Infrastruktura pro přenos zdravotnických výkonů (mezi KZ, a.s. a FZS UJEP)

Transkript

1 Infrastruktura pro přenos zdravotnických výkonů (mezi KZ, a.s. a FZS UJEP) Anotace Praktická i teoretická výuka studentů Fakulty zdravotnických studií (FZS) Univerzity Jana Evangelisty Purkyně (UJEP) probíhá ve spolupráci s Krajskou zdravotní (KZ), a.s., zejména s Masarykovou nemocnicí v Ústí nad Labem. Lékařský a nelékařský personál KZ se podílí na teoretické výuce i na vedení odborných praxí v nemocnicích, kde se studenti seznamují s různými terapeutickými a ošetřovatelskými zákroky. Zdaleka ne vše potřebné však mohou studenti z různých důvodů (kapacita prostor, etické a hygienické důvody, omezený čas pobytu pacientů v nemocnici apod.) vidět na vlastní oči. Z těchto důvodů považujeme za žádoucí, aby byly obě instituce propojeny telemostem s cílem vybudovat stálou infrastrukturu pro přenos a prezentaci lékařských i nelékařských zákroků z Masarykovy nemocnice do FZS. Předkládaný projekt realizuje infrastrukturu pro přenosy do specializované učebny ve FZS. Po technické stránce jde o řešení nízkolatenčních 3D HD přenosů v reálném čase i ze záznamu, s pasivní 3D projekcí, umožňující i interaktivní komunikaci s pracovníkem na Masarykově nemocnici. Učebna může být využita pro pořádání seminářů pro posluchače z dalších organizací připojených k síti CESNET. Zároveň bude možné obrazový signál posílat i přímo na jiná pracoviště. Anotace anglicky Practical and theoretical training of students in the Faculty of Health Studies (IHS) of the University of Jan Evangelista Purkyně (UJEP) is carried out in cooperation with Krajská zdravotní (KZ), in particular with the Masaryk Hospital in Ústí nad Labem. Medical and other personnel of KZ provides theoretical lectures and practical training in the hospital, where students are introduced to various therapeutic and nursing procedures. However, students cannot see all treatment procedures personally for various reasons (capacity of the premises, ethical and health reasons, the limited time patients stay in hospital, etc.). For these reasons we consider it desirable that both institutions build a permanent telepresence facility for transmissions and presentations of medical and other interventions from the Masaryk Hospital to IHS. The proposed project will implement the infrastructure for transmissions to a specialized lab in IHS. Technically, it is a facility for low-latency 3D HD real-time and pre-recorded transmissions with a passive 3D projection, allowing an interactive communication with the person in the Masaryk Hospital. The lab can be used for seminars for experts from other organizations connected to CESNET. The infrastructure can also the send video signal directly to the other institutions.

2 A. Současný stav řešeného problému Fakulta zdravotnických studií (FZS) Univerzity Jana Evangelisty Purkyně (UJEP) v Ústí nad Labem vzdělává studenty v prezenčních formách bakalářských oborů Fyzioterapie, Ergoterapie, Všeobecná sestra a Porodní asistentka. Praktická výuka studentů se opírá především o spolupráci s Krajskou zdravotní (KZ), a.s., zejména s Masarykovou nemocnicí v Ústí nad Labem. Lékařský a nelékařský personál KZ se podílí jednak na teoretické výuce, jednak, a to zejména, na vedení odborných praxí v nemocnicích, kde se studenti seznamují s různými terapeutickými a ošetřovatelskými zákroky. Zdaleka ne vše potřebné však mohou studenti z různých důvodů (kapacita prostor, etické a hygienické důvody, omezený čas pobytu pacientů v nemocnici apod.) vidět na vlastní oči. Chtěli bychom být inovativní ve výukových modelech pro studenty a maximálně k tomu využít moderní telekomunikační techniky, kterou nám současná doba nabízí. Z těchto důvodů považujeme za žádoucí, aby byly obě instituce propojeny telemostem s cílem vybudovat stálou infrastrukturu pro přenos a prezentaci lékařských i nelékařských zákroků z Masarykovy nemocnice do Fakulty zdravotnických studií UJEP. Obě instituce sídlí v Ústí nad Labem. Nezanedbatelná je také ekonomická stránka systému. Telemost šetří především čas, hlavně na cestování mezi nemocnicí a FZS, tím pádem šetří i ekonomické náklady. Zvyšuje se tím jednak osobní komfort pro uživatele systému, jednak i efektivita práce. Kromě přenosu lékařských či nelékařských zákroků si od telemostu slibujeme možnost výuky konkrétních odborných předmětů, jejichž výuku v současné době zajišťují odborníci v Masarykově nemocnici. Vzhledem k obrazovému i zvukovému přenosu záznamu nebude problém komunikace odborníka z nemocnice se skupinou studentů v učebně na FZS, a to jak obrazovému přenosu výukových materiálů, tak i vzájemné verbální komunikaci včetně možnosti přímého dotazování studentů. Vyučující tak současně získává okamžitou zpětnou vazbu a může svůj výklad přizpůsobit. V rámci přednášky může vyučující rovněž využít různé zdroje obrazového signálu, např. z robotického systému da Vinci, z externí kamery nebo přímo z harddisku serveru. Další výhodou telemostu je možnost zastupitelnosti vyučujícího (odborníka z nemocnice), a to hlavně z neočekávaných příčin (onemocnění, odvolání k naléhavému případu). Vyučující či koordinátor výuky studentů v nemocnici může tak sehnat jiného odborníka, který je schopen výuku zaštítit, a to bez jakýchkoliv časových či finančních nároků na jeho přepravu na fakultu. Zlepšuje se tím efektivita výuky právě v nenadálých situacích. Další možnosti využití jsou v pořádání konferencí či odborných seminářů na dálku pomocí spojení telemostem. FZS má k dispozici nejen posluchárny např. pro konference, ale též odborné učebny, ve kterých si studenti mohou rovnou zkoušet terapeutické techniky a dovednosti prezentované jim odborníkem z praxe, přímo z nemocnice a přímo na pacientovi.

3 B. Cíle řešení Konkrétní výstupy: Infrastruktura pro přenosy zákroků či výuku z Masarykovy nemocnice v Ústí nad Labem do Fakulty zdravotnických studií (FZS) na Univerzitě Jana Evangelisty Purkyně (UJEP) Vybavení učebny pro stereoskopickou projekci Přínosy projektu: Zlepšení přístupu studentů FZS k praktickým zákrokům na Masarykově nemocnici. Zlepšení je myšleno jednak v rozšíření počtu studentů, kteří mohou zákrok vidět, ale též kvalita viděného, ve srovnání s omezenými možnostmi sledovat zákrok přímo na sále. Ověření prototypové instalace telemostu pro elearning v medicíně. Obdobné instalace mohou být následně přínosné i pro propojení dalších nemocnic a lékařských fakult přes síť CESNET. Vytvoření počáteční databáze provedených diagnostických a terapeutických výkonů. Tyto záznamy budou k dispozici jako výukové materiály v rámci projektu Mefanet. Úspora časových či finančních nákladů nejen akademických, ale zejména klinických pracovníků. Možnost využití učebny v případě pořádání konferencí a odborných seminářů. Možnost vzdálené spolupráce při výukovém real-time vyšetření pacienta, zejména pak při názorných demonstracích fyzio / ergoterapeutických či ošetřovatelských postupů. C. Způsob řešení Projekt se soustředí na realizaci přenosů do specializované učebny na FZS. Fakulta předpokládá možnost rozšíření do dalších vybraných učeben po skončení projektu. Součástí projektu je vytvoření databáze záznamů zákroků s dalším využitím pro výuku studentů, potenciálně i dalších akademických pracovišť. Databáze se stane rovněž důležitým zdrojem dat a informací pro vědecko-výzkumnou činnost akademických pracovníků a studentů fakulty a dále i pracovníků na dalších odborných pracovištích institucí připojených k síti CESNET. Předpokládáme, že tato data zákroků budou k dispozici pracovištím zapojeným do projektu Mefanet. Technické řešení předpokládá pořídit vysílací a přijímací zařízení pro nízkolatenční 3D HD přenosy v reálném čase i ze záznamu, pasivní 3D projekci (projektor s 3D konvertorem a plátno) a videokameru. Předpokládané schéma realizace telemostu je na následujícím obrázku. Na levé straně je Fakulta zdravotnických studií a na pravé straně Masarykova nemocnice.

4 Přenos mezi institucemi bude přes uzel sítě CESNET v Ústí nad Labem. Z něho může být přenos přesměrován i do jiných institucí připojených k síti CESNET, kde může být přijímán zařízením MVTP, které má CESNET k dispozici. D. Prezentace výsledků Plně funkční zařízení bude sloužit: přenosům informací a dat mezi Krajskou zdravotní, a.s. v Ústí nad Labem a FZS v Ústí nad Labem, tvorbě vlastních výukových materiálů od přednášek až po klinické a odborné zákroky při demonstraci výuky, vědecké činnosti dvou našich nově vybudovaných laboratoří VYPO či CICHO, a dále při pořádání jednorázových kurzů/seminářů vznikajících nad rámec výuky v příslušném studijním programu (oboru), vzniklá databáze bude sloužit teoretické i praktické výuce a vědecko výzkumné práci akademických pracovníků, budou vznikat odborné práce a učební texty, telekonferencím možnost audiovizuálního spojení i jako forma konzultací a podpory výuky, dálková účast na státnicových komisích a oponenturách bakalářských prací.

5 E. Charakteristika řešitelského týmu Mgr. Marek Jelínek, Ph.D. Ing. Miloš Němeček Mgr. Zdeněk Čeřovský Pavel Pečiva F. Navrhovaná doba trvání projektu Navrhovaná doba trvání projektu je 12 měsíců. G. Konkretizace a zdůvodnění jednotlivých požadavků řešitele Plánované náklady projektu jsou shrnuty v tabulce. Vysvětlení jednotlivých položek: Projekční část zajištění vybavení učebny pro stereoskopickou projekci pasivního typu (používající jednoduché bezúdržbové brýle) s ozvučením. Účastníci kurzů budou moci sledovat stereoskopický obraz zákroků buď ze záznamu, nebo v reálném čase včetně odborného komentáře a možnosti zpětné vazby diskusí s lékařem na dálku. Přenosová část zajištění přenosů s vysokým rozlišením (2x full HD) a nízkou latencí z Masarykovy nemocnice do Ústavu zdravotnických studií. Použitá technika umožní zároveň vysílání do třetí lokality nebo příjem ze třetí lokality při použití kompatibilního zařízení. Bylo zvoleno kombinované řešení softwarová implementace na streamovacím serveru v MNUL a hardwarová implementace na přijímací straně na FZS. To umožní jednoduchou obsluhu na přijímací straně a snížení nákladů na vysílací straně při zachování nízké latence. kabelu. Síťová část vlastní síťová infrastruktura, položení posledního úseku Ceny jsou určeny k datu návrhu projektu podle nabídky firmy AV Media na projekční část, podle katalogových cen firem Syntex Praha, s.r.o. a Alza.cz, a.s. na drobné komponenty pro zpracování obrazu a zvuku (konvertory, síťové karty, reproduktory, atd.).

6 Položky dlouhodobého majetku (investiční) jsou podle přiložené nabídky. Ostatní položky (neinvestiční) jsou v souladu se strukturou na listu E. Všechny ceny jsou v Kč včetně DPH. Položka Spoluúčast nositele Požadováno z Fondu rozvoje Náklady celkem Projekční část Investice Projektor Optoma EW tis. Kč 63 tis. Kč Polarizační modulátor včetně upevňovací 71 tis. Kč 71 tis. Kč konstrukce (Volfoni) Plátno Projecta Virtual Black 3D (šíře 316cm) - metalizované plátno, gain tis. Kč 67 tis. Kč Neinvestice Pohledová kamera pro zpětnou vazbu do 6 tis. Kč 6 tis. Kč nemocnice 2x konvertor HDMI / HD-SDI pro kameru (s 8 tis. Kč 8 tis. Kč 16 tis. Kč A/D převodníkem a embedderem pro zvuk) 2x konvertor HD-SDI / DVI pro pohledový 8 tis. Kč 8 tis. Kč 16 tis. Kč obrazový kanál, včetně dis-embedderu a D/A přebodníku zvuku Karta Blackmagic design Decklink Quad (do 24 tis. Kč 24 tis. Kč streamovacího serveru, pro získávání videa v reálném čase) Konvertor 3D-XL pro S3D projekce (je 8 tis. Kč 8 tis. Kč vyžadován projektorem) Konvertor Blackmagic design HDlink Pro 3D 12 tis. Kč 12 tis. Kč (pro připojení 3D projektoru) 60x brýle pro stereoskopickou projekci - 2 tis. Kč 2 tis. Kč MasterImage Ozvučení (zesilovač, reproduktory) 6 tis. Kč 6 tis. Kč Instalace projekční techniky, konfigurace, 32 tis. Kč 32 tis. Kč drobný materiál dodavatel projekční techniky Přenosová část

7 Streamovací server, např. Dell Precision 50 tis. Kč 50 tis. Kč T3500 (quad-core, 2x disk 250 GB, 4GB RAM) Karta Myrinet 10GE s XFP transceiverem (do 25 tis. Kč 25 tis. Kč streamovacího serveru, pro posílání do sítě) Drobný materiál (kabely, redukce, spojky) 6 tis. Kč 6 tis. Kč Řídící PC na přijímací straně pro učitele 15 tis. Kč 15 tis. Kč Síťová část Položení optického kabelu z rozvaděče do učebny, zakončení v racku 4U (lze umístit i další techniku) 46 tis. Kč 46 tis. Kč

8