Η καλύτερη χρήση των πόρων υγειονομικής περίθαλψης, η πρόσβαση στη σωστή πληροφόρηση από οπουδήποτε ανά πάσα στιγμή, οι απαιτήσεις για αυξημένη ασφάλεια και η κοινή χρήση των ιατρικών δεδομένων είναι βασικοί στόχοι της ψηφιακής ιατρικής απεικόνισης. Έτσι δημιουργήθηκε μια στροφή σε πλαίσια και πρότυπα που να υποστηρίζονται σε διεθνές επίπεδο, με σκοπό την τυποποίηση-ενωποίηση των ιατρικών πληροφοριών. Η υλοποίηση ιστοσελίδων δικτυακού τόπου τηλεϊατρικής είναι η αναγκαία διεπαφή, ώστε οι χρήστες να αποκτούν πρόσβαση στα ιατρικά δεδομένα. Αυτές διαρθρώνονται από πολλές λειτουργικές μονάδες και κατά τον σχεδιασμό τους απαιτείται σαφής ορισμός και συντονισμός των ενεργειών που εκτελεί η κάθε μονάδα στο παρασκήνιο. Για τον λόγο αυτό δομούνται τα πρωτόκολλα που θα καθοδηγούν τις εργασίες κάθε λογισμικού και διαμορφώνουν τον τρόπο επικοινωνίας μεταξύ των εμπλεκομένων μονάδων. Από το σύνολο των τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται για την υλοποίηση μιας ιστοσελίδας τηλεϊατρικής, σε αυτήν τη διπλωματική εξετάζουμε το κομμάτι που συμβάλει στην ανάκτηση ιατρικών δεδομένων. Πιο συγκεκριμένα εξετάζουμε συνολικά τον τρόπο διαχείρισης ιατρικών εικόνων. Το έργο αυτό το αναλαμβάνει το πρωτόκολλο απεικόνισης ιατρικών δεδομένων XDS-i, και η παρουσίασή του είναι ουσιαστικά το αντικείμενο της διπλωματικής αυτής. Στην αρχή γίνεται μια γενική εισαγωγή του αναγνώστη στον κόσμο της διαχείρισης ψηφιακής ιατρικής πληροφορίας και τις ανάγκες χρήσης διαφόρων πρωτόκολλων ενοποίησης. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται μια γενική επισκόπηση του πρωτοκόλλου. Στο τρίτο κεφάλαιο εξετάζουμε διεξοδικότερα την υλοποίηση του XDS-i και τους τελεστές/διαβιβάσεις που χρησιμοποιεί για να πετύχει τον σκοπό του. Επιπλέον περιγράφεται παραστατικά η λειτουργία και η χρησιμότητα του σε κάποια πραγματικά σενάρια. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύονται βαθύτερα τεχνικά θέματα που αφορούν τη χρήση των παραμέτρων και επιλογών στη διαβίβαση για ανάκτηση εικόνων. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά σε κάποιες χώρες και κοινότητες που έχουν οργανώσει τον τομέα της υγείας τους υιοθετώντας συστήματα που κάνουν χρήση του πρωτόκολλο XDS-I, καθώς και ορισμένες εμπορικές εφαρμογές. Τέλος παρουσιάζεται το στάδιο που βρίσκεται η εξέλιξη του πρωτοκόλλου αυτήν την στιγμή. Στο παράρτημα παρουσιάζονται κάποια ζητήματα που εμφανίζονται γενικά στο πρωτόκολλο XDS και το πλαίσιο μέσα στο οποίο αναπτύσσεται το πρωτόκολλο XDS-i, ως κομμάτι του XDS. Στην συνέχεια δίνεται μια περιγραφή του τρόπου διαχείρισης - διευθέτησης των πληροφοριών των ασθενών. Τέλος συζητούνται κάποια θέματα ασφαλείας και με τον τρόπο που τα διαχειρίζεται το πρωτόκολλο. / The best use of healthcare resources, access to valid information from anywhere at any time, demands for increased security and sharing of medical data are key objectives of digital medical imaging. This created a shift in frameworks and standards that are supported at the international level to standardize - integrate medical information. The implementation of telemedicine web site is the necessary interface, so users can gain access to medical data. This kind of page is structured in several modules and their design requires a clear definition and coordination of actions performed by each unit in the background. For this reason, structured protocols guide the functioning of any software and configure the way the involved units communicate. Of all the technologies used to implement a telemedicine site, we examine the recovery of medical data, specifically looking at the overall management of medical images. This work is undertaken by the medical data imaging protocol XDS-i, and its presentation is the subject of this thesis. In the beginning there is a general introduction to the reader in the world of digital medical information management needs and use different integrate protocols. The second chapter is an overview of the protocol. In the third chapter we examine more closely the implementation of XDS-i and the actors / transactions uses to achieve its purpose. Moreover, it is described how it is functioning in some real scenarios. The fourth chapter analyzes the deeper technical issues concerning the use of parameters and options for image transmission and recovery. The fifth chapter refers to some countries and communities that have organized the health sector by adopting systems that use the protocol XDS-I, and some commercial applications. At the end we discuss the evolution and development of the protocol at this time. The Annex presents some issues that generally occur in the XDS protocol and framework within which developed the Protocol XDS-i, as part of the XDS. Then, given a description of how management - arrangement of information for patients. Finally discuss some security issues and the way they are managed by the protocol.

Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας σχεδιάστηκε και αναλύθηκε ένα μοντέλο ολοκληρωμένου συστήματος διαχείρισης ατόμων με Σακχαρώδη Διαβήτη (ΣΔ), κυρίως ατόμων με Σακχαρώδη Διαβήτη Τύπου 1 (ΣΔΤ1), κάνοντας χρήση δικτύων επικοινωνιών τηλεϊατρικής. Κατά την διάρκεια της σχεδίασης και ανάλυσης του συστήματος – μοντέλου λάβαμε υπόψη μας τις ανάγκες όλων των εμπλεκομένων χρηστών (διαβητικούς, οικείους τους, φροντιστές, ιατρούς) ενσωματώνοντας τα πιο πρόσφατα τεχνολογικά εργαλεία. Σκοπός του μοντέλου είναι α) η χρήση τεχνολογιών φιλικών προς τους εμπλεκόμενους χρήστες, β) η σχεδίαση και ανάλυση ενός συστήματος όπου τα άτομα με ΣΔ θα αποκομίζονται τα οφέλη των τεχνολογικών εξελίξεων χωρίς όμως να αλλάξει η υπάρχουσα φιλοσοφία της καθημερινότητάς τους και γ) η μελλοντική υλοποίηση του συστήματος, να αναβαθμίζει την ποιότητα ζωής των ατόμων αυτών, ενώ παράλληλα να ενισχύει το αίσθημα ασφάλειας. Το μοντέλο-σύστημα το οποίο προτείνουμε αποτελείται από τα ακόλουθα υποσυστήματα: α) Σύστημα Διαχείρισης Διαβητικών (ΣΔΔ), β) Εφαρμογή Κινητών Επικοινωνιών (ΕΚΕ) , ενώ συγχρόνως υποστηρίζεται από κατάλληλη πλατφόρμα επικοινωνίας για την τηλε-παρακολούθηση και την τηλε-διαχείριση των ατόμων με ΣΔ. Το ΣΔΔ συνιστάται να αποτελείται από i) κεντρική βάση δεδομένων, ii) εφαρμογή διαχείρισης δεδομένων από τους ιατρούς, iii) εφαρμογή διαχείρισης δεδομένων από το άτομο με ΣΔ και iv) από σύνολο διεπαφών διασύνδεσης του ΣΣΔ με τα υπόλοιπα υποσυστήματα. Οι μηχανισμοί που προτείνονται πρέπει να παρέχουν ακεραιότητα και ασφάλεια μεταφοράς και αποθήκευσης των δεδομένων, καθώς και των αποτελεσμάτων της επεξεργασίας τους. Το μοντέλο αναδεικνύει την δυνατότητα μέσω του προτεινόμενου συστήματος τα δεδομένα του διαβητικού, είτε μέσω του διαδικτύου, είτε του δικτύου κινητής τηλεφωνίας να μεταφέρονται, στο θεράποντα ιατρό. Ο ιατρός με τη βοήθεια κατάλληλων υπολογιστικών εργαλείων αναλύει τα δεδομένα του διαβητικού και πραγματοποιεί καίριες παρεμβάσεις για τη θεραπεία του ατόμου με ΣΔ. Οι παρεμβάσεις μπορεί να είναι από απλές, όπως η χρήση της σύριγγας ή η διαιτητική αγωγή, έως σύνθετες, όπως τροποποίηση της δόσης ινσουλίνης ή ακόμα γνωστοποίηση της ανάγκης για νοσηλεία. Όταν αυτές είναι διαθέσιμες, ενημερώνουν απευθείας τις εφαρμογές που αφορούν το άτομο με ΣΔ. Επίσης, το προτεινόμενο σύστημα θα υποστηρίζει τη θεραπευτική αγωγή των πασχόντων μέσω κατάλληλου υπολογιστικού μοντέλου, το οποίο με την βοήθεια προηγουμένων δεδομένων του διαβητικού εκτιμά τη βέλτιστη ρύθμιση της ινσουλίνης. Τελικώς, το σύστημα προτείνεται να ενημερώνει με συνέπεια και ασφάλεια τον ηλεκτρονικό ιατρικό φακέλου του ασθενούς με στοιχεία που εξασφαλίζουν την σωστή καθοδήγησή του, ενώ παράλληλα εξυπηρετούν μελλοντικές αναφορές. / In the course of this project an integrated Diabetes Management System for Diabetes Mellitus (DM) patients was designed and analyzed especially for those suffering from Diabetes Type I. While designing and analyzing this model-system the needs of all relevant users (DM patients, their families, carers and physicians) was taken into consideration and at the same time the most advanced technological tools were used. The main aim of the developed system was i) the use of user friendly technology, ii) the design of a system whose users will capitalize on the benefits offered by technology advances while their everyday life and habits remain unchanged, iii) the improvement of DM patients’ quality of everyday life, while at the same time offer an increased feeling of health security. The model-system, which is proposed comprises of the following components: i) Diabetes Management System (DMS), ii) Mobile Phone Application, while at the same time is supported by the appropriate telecommunication platform for the remote monitoring and management of diabetes patients. DMS consists of i) a central database system, ii) an application for patient data to be managed by physicians, iii) an application for patient data to be managed by the DM patients themselves and iv) a number of interfaces between the DMS and other subsystems. The proposed mechanisms must provide data integrity as well as secure transmission and storage of the data and its analysis results. Via this model-system ,the DM patient’s data is transmitted to the physician either via the website or via the mobile phone. The physician using the appropriate tools, analyses the data and issues to the point, early and efficient interventions in order to improve the individual’s health status. These interventions range from simple ones, such as how to use the syringe or follow a diet regime, to complex ones such as changing the insulin dosage or even alerting the patient that he/she requires medical attention. When available, they immediately update all the DM patient, relevant applications. Moreover the proposed system allows for the automatic support of the patient’s treatment using an appropriate computational model. This model, using historical patient data suggests the optimal insulin dosage. Finally, the system is suggested to support the secure and timely update of the patient electronic health record, by inserting on a continuous basis, with vital information that will help him/her with his disease guidance as well as in future reports.

- / -

Η ασύρματη μετάδοση δεδομένων τηλεϊατρικής καθιστά ένα εύρος μετρήσεων που θα έπρεπε να έχουν καθηλωμένο τον ασθενή, να γίνεται εύκολα και απομακρυσμένα. Στην παρούσα εργασία γίνεται διερεύνηση των δυνατοτήτων που προσφέρει η ασύρματη μετάδοση τηλεϊατρικών δεδομένων και ειδικότερα το πρωτόκολλο IEEE 802.15.4, το οποίο εντάσσεται στα ασύρματα δίκτυα χαμηλής ισχύος. Το πρωτόκολλο αυτό υποστηρίζει χαμηλό ρυθμό μετάδοσης δεδομένων, ικανό όμως για τη μετάδοση βιολογικών δεδομένων, έχει χαμηλή κατανάλωση ισχύος, είναι χαμηλού κόστους και έχει μια εμβέλεια 10 έως 75 μέτρα. Παράλληλα με τη διερεύνηση των δυνατοτήτων του συγκεκριμένου πρωτοκόλλου στην μετάδοση βιολογικών δεδομένων γίνεται και υλοποίηση σε hardware ενός συστήματος συγκέντρωσης και μετάδοσης των δεδομένων με το πρωτόκολλο IEEE 802.15.4. / The wireless data transmission in telemedicine makes a range of measurements that should have riveted the patient, easily and remotely. In the present work is exploring the possibilities to offer wireless telemedical data transmission and in particular Protocol IEEE 802.15.4, Zigbee. This protocol supports low data transmission rates, but able to transmit biological data. Alongside exploring the possibilities of the transmission protocol to biological data and is a hardware implementation of a system gathering and data transmission protocol with IEEE 802.15.4.

- / -

Αντικείμενο της διπλωματικής αυτής εργασίας είναι η μελέτη ενός ZigBee ασύρματου δικτύου βιοαισθητήρων και η δυνατότητα διασύνδεσης του με μεγαλύτερα δίκτυα όπως το Ίντερνετ. Αρχικά γίνεται μια αναφορά στην χρησιμοποίηση δικτύων τηλεϊατρικής, στη σπουδαιότητά τους για τον άνθρωπο καθώς και σε ολοκληρωμένες λύσεις που έχουν προταθεί. Έπειτα παρουσιάζονται και περιγράφονται βιοαισθητήρες που χρησιμοποιούνται σε ένα WBAN όπως και η λειτουργία τους. Στη συνέχεια γίνεται εκτεταμένη ανάλυση όλων των επιπέδων του πρωτοκόλλου Zigbee/802.15.4 στοχεύοντας πιο συγκεκριμένα στη ζώνη μετάδοσης των 2,4 GHz και το πως αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί κρατώντας υψηλό το QOS , απαραίτητη προϋπόθεση ενός δικτύου τηλεϊατρικής . Τέλος μελετώνται οι πιθανοί τρόποι διασύνδεσης δικτύων αισθητήρων και γίνεται προσομοίωση ενός TCP/IP δικτύου στο οποίο καταλήγουν τα δεδομένα τα οποία συγκεντρώνονται από μια σειρά αισθητήρων με σκοπό τη μελέτη της δυνατότητας χρήσης ενός τέτοιου συστήματος. / Subject of this diploma work is to study a ZigBee wireless biosensor network and connectivity with other networks like the internet. Initially is made a reference to the use of telemedicine networks, the importance for man as well as integrated solutions that have been proposed. Then there are presented and described biosensors used in a WBAN as their function. Then is made an analysis of all levels of the protocol Zigbee/802.15.4 targeting the particular zone of 2,4 GHz and how it can be used while holding a high QOS. Finally are examined possible ways of interconnecting networks of sensors and is made a simulation of a TCP / IP where the collected data from the sensors end.

Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση και μελέτη της χρήσης του βίντεο και κατά συνέπεια της ιατρικής εικόνας στην ιατρική και ειδικότερα στην τηλεϊατρική και των τρόπων με τον οποίο επεξεργάζεται και συμπιέζεται η πληροφορία αυτή για να γίνει αποδοτικότερη για τις ισχύουσες συνθήκες. / Target of this essay is the analysis and study of the use of the video and medical images in medicine and telemedicine in particular

Το πληροφοριακά συστήματα βρίσκουν ολοένα και αυξανόμενες εφαρμογές στο χώρο της υγείας. Μία από αυτές αποτελεί ο Ηλεκτρονικός Φάκελος Υγείας (Η.Φ.Υ), ο οποίος επεκτείνει τον παραδοσιακό ιατρικό φάκελο ασθενή σε δυνατότητες και λειτουργίες. Η παρούσα εργασία ασχολείται με το πεδίο αυτό και συγκεκριμένα με το σχεδιασμό, τη μελέτη και την υλοποίηση ενός Η.Φ.Υ. εξειδικευμένο σε πνευμονολογικές παθήσεις. Η εφαρμογή που θα υλοποιηθεί είναι διαδικτυακή και βασίζεται σε σύγχρονες τεχνολογίες όπως είναι η PHP και η SQL. Περιλαμβάνει τη διαχείριση των πληροφοριών ενός ιατρικού φάκελου αλλά και ένα προηγμένο σύστημα διαχείρισης χρηστών. Παράλληλα δε θα αναλυθούν από θεωρητική σκοπιά όλες οι πτυχές του πεδίου μελέτης, ενώ θα γίνει και μία προσπάθεια επικαιροποίησης στη σημερινή πραγματικότητα στην Ελλάδα. / The Information Systems can find more and more application in the field of Health. One of these applications is the Electronic File of Medicine (EFM) which expands the traditional file of Medicine in the abilities and the operations for each patient. This project has been written for this item and specifically for the planning, the studying and the creating of a new Electronic File of Medicine expert in pneumonologic diseases. This application which is going to be created is network-based and based on modern technologies such as the PHP and SQL. This application includes the information management for a file of Medicine and the previous User Management System.

Η Τηλεϊατρική τα τελευταία χρόνια αναπτύσσεται ραγδαία. Η άσκηση και η παροχή ιατρικών υπηρεσιών από απόσταση με τη χρήση της πληροφορικής και των τηλεπικοινωνιακών τεχνολογιών μπορεί να αποβεί σωτήρια για την ανθρώπινη ζωή, κυρίως σε περιπτώσεις απομονωμένων περιοχών (π.χ. νησιά, ορεινά χωριά), όπου η πρόσβαση σε ιατρικές υπηρεσίες είναι χρονοβόρα ή ακόμη και ανέφικτη. Ισχυρές γλώσσες προγραμματισμού, όπως η JavaME, οι οποίες υποστηρίζονται από τα σύγχρονα κινητά τηλέφωνα, δίδουν τη δυνατότητα σχεδιασμού και ανάπτυξης χρήσιμων εφαρμογών Τηλεϊατρικής. Στην παρούσα εργασία θα παρουσιαστεί η τεχνογνωσία που απαιτείται προκειμένου να μετατραπεί το κινητό τηλέφωνο σε μια συσκευή καταγραφής, επεξεργασίας, απεικόνισης και αποστολής του ηλεκτροκαρδιογραφικού σήματος. Tο ηλεκτροκαρδιογραφικό σήμα μετατρέπεται σε ηχητικό, μέσω της διαμόρφωσης εύρους, προκειμένου να αναγνωρισθεί από το κινητό τηλέφωνο και έπειτα μετατρέπεται πάλι σε ηλεκτροκαρδιογραφικό, μέσω της αποδιαμόρφωσης, προκειμένου να απεικονισθεί και να επεξεργαστεί περαιτέρω από το κινητό τηλέφωνο. Τέλος, θα παρουσιαστεί το αντίστοιχο λογισμικό που κατασκευάστηκε ώστε να επιτελεσθούν οι παραπάνω λειτουργίες. / Telemedicine is being rapidly developed. Practice and provision of medical services from distance via the use of information and telecommunication technology can prove lifesaving, especially in cases of isolated places (i.e. islands, mountainous villages), where access to medical services is time-consuming or infeasible. Powerful programming languages, such as JavaME, which are supported by the modern mobile phones, gives the possibility for designing and developing of useful telemedicine applications. In this thesis, it will be presented the know-how that is required in order to transform the mobile phone into a device able to capture, process, display and transmit the electrocardiographic signal. The electrocardiographic signal is transformed into a sound signal, through modulation, with a view to be recognizable by the mobile phone and then it is transformed again into an electrocardiographic signal, through demodulation, with a view to be further processed by the mobile phone. Also, it will be presented the software that has built so as to carry out these functions.

Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια της ενασχόλησης με Έργο ανάπτυξης Δικτύου Τηλεϊατρικής. Το Δίκτυο Τηλεϊατρικής συνίσταται από φορητές μονάδες ικανές να λαμβάνουν και να μεταδίδουν τα ζωτικά σήματα των ασθενών σε κάποιο Κέντρο Συντονισμού. Το κέντρο αυτό, στελεχωμένο από κατάλληλο ιατρικό προσωπικό, έχει τη δυνατότητα αφού αξιολογήσει τα λαμβανόμενα δεδομένα, να δώσει χρήσιμες συμβουλές παροχής πρωτοβάθμιας βοήθειας στον ασθενή, έως ότου μεταφερθεί σε κάποιο νοσοκομείο. Η διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στο σχεδιασμό και στην ανάπτυξη της εφαρμογής Θέσεως Εργασίας, η οποία είναι βασικό τμήμα του Κέντρου Συντονισμού. Στελεχώνεται από εξειδικευμένους ιατρούς και έχει ως σκοπό, χρησιμοποιώντας όλα τα παρεχόμενα ιατρικά δεδομένα, να προσφέρει τη βέλτιστη προ-νοσοκομειακή φροντίδα στους ασθενείς, οι οποίοι βρίσκονται στον τόπο του φορητού τερματικού. Μέσω του ολοκληρωμένου Δικτύου Τηλεϊατρικής, η Θέση Εργασίας προσπελαύνει όλα τα στοιχεία ενός τρέχοντος περιστατικού τηλεϊατρικής, όπως ζωτικά σήματα, ιστορικό από το Ολοκληρωμένο Πληροφοριακό Σύστημα (Ο.Π.Σ.) των νοσοκομείων, φωτογραφίες καθώς και άλλα ιατρικά δεδομένα. Χρησιμοποιεί, επίσης, την υπηρεσία τηλεδιάσκεψης για να έχει οπτικοακουστική επαφή με το φορητό τερματικό και για να εκμεταλλευτεί το συμβουλευτικό ρόλο των Περιφερειακών Αιθουσών Τηλεδιάσκεψης. Η Θέση Εργασίας μετά το πέρας των περιστατικών ενημερώνει τους ιατρικούς φακέλους των ασθενών στο Ο.Π.Σ., ενώ έχει τη δυνατότητα να εκτελέσει σωρεία λειτουργιών εκτός σύνδεσης, ώστε να ανατρέξει σε χρήσιμα δεδομένα του Δικτύου, όπως παλιά περιστατικά, και να ολοκληρώσει την εξυπηρέτηση των περιστατικών. Η ανάπτυξη της εφαρμογής πραγματοποιήθηκε σε γλώσσα προγραμματισμού Visual Basic .NET με χρήση της πλατφόρμας Visual Studio 2005 Professional Edition. Η υλοποίηση περιλαμβάνει τη δημιουργία Κεντρικής Βάσης Δεδομένων Τηλεϊατρικής, για την οποία επιλέχθηκε η Oracle 10g, ενώ για τη διαχείριση κι εποπτεία της βάσης χρησιμοποιήθηκαν οι εφαρμογές Oracle Client 10g και Oracle JDeveloper 10g / The present thesis was carried out through participation in a project concerning the development of a Telemedicine Network. The Telemedicine Network consists of mobile units capable of obtaining and transmitting patients’ vital signs to a Coordination Center. This centre is occupied by specialized medical personnel and has the capacity, after evaluating the received data, to provide useful healthcare advice prior to the patients’ transfer to a hospital. This thesis focuses on the design and development of the Treatment Workstation application, which is a basic part of the Coordination Center. It is operated by doctors and aims to provide, through the use of all the available information, an optimum pre-hospital care to the patients placed near the mobile unit. Utilizing the resources provided by the Telemedicine Network, the Treatment Workstation accesses all the data of a current telemedicine incident, e.g. vital signs, medical history by the hospitals’ Integrated Information System (I.I.M.), photos and other medical information. It also uses the teleconference service to establish an audiovisual communication with the mobile unit and to take advantage of the advisory contribution of the Peripheral Teleconference Room. After the incidents’ termination, the Treatment Workstation updates the patients’ medical files at the I.I.M. and is also able to perform a series of offline actions, in order to access Network’s useful data (e.g. old incidents) and to complete pending incidents. The application was developed in Visual Basic .NET through the platform Visual Studio 2005 Professional Edition. The implementation includes the creation of a Central Telemedicine Database, using Oracle 10g, while the management and supervision of the database was performed with the use of Oracle Client 10g and Oracle JDeveloper 10g.