Телемедицинские системы и технологии
内容描述: Дисциплина посвящена изучению методологии и принципов построения телемедицинских систем диагностики и лечения. Рассматриваются основные классы телемедицинских систем и решаемые ими задачи, обобщенная структура и варианты построения систем удаленного мониторинга и лечения пациентов с хроническими заболеваниями, вопросы обеспечения автономности и непрерывной работы, достоверности диагностики и прогнозирования обострения заболевания.
贷款数: 5
Пререквизиты:
- Основы информационно-измерительных технологий
*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:
| *TypesOfClasses(zh-CN)* | *hours(zh-CN)* |
|---|---|
| *Lectures(zh-CN)* | 15 |
| *PracticalWork(zh-CN)* | |
| *LaboratoryWork(zh-CN)* | 30 |
| *srop(zh-CN)* | 30 |
| *sro(zh-CN)* | 75 |
| *FormOfFinalControl(zh-CN)* | экзамен |
| *FinalAssessment(zh-CN)* | Экзамен устный |
零件: Компонент по выбору
循环次数: Базовые дисциплины
Цель
- формирование комплекса знаний и практических навыков в области безопасности телемедицинских платформ, программ и устройств, обеспечение защиты персональных данных пациентов при дистанционном взаимодействии, а также изучение этики и законодательных аспектов безопасности телемедицины.
Задача
- Изучение технологий и методов, используемых в телемедицине, включая передачу данных, системы защиты информации и специфические медицинские приложения.
- Освоение методов обеспечения безопасности передачи и хранения данных.
- Изучение систем киберугроз и внедрение механизмов защиты
- Освоение практических навыков в использовании телемедицинских платформ, программ и устройств для эффективного общения с пациентами на расстоянии.
- Овладение законодательными и этическими аспектами телемедицины
Результат обучения: знание и понимание
- Описывать структуру телемедицинских систем и способы защиты данных.
- Понимать методы аутентификации, шифрования и контроля доступа.
- Ориентироваться в правовых и этических аспектах телемедицины.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- Анализировать возможные уязвимости телемедицинских систем.
- Настраивать защищенные каналы связи, VPN, SSL/TLS.
- Применять системы обнаружения атак (Snort, Suricata, ELK).
Результат обучения: формирование суждений
- Выбирать оптимальные методы защиты персональных данных.
- Оценивать уровень безопасности телемедицинских платформ.
Результат обучения: коммуникативные способности
- Документировать инциденты и уязвимости, а также презентовать результаты тестирования безопасности.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- Овладевать новыми методами обеспечения безопасности в телемедицине.
- Анализировать текущие киберугрозы и разрабатывать методы защиты.
- Работать с новыми регуляторными стандартами в области защиты данных.
*TeachingMethods(zh-CN)*
- технологии учебно-исследовательской деятельности
- информационно-коммуникационные технологии
- модульная технология обучения
*AssessmentKnowledge(zh-CN)*
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| *Period2(zh-CN)* | *TypeOfTask(zh-CN)* | *Total(zh-CN)* |
|---|---|---|
| 1 *Rating(zh-CN)* | Лабораторная работа "Передача и обработка медицинских данных " | 0-100 |
| Лабораторная работа "Разработка и тестирование системы обмена медицинскими данными " | ||
| Лабораторная работа "Обработка и анализ медицинских сигналов " | ||
| Рубежный контроль 1 | ||
| 2 *Rating(zh-CN)* | Лабораторная работа "Кибербезопасность телемедицинских систем" | 0-100 |
| Лабораторная работа "Защита персональных данных в телемедицинских системах" | ||
| Лабораторная работа "Автоматическое обнаружение атак и аномалий в телемедицинских системах" | ||
| Рубежный контроль 2 | ||
| *TotalControl(zh-CN)* | экзамен | 0-100 |
*PolicyAssignmentTask(zh-CN)*
| *TypeOfTask(zh-CN)* | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Excellent | *Grade4(zh-CN)* | *Grade3(zh-CN)* | *Grade2(zh-CN)* | |
| Лабораторная работа | Проявлена превосходная теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения полностью освоены. Результат лабораторной работы полностью соответствует её целям. | Проявлена хорошая теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения в основном освоены. Результат лабораторной работы в основном соответствует её целям. | Проявлена удовлетворительная теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения частично освоены. Результат лабораторной работы частично соответствует её целям. | Проявлена неудовлетворительная теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения не своены. Результат лабораторной работы не соответствует её целям. |
| рубежный контроль | рубежный тест оценивается по шкале: 18-20 баллов – продемонстрированы знания на высоком уровне | рубежный тест оценивается по шкале: 14-17 баллов – продемонстрированы знания на базовом уровне | рубежный тест оценивается по шкале: 13-10 баллов – продемонстрированы знания на удовлетворительном уровне | рубежный тест оценивается по шкале: 0-9 баллов – знания считаются не освоенными |
*EvaluationForm(zh-CN)*
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Введение в телемедицину: история, текущее состояние и перспективы. Определение и основные принципы телемедицины.Развитие технологий: от телеметрии к современным телемедицинским платформам.Влияние искусственного интеллекта и IoT на телемедицину.
- Классификация телемедицинских систем и технологий.Виды телемедицинских систем: синхронные, асинхронные, гибридные.Основные задачи: диагностика, мониторинг, реабилитация.Применение в разных медицинских областях (кардиология, неврология, офтальмология и др.).
- Технические и программные основы телемедицинских систем.Аппаратные компоненты: датчики, носимые устройства, медицинские приборы.Программное обеспечение: платформы для видеоконсультаций, системы анализа данных.Облачные технологии и распределенные вычисления.
- Обобщенная структура телемедицинской системы.Архитектура систем удаленного мониторинга и диагностики.Взаимодействие компонентов (сбор данных, передача, обработка, анализ).Принципы автономности и отказоустойчивости.
- Проектирование телемедицинских платформ и мобильных приложений.Технические требования к системам диагностики и мониторинга.Интерфейс и пользовательский опыт (UX/UI) в медицинских приложениях.Интеграция с электронными медицинскими картами (EHR).
- Технологии обработки и передачи медицинских данных.Протоколы передачи данных (HL7, DICOM, FHIR).Сжатие и защита медицинских изображений и сигналов.Методы предобработки данных для анализа и диагностики.
- Методы обеспечения надежности и безопасности телемедицинских систем.Кибербезопасность: защита персональных данных и конфиденциальность.Криптографические методы (шифрование, цифровая подпись).Регуляторные стандарты (GDPR, HIPAA, ФЗ-152).
- Принципы телеметрии и дистанционного мониторинга пациентов.Виды носимых медицинских датчиков и их возможности.Применение Интернета вещей (IoT) для постоянного мониторинга пациентов.Обработка сигналов в реальном времени (ЭКГ, ЭЭГ, пульсоксиметрия).
- Моделирование и тестирование телемедицинских систем. Методы симуляции работы телемедицинских платформ: моделирование нагрузки, тестирование отказоустойчивости. Виртуальные пациенты и цифровые двойники для тестирования алгоритмов диагностики. Испытания носимых устройств в лабораторных и реальных условиях. Эмуляция реальных сценариев использования: от простых консультаций до критических ситуаций (телемедицина в экстренной медицине).
- Телемедицинские системы для пациентов с хроническими заболеваниями.Телемедицина в кардиологии, эндокринологии, пульмонологии.Мониторинг пациентов с диабетом, гипертонией, ХОБЛ, сердечной недостаточностью.Автоматизированные системы предупреждения обострений.
- Автономные системы телемедицины: роботизированные и экспертные системы.Автоматизированные телемедицинские консультанты.Использование телемедицины в экстренной медицине (удаленные операции, диагностика в полевых условиях).Персонализированные медицинские рекомендации.
- Этические и правовые аспекты телемедицины. Международные и национальные нормы телемедицины.Персональные данные и врачебная тайна в цифровой среде.Вопросы юридической ответственности при удаленном лечении.
- Экономические аспекты внедрения телемедицины.Телемедицина как бизнес: модели финансирования и инвестирования.Экономическая эффективность телемедицинских решений.Барьеры и драйверы роста телемедицинских технологий.
- Будущее телемедицинских технологий: тренды и перспективы. Развитие BCI (Brain-Computer Interface) в медицине. Внедрение квантовых вычислений и 6G для передачи данных. Глобализация телемедицины и трансграничные медицинские услуги.
- Критический анализ современных телемедицинских решений. Разбор успешных кейсов: Mayo Clinic, Cleveland Clinic, Teladoc Health. Основные ошибки и проблемы внедрения телемедицины. Как сделать телемедицинские системы эффективными?
Основная литература
- Телемедицинские технологии : учебное пособие / М.С. Благодарева, А.А. Косова, Н.С. Брынза, Ю.С. Решетникова ; [под общ. ред. А. А. Косовой].— Екатеринбург : УГМУ, 2023.— 123с.
- Телемедицина в медицинских организациях: монография . [А. В. Старшинин и др.] – Электрон. текстовые дан. – М. : ГБУ «НИИОЗММ ДЗМ», 2023.
Дополнительная литература
- 2. Телемедицина. Возможности развития в государствах членах [Электронный ресурс]: доклад ВОЗ о результатах второго глобального обследования в области электронного здравоохраненияВсемирная организация здравоохранения : [сайт]. URL: http://www.who. int/goe/publications/goe_telemedicine_2010.pdf
- Применение телемедицинских технологий в кардиологии : учеб. пособие / А. В. Владзимирский, С. П. Морозов, И. А. Урванцева, Л. В. Коваленко, А. С. Воробьев; Сургут. гос. ун-т. – Сургут : Изд-во СурГУ, 2019. – 115 с.
- Казаков В.Н., Климовицкий В.Г., Владзимирский А.В. Телемедицина.-Донецк: Типография ООО «Норд», 2002. – 100 с.
- Конюхов, В. Н. Основы телемедицинских систем: электрон. учеб. пособие / В. Н. Конюхов ; Минобрнауки России, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т). - Самара, 2012.
