значимым ограничением для участников экспериментальной телесонографической сети. Балльная оценка трансляции данных ультразвуковых исследований врачами-экспертами приведена в таблице. 

Таблица. Экспертные оценки переданных изображений УЗИ

Как следует из приведенных в таблице данных врачи-эксперты признали изображения пригодными для диагностики в большинстве случаев при использовании сотовой связи, хотя ее качество (стабильность, надежность) не всегда было хорошим. В целом, 94,0% всех изображений грудной клетки были записаны и переданы успешно, как и 67,0% изображений средней линии мозга. 

ВЫВОДЫ 

Данная работа показывает, что догоспитальная телесонография осуществима даже в условиях Шотландского высокогорья при нестабильном доступе к беспроводным сетям связи. Метод потенциально может применяться в сельской местности при оказании неотложной медицинской помощи. Нами постоянно проводится оптимизация системы, на следующем этапе планируется осуществление клинических испытаний. Система догоспитальной телесонографии может существенно улучшить раннюю диагностику и определение тактики лечения для пациентов во всем мире, в частности – в труднодоступных районах с плохой коммуникационной инфраструктурой. 

Ограничения. Так как в работе не проводили статистический анализ, в заключениях возможны ошибки первого рода. 

БЛАГОДАРНОСТИ 

Это исследование было финансировано Highlands & Islands Enterprise, UK Technology Strategy Board’s Space and Life Sciences Catapult, University of Aberdeen’s dot.rural Digital Economy Hub и TAQA Bratani. 

ЛИТЕРАТУРА 

1. Saver JL, Fonarow GC, Smith EE et al. Time to Treatment with Intravenous Tissue Plasminogen Activator and Outcome from Acute Ischaemic Stroke. JAMA. 2013 Jun 19;309(23):2480-8. doi: 10.1001/jama.2013.6959.

2. Stolz E, Gerriets T, Fiss I et al. Comparison of Transcranial Color-Coded Duplex Sonography and Cranial CT Measurements for Determining Third Ventricle Midline Shift in Space-Occupying Stroke. AJNR Am J Neuroradiol. 1999 Sep;20(8):1567-71.