Телереабилитация — комплекс реабилитационных, ассистирующих мероприятий и учебных программ, которые предоставляются пациенту дистанционно посредством телекоммуникационных и компьютерных технологий (преимущественно на амбулаторном этапе лечения).
По-сути, телереабилитация это самостоятельное выполнение программы восстановительного лечения пациентом на амбулаторном этапе лечения под дистанционным контролем и руководством врача-специалиста.
Целью телемедицинской реабилитации (телереабилитации) пациентов является быстрая социальная и трудовая адаптация, максимально возможное восстановление функций, навыков самообслуживания и труда.
Наиболее распространенные клинические сферы применения телереабилитации: лечебная физкультура и физиотерапия ,нейропсихология, расстройства речи, аудиология, физиотерапия ортопедия, неврология, онкология и другие соматические заболевания.
Телереабилитация осуществляется на амбулаторном (реже госпитальном) этапе, при отсутствии в лечебно-профилактическом учреждений соответствующего врача специалиста, а также в тех случаях, когда расстояние является критическим фактором. Она включает к себе постоянное мониторирование функционального состояния, контроль правильности (адекватности) программы восстановительных и других лечебных мероприятий, коррекцию данной программы, оценку изменений в общем и локальном состояниях пациента.
Телереабилитация это достаточно сложный комплекс различных телемедицинских процедур, наиболее полно описываемый так называемой «Моделью процессов для телереабилитации» J.Winter, 2000
Телеконсультирование – медико-юридический термин, обозначающий дистанционную консультацию экспертом посредством телекоммуникаций.
Телеконференция – процесс дистанционного общения двух и более людей посредством телекоммуникаций.
Телематика – изучение интеллектуальных, эффективных стратегий для передачи и использования информации и/или услуг, связанной со здоровьем.
Телеобучение – процесс обучения/тренировки на расстоянии (обучение – одна из ключевых профессиональных функций патронажной медсестры).
Телемониторинг (интерактивный) – процесс мониторирования состояния здоровья на расстоянии. Включает интерактивные конференции и передачу физиологических данных.
Телеподдержка – процесс интерактивной поддержки посредством систем телесестринства: в зависимости от протокола может инициироваться медработником или пациентом.
Телеосмотр – систематические профессиональные дистанционные обследования пациента врачом, медсестрой, инженером реабилитационных устройств или иным медицинским работником.
Телеассистирование – систематическая поддержка статуса здоровья пациента со стороны медицинского работника; представляет собой более широкую процедуру, чем телеосмотр, обычно проводится интерактивно.
Теледиагностика – процесс дистанционного определения диагноза.
Телесоответствие – процесс дистанционного предоставления поддержки, обучения и мотивации для соответствия выполняемых самостоятельно пациентом упражнений и приема медикаментов целям и объему лечебной программы.
Телетерапия – процесс лечебного дистанционного вмешательства (например, физиотерапевтического, психолого-психиатрического и т.д.). В идеале интегрируется со средствами телемониторинга, телеассистирования и соответствующими средствами измерений результатов.
Телеигра – использование интерактивных компьютерных игр со встроенными терапевтическими и/или мониторирующими функциями, параметры игры меняются в зависимости от прогресса функциональных возможностей пациента.
Телетренировка – дистанционное обучение, точнее — телементорство для поддержки, тренировки и ассистирования с целью повышения функциональных возможностей пациента.
А. Телеконсультация (стандартное «лицом-к-лицу» телемедицинское взаимодействие посредством видеоконференции для получения доступа к специализированной помощи).
1. Домашняя телемедицина (классическая модель дистанционной курации и поддержки медицинскими сестрами амбулаторных пациентов).
2. Телемониторинг (использование нестесняющих устройств, обеспечивающих постоянный мониторинг и дистанционное ассистирование).
3. Телетерапия (самостоятельное выполнение восстановительных упражнений пациентом, использование телемониторинга для дистанционного контроля и предоставления возможности медицинскому специалисту управлять процессом и осуществлять дистанционное обучение).
-консультации техническими специалистами или специально обученными клиницистами по вопросам использования инвалидных кресел (сидение, позиционирование и т.д.);
-ассистирующая помощь посредством простых видеотелефонов (Plain-old Telephone Service (POTS));
-обмен между врачами и медицинскими сестрами высоко- или низкокачественными изображениями места болезни при лечении и профилактике пролежней;
-дистанционная терапия с применением интерактивных компьютерных средств у пациентов после инсульта или черепно-мозговой травмы;
-дистанционное управление восстановительной программой и телеконсультации врачом-специалистом;
-клинические видеоконференции в рамках существующих телемедицинских сетей.
Безусловно, современные возможности телереабилитации не ограничиваются перечисленными направлениями.
-Аудио-системы.
-Видео-системы.
-Виртуальная реальность.
-Веб-системы.
На основе вышепреведенных данных и градации роботизированных систем по Carignan и Krebs (2006) предлагается следующий вариант классификации систем телереабилитации:
1. Синхронные
2. Сенсорные интерактивные (роботизированные):
2.1 Унилатеральные.
2.2 Билатеральные
— иерархические,
— интегрированные.
1. Биотелеметрические.
2. Мобильные
3. Веб-интегрирующие.
Синхронные телереабилитационные системы основываются на сеансах видеоконференц-связи между врачом-специалистом и пациентом для дистанционного контроля качества и точности выполнения восстановительной лечебной программы.
По-сути, врач-специалист осуществляет так называемое телементорство – дистанционное обучение пациента выполнению упражнений и заданий восстановительно-лечебной программы.
Во время видеоконференции пациент выполняет упражнения и задания, демонстрирует врачу-специалисту объем и точность движений, функций и т.д., предоставляет субъективную информацию. Врач-специалист контролирует правильность выполнения реабилитационной программы, предоставляет разъяснения относительно состояния пациента и необходимых лечебных действий, оценивает общий и локальный статус, корректирует восстановительную программу.
Синхронные системы телереабилитации применяются и как средство мультидисциплинарной гибридной терапии (например, совместное выполнение восстановительной программы под руководством врача-физиотерапевта и врача-невролога и т.д.).
Комплект оборудования пациента для синхронной телеребилитации может быть реализован в виде портативного комплекса, состоящего из специального кейса, ноутбука, сдвоенной веб-камеры, средств беспроводной связи, дополнительных опциональных электронных и электро-мехнических тренажеров, инструментов для антропометрических измерений (представляют собой программно-аппаратные комплексы, состоящие из цифровых фото-, видеокамер и специального программного обеспечения для анализа и измерений изображений анатомических сегментов) К антропометрическим измерениям, которые осуществляют в процессе сеансов телереабилитации, наиболее часто относят: объем активных и пассивных движений в суставах, высоту свода стопы, и т.д.
— нарушения двигательных функций (ортопедотравматологическая (повреждения костей и суставов кисти, травмы и дегенеративно-дистрофические заболевания сухожильно-связочного аппарата кисти и т.д.)
— неврологическая патология (последствия острых нарушений мозгового кровообращения, рассеянный склероз, последствия черепномозговой травмы, параличи и парезы различной этиологии и т.д.));
-посттравматические стрессовые расстройства (для дистанционных сеансов психотеарпии в раннем периоде, в т.ч. в условиях отделения интенсивной терапии, используются мобильные компактные системы (на основе ноутбуков));
-восстановительный амбулаторный период пациентов, перенесших эндопротезирование крупных суставов (коленных, тазобедренных);
-инструктаж и обучение пациентов, использующих инвалидные кресла (в том числе, моторизированные), в подобных сеансах могут принимать участие технические специалисты, обеспечивающие тонкие индивидуальные настройки кресла (рис.1.4);
-консультации и инструктаж для обеспечения функциональной подвижности человека с ограниченными возможностями в домашних условиях, включающие специальные упражнения и адаптивные стратегии (обеспечение безопасности домашней обстановки, реализация средств для мобильности в условиях ограничений физических возможностей пациента, техническая поддержка).
-нарушения речи (психо-неврологические, постхирургические – операции на гортани), при этом паралелльно с видеоконференцией могут использоваться дополнительные средства — интегрированный акустический процессор для автоматизированного
В сфере физической реабилитации и лечения нарушений речи (дизартрии, афазии, агнозии), аудиологии и т.д. синхронные системы телереабилитации используются широко и эффективно : оценка речи, дистанционное интерактивное взаимодействие обеспечивает психологический комфорт пациента и повышает качество выполнения восстановительных упражнений. Отдельным направлением телереабилитации в аудиологии является восстановление коммуникативных функций и социальная адаптация пациентов, перенесших ларингектомию.
Сенсорные интерактивные системы, в том числе использующие возможности виртуальной реальности, применяются для телереабилитационных программ у пациентов с различными физическими нарушениями . Подобные системы состоят из:
Комплект пациента:
-персональный компьютер, специальное программное обеспечение для выполнения восстановительных упражнений (обычно используются элементы компьютерных игр, трехмерной графики, виртуальной реальности и т.д.);
-электро-мехнический или электронный тренажер или устройство взаимодействия (джойстик).
Комплект врача:
-сервер медицинского учреждения;
-персональный компьютер врача-специалиста;
-специальное программное обеспечение.
-программные или аппаратно-программные средства дистанционного управления/контроля тренажера пациента.
-Линия связи: закрытый -канал
В процессе применения сенсорной интерактивной системы пациент выполняет программу упражнений с помощью электромехнического или электронного тренажера, при этом осуществляется телеметрия и автоматизированный анализ эффективности выполнения. Курирующий врач может оценить действия и прогресс пациента, а также синхронно участвовать и управлять выполнением реабилитационной программы.
Согласно классификации Carignan и Krebs, 2006 сенсорные интерактивные (роботизированные) системы для телереабилитации подразделяются на :
-унилатеральные;
-билатеральные – иерархические или интегрированные.
В унилатеральных системах только комплект пациента оснащен электро-мехническим или электронным устройством взаимодействия. В билатеральных системах – аналогичным устройством снабжен и комплект врача.
В первом случае комплект пациента получает протоколы действий действий (программы восстановительных упражнений) от компьютера из комплекта врача. Результаты упражнений автоматически (синхронно или асинхронно) передаются на компьютер врача для мониторинга и анализа.
В билатеральных системах обмен данными между комплектами происходит посредством специального программного обеспечения, так называемого общего виртуального пространства (ОВП). Средствами компьютерной программы в ОВП создается некий объект, на который могут нвоздействовать и пациент, и врач посредством устройств взаимодействия (тренажеров). Сила, направления и прочие характеристики каждого воздействия определяются автоматически, и в комплект оппонента передается соответствующая информация, с помощью которой моделируется новое состояние объекта.
По своему строению билатеральные системы бывают:
-иерархическими (архитектура клиент-сервер) — виртуальная среда запускается на сервере, обмен данными между комплектами врача и пациента происходит через сервер;
-интегрированными (архитектура точка-точка) – программы ОВП запускаются одновременно на компьютерах обоих комплектов (врача и пациента), производится двусторонний обмен данными.
Телереабилитационные системы с электронной интерактивной перчаткой
применяются у пациентов с последствиями травм и ортопедических заболеваний кисти, а также у пациентов с неврологической патологией (детский церебральный паралич, последствия острых нарушений мозгового кровообращения, карпальный синдром (сдавление срединного нерва) и т.д.)
-Использование компьютерных систем диагностики и реабилитации с интерактивной перчаткой позволяет выполнять виртуальные трехмерные упражнения и проходить специальные компьютерные игры с целью тренировки мышечной силы, объема и точности движений пальцев кисти.
-Электронные сенсорные перчатки (ЭСП) – программно-аппаратные комплексы, которые включают в себя: перчатку из синтетических материалов со встроенными датчиками движения, силы, давления и т.п., персональный компьютер пациента, сервер медицинского учреждения, программное обеспечение для получения текущей информации от сенсоров перчатки и создания трехмерной (3D) модели кисти пациента, программное обеспечение для выполнения виртуальных упражнений, базу данных для накопления результатов, средства телекоммуникационного контроля и связи со врачом-специалистом. ЭСП имеют важную дополнительную функцию – телегаптическую — за счет встроенных инженерных устройств данный вид телереабилитационных устройств может создавать противодействие движениям (сгибанию и разгибанию) пальцев кисти пациента, выполняя функции тренажера мышечной силы.
Использование ЭСП в раннем периоде ограниченно у пациентов, которые имеют внешние фиксаторы, объемные повязки, гипсовую иммобилизацию или в тех случаях, когда одевание перчатки вызывает болевой синдром вследствие раздражения послеоперационных ран, ожогов и т.д.
Электронные виртуальные перчатки (ЭВП) – аппаратные комплексы, которые включают в себя: несколько вебкамер, персональный компьютер пациента, сервер медицинского учреждения, программное обеспечение для отслеживания с помощью веб-камер движений кисти пациента, постоянного накопления соответствующих изображений и создания 3D модели, программное обеспечение для выполнения виртуальных упражнений, базу данных для накопления результатов, средства телекоммуникационного контроля и связи с врачом-специалистом.
По-сути ЭВП являются компьютерными моделями кисти пациента, которые динамично создаются с помощью веб-камер; они позволяют также проводить оценку двигательной активности и мышечной силы (по степени деформации предметов с известным коэффициентом эластичности, которые пациент сжимает в кисти).
Использование именно ЭВП позволяет начать раннюю телереабилитацию пациентов с последствиями травм и заболеваний кисти, нарушениями двигательных функций, так как созданию виртуальной модели кисти не мешают повязки, аппараты внешней фиксации, послеоперационные раны и т.п. В обеих системах (ЭСП и ЭВП) для передачи данных между местом пребывания пациента (его персональным компьютером) и сервером медицинского учреждения используется канал Интернет или корпоративная медицинская сеть.
Использование электронных перчаток направлено на тренировку функций кисти, постоянный мониторинг динамики и кинематики пальцев кисти, объема движений, мышечной силы, а также — температурной и тактильной чувствительности. Результаты выполнения гимнастики и реабилитационных упражнений фиксируются в базе данных сервера медицинского учреждения. Врач-специалист имеет возможность отслеживать изменения в состоянии пациента и своевременно корректировать программу восстановительного лечения . Паралелльным средством при использовании электронных перчаток является проведение видеоконференции между пациентом и врачом специалистом во время выполнения восстановительной программы с целью наблюдения, оценки эффективности, коррекции недостатков, оценки функционального состояния пациента.
Интерактивные тренажерные комплексы.
Данный подвид телереабилитационных систем представляет собой наборы электро-механических и электронных тренажеров, позволяющих выполнять упражнения для восстановления разнообразных функций верхней конечности у пациентов, перенесших острое нарушение мозгового кровообращения.
Для дистанционного контроля и управления программой восстановительного лечения в домашних (амбулаторных) условиях применяется накопление и анализ показателей, фиксируемых специальными датчиками тренажеров, а также – видеоконференции «пациент – врач-специалист»
Биотелеметрические телереабилитационные системы
Биотелеметрические телереабилитационные системы создаются на основе комплексов клинической биотелеметрии (радиотелемониторинга)
Использование радиотелемониторинга обеспечивает объективную оценку адаптационных возможностей, контроль и управление процессом физического восстановления пациентов с сердечно-сосудистой патологией путем дистанционной оценки состояния кардио-респираторной системы пациента.Непрерывный контроль электрокардиограммы, артериального давления, частоты дыхания и сатурации пациентов, выполняющих тот или иной вид физических упражнений, и автоматическая индикация тревоги угрожающих состояний существенно повышают качество программы физической реабилитации.
Кардиологические телереабилитационные системы
Функциональные возможности кардиологической телереабилитационной системы
-безопасное наращивание интенсивности нагрузки;
-возможность ранней активизации пациента;
-достижение максимального тренирующего эффекта мышечной, кардио-респираторной систем индивидуально для каждого пациента с выработкой индивидуальных программ физической реабилитации.
Система радиотелемониторинга обеспечивает непрерывный одновременный контроль электрокардиограмм и иных показателей одного или нескольких пациентов, выполняющих физические упражнения. Паралелльное видеонаблюдение за выполнением физических упражнений объективизирует характер реакции сердечно-сосудистой системы пациента на тот или иной комплекс упражнений. С помощью переговорного устройства, установленного в зале, врач-специалист имеет возможность оперативно корректировать интенсивность и темп нагрузки, обеспечивая тем самым адекватный контроль физической реабилитации пациентов с патологией сердечно-сосудистой системы.
Мобильные телереабилитационные системы
Беспроводные мобильные устройства связи (телефоны, смартфоны, коммуникаторы, КПК) используются в системах телереабилитации следующим образом:
-регулярное уведомление-напоминание SMS-сообщением пациенту о необходимости выполнения программы упражений
-телеконтроль — процесс выполнения упражнений, отдельных элементов или достигнутых результатов фиксируются в виде цифровых фотографий или видеороликов, которые затем отсылаются врачу-специалисту в виде MMS-сообщений; мобильные видеозвонки выполняются при необходимости более точного контроля выполнения программы, обучения пациента новым упражнениям
-как компонент биотелеметрической телереабилитационной системы
-как инструмент для удаленной работы с вебинтегрирующей системой с помощью мобильного телефона или коммуникатора врач-специалист может мониторировать процесс выполнения психотерапевтической восстановительной программы пациентом с помощью специального вебсайта.
Веб-интегрирующие телереабилитационные системы
Веб-интегрирующие телереабилитационные системы это специализированные Интернет-порталы с набором функций, нацеленных на выполнение восстановительных программ пациентами и дистанционный контроль данного процесса медицинскими работниками. Обычные функциональные компоненты подобных веб-порталов следующие:
-курсы (модули) дистанционного обучения, дискуссионные форумы и информационно-методические материалы для пациентов;
-системы видеоконференц-связи с веб-интерфейсом;
-системы самооценки (тесты, шкалы и т.д.);
-модули подключения интерактивных сенсорных тренажерных устройств с соответствующим программным обеспечением (для выполнения восстановительных упражнений и заданий);
-средства удаленной работы с базами данных (для медицинских работников).
Основные преимущества использования телереабилитации: снижение количества транспортировок пациентов, улучшение клинической поддержки населения в сельской местности и небольших городах, повышение доступности специализированной помощи, прямая обучающая поддержка медицинских работников, непосредственно оказывающих помощь, уменьшение психологического чувства изолированности у медицинских работников сельских населенных пунктов, обеспечение стабильности и качества медицинской помощи в условиях кадровых проблем, использование позитивных элементов естественной среды жизни пациента, повышение управляемости процессом восстановительной терапии.
Владзимирский А.В. Телемедицина [монография] / Антон Вячеславович Владзимирский. — Донецк: ООО «Цифровая типография», 2011. – 359- 437 с.
Eysenbach G. Towards ethical guidelines for dealing with unsolicited patient emails and giving teleadvice in the absence of a pre-existing patient-physician relationship systematic review and expert survey // J Med Internet Res. -2000.-No (1).-Р.1.
Gallar P, Vigil A, Rodriguez I et al. Two-year experience with telemedicine in the follow-up of patients in home peritoneal dialysis. J Telemed Telecare. 2007;13(6):288-92. 177. Ganapathy K., Ravindra A., Devasia K. Telemedicine in India – the Apollo story / In: Med-e-Tel Proceedings Book.- Luxemobourg, 2007.-P.6-12.
García J, Trigo JD, Alesanco A, Serrano P et al. Design and evaluation of a wireless decision-support system for heart rate variability study in haemodialysis follow-up procedures. Comput Methods Programs Biomed. 2007 Dec;88(3):273-82.
Geissbuhler A., Bagayoko C., Ly O. The RAFT network: 5 years of distance continuing medical education and tele-consultations over the Internet in French-speaking Africa. Int J Med Inform.2007 May-Jun;76(5-6):351-6.
Chiang MF, Wang L, Busuioc M et al. Telemedical retinopathy of prematurity diagnosis: accuracy, reliability, and image quality. Arch Ophthalmol. 2007 Nov;125(11):1531-8.
Giansanti D, Morelli S. Digital tele-echocardiography: a look inside. Ann Ist Super Sanita. 2009;45(4):357-62.
Glinkowski W. Musculoskeletal 3G telerehabilitation / W.Glinkowski, M.Wasilewska, M.Gil [et al] // Ukr. z. telemed. med. telemat.-2007.-Vol.5,No2.-P.189-190. 183. Glinkowski W. Diversity and versatility of telemedicine and eHealth development in Poland / W.Glinkowski, A.Koprowski, L.Sikorski // Ukr. z. telemed. med. telemat.-2007.- Vol.5,No2.-P. 190.
Glinkowski W., Sitnik R, Mąkosa K, Wasilewska M. et al. Telescreening of the posture and spinal deformations followed by telerehabilitation project: current status Proceedings of International Conference Med-e-Tel 2007, Ed. M. Jordanowa, F. Lievens 58-64.
Gnann W, Stieglitz SP, Schachinger U, Nerlich M. Utility of PC-based videoconference systems in surgery. Langenbecks Arch Chir Suppl Kongressbd. 1998;115:904-7.
Gortzis LG. Designing and redesigning medical telecare services: a forces-oriented model. Methods Inf Med. 2007;46(1):27-35.
Gray JE, Safran C, Davis RB et al. Baby CareLink: using the internet and telemedicine to improve care for high-risk infants. Pediatrics. 2000 Dec;106(6):1318-24.
Guarneri F, Vaccaro M, Guarneri C. Digital image compression in dermatology: format comparison. Telemed J E Health. 2008 Sep;14(7):665-70.
Hachinski V, Donnan GA, Gorelick PB et al. Stroke: working toward a prioritized world agenda. Cerebrovasc Dis. 2010;30(2):127-47.
Handbook of Telemedicine/Ed. by . Ferrer-Roca O., Sosa-Iudicissa M.-Amsterdam, Berlin, Oxford, Tokyo, Washington: IOS Press,1998.-297 p.
Hermens H., Huijgen B., Giacomozzi C. et al. Clinical assessment of the HELLODOC tele-rehabilitation service // Ann Ist Super Sanita.-2007.-Vol.44, N2.-P.154- 163.
Heuser A. Telerehabilitation using the Rutgers Master II glove following carpal tunnel release surgery: proof-of-concept / A.Heuser, H.Kourtev, S.Winter [et al.] // IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng.-2007.-N15(1).-P.43-49.
Hilbel T, Helms TM, Mikus G et al. Telemetry in the clinical setting. Herzschrittmacherther Elektrophysiol. 2008 Sep;19(3):146-54.
Kuttuva M. The Rutgers Arm, a rehabilitation system in virtual reality: a pilot study / M.Kuttuva, R.Boian, A.Merians [et al.] // Cyberpsychol Behav.-2006.-N9(2).-P.148-151. 211. Lai F. Stroke networks based on robotic telepresence. J Telemed Telecare. 2009;15(3):135-6.
Latifi R, Peck K, Satava R, Anvari M. Telepresence and Telementoring in Surgery. In Latifi R (ed.) Establishing Telemedicine in Developing Countries: From Inception to Implementation, Amsterdam: IOS, 2004.-P.200-206.
Latifi R, Hadeed GJ, Rhee P, O’Keeffe T et al. Initial experiences and outcomes of telepresence in the management of trauma and emergency surgical patients. Am J Surg. 2009 Dec;198(6):905-10.
Latifi R, Peck K, Porter JM, Poropatich R, Geare T 3rd, Nassi RB. Telepresence and telemedicine in trauma and emergency care management. Stud Health Technol Inform. 2004;104:193-9.
Winters J., Lathan C., Sukthankar S. et al. Human Performance and Rehabilitation Technologies / Biomechanics and Neural Control of Movement, ed. by Winters J., Crago P.- New York: Springer-Verlag, 2000.-P.493-551.
Winters, J.Motion Analysis and Telerehabilitation: Healthcare Delivery Standards and Strategies for the New Millennium /Pediatric Gait: A New Millennium in Clinical Care and Motion Analysis Technology, IEEE Press.-2000.-P.16-22.
Winters J. Telerehabilitation research: Emerging opportunities // Annual Review of Biomedical Engineering.- 2002.-N4.-P.287-320.
Woodson KE, Sable CA, Cross RR et al. Forward and store telemedicine using Motion Pictures Expert Group: a novel approach to pediatric tele-echocardiography. J Am Soc Echocardiogr. 2004 Nov;17(11):1197-200.
Wootton R. Recent Advances: Telemedicine // BMJ 2001;323:557-560.
Wootton R. Telemedicine: a cautious welcome // BMJ 1996; 313 : 1375.
Wootton R, Darkins A. Telemedicine and the doctor-patient relationship. J R Coll Physicians Lond. 1997 Nov-Dec;31(6):598-9.
Wootton R, Menzies J, Ferguson P. Follow-up data for patients managed by store and forward telemedicine in developing countries. J Telemed Telecare. 2009;15(2):83-8.
Поделиться
