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Evaluation et état de l’art des installations informatiques liées aux dispositifs médicaux du Centre Hospitalier de Laon.






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Frédéric Francelle

Logo Service biomédical de Laon
Référence à rappeler : Evaluation et état de l’art des installations informatiques liées aux dispositifs médicaux du Centre Hospitalier de Laon (02), Frédéric Francelle, rapport de stage, Certification Professionnelle ABIH, UTC, 2011
URL : http://www.utc.fr/abih ; Université de Technologie de Compiègne
RESUME

Les fabricants de dispositifs médicaux développent de plus en plus l’informatique embarqué. Ces nouvelles technologies améliorent les fonctionnalités des équipements et leur permet de communiquer.

L’étude de la directive 2007/47/CE du Parlement européen et du Conseil du 5 septembre 2007 a permis d’établir une frontière entre les matériels informatiques considérés comme des dispositifs médicaux et ceux qui ne le sont pas. La gestion des matériels informatiques considéré comme dispositif médical, y compris les logiciels doit être particulièrement rigoureuse.

Pour ce faire,  avec l’aide de mon maitre de stage et en collaboration avec les techniciens biomédicaux, j’ai conçu une fiche interactive de gestion des serveurs et des réseaux informatiques liés aux dispositifs médicaux mettant en évidence les principales caractéristiques de ces matériels.

Cette fiche devra apporter une aide technique sur les matériels et leurs périphériques de façon à mieux appréhender les risques de dysfonctionnements et d’interactions.

Mots clés : Informatique embarquée - Logiciel - Communication - Réseau informatique
ABSTRACT

The manufacturers of medical devices develop more and more the computing embarked. These new technologies improve the features of equipments and allows them to communicate.

The study of the directive 2007/47/CE of the European Parliament and the Council (Advise) of September 5th, 2007 allowed to establish a border between computer hardware considered as medical devices and those who are not him. The management of computer hardware considered as medical device, including the software must be particularly rigorous.

To do it, by means of my maitre of training course and in association with the biomedical technicians, I conceived an interactive index card(form) of management of the waiters(servers) and the data networks bound(connected) to the medical devices bringing to light the main characteristics of these materials(equipments).

This index card (form) will have to bring a technical help on the materials (equipments) and their ring roads(peripherals) so as to arrest(dread) better the risks of dysfunctions.

Key words : Embarked computing - Software - Communication - Computer network

Remerciements

Je tiens à remercier :
 - M. Thierry LADOUCE, Directeur du Centre Hospitalier de Laon, malheureusement décédé lors de la deuxième semaine de mon stage,
 - M. Pierre POLAERT, Directeur des services techniques et biomédicaux (DSTB) de m’avoir accepté au sein de son équipe,
 - Mon tuteur de stage, M. Stéphane BACZYNSKI (Ingénieur biomédical), pour son écoute, ses bons conseils et son énergie.
 - Les techniciens du service Biomédical plus particulièrement Messieurs Olivier GUELTON et Manuel RIBEIRO, pour m’avoir accueilli et transmis leurs connaissances.
 - Le personnel du service informatique du Centre Hospitalier de Laon et plus particulièrement Bastien, stagiaire informatique.
 - Monsieur Regnart, Cadre supérieur de santé du service radiologie de l’établissement, pour m’avoir aidé dans mes recherches,
 - Monsieur Jean-Baptiste Gard, informaticien au Centre Hospitalier de Saint-Quentin,  pour l’aide qu’il m’a apporté dans la compréhension du fonctionnement des réseaux informatiques.  
 - Monsieur Gilbert FARGES, enseignant chercheur, et Monsieur Pol-Manoël FELAN, responsable pédagogique de la formation ABIH pour la qualité et l’intérêt de leur formation.
 - Egalement merci à Madame Isabelle Nattier, secrétaire ABIH pour sa disponibilité et sa gentillesse.

Sommaire

    Remerciement

    Glossaire

    Introduction

    I.    Contexte
        a.    Historique
        b.    Situation géographique 
        c.    Les capacités d’accueil du centre Hospitalier
        d.    Présentation des structures 
        e.    L’organisation par pôles
        f.    Les équipements  
        g.    Présentation de la direction des services techniques et Biomédicaux 
        h.    Présentation du service biomédical  

    II.   Problématique/Objectif /Enjeux/Méthodologie  
        a.    Problématique, objectif et enjeux  
        b.    Textes officiels  
        c.    Méthode d’élaboration de la fiche de gestion des serveurs et des réseaux informatiques liés aux DM           

    III.  Recensement global des DM, et étude des réseaux informatiques liés aux DM  
        a.    Recensement des principaux serveurs informatiques  
        b.    Recensement des réseaux informatiques liés aux dispositifs médicaux 
        c.    Etude des réseaux informatiques liés aux DM  
             1.    Le monitorage
                2.    La télémétrie Mindray
                3.    Automates de laboratoire
                4.    L’imagerie
                5.    Dosimétrie
                6.    ECG

    IV.   Conclusion 
 
    V.    Illustration/Annexe  
        a.    Bibliographie 
        b.    Les figures   
        c.    Les tableaux  
        d.   ANNEXE 1 : Les 7 pôles de l’hôpital de Laon  
        e.   ANNEXE 2 :Principales caractéristiques des réseaux informatiques 
          
        ->  TELECHARGER ICI LA FICHE DE GESTION DES SERVEURS ET DES RESEAUX INFORMATIQUES LIES AUX DM

Glossaire   

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ADSL : Asymmetric Digital Subscriber Line (Liaison numérique à débit asymétrique sur ligne d’abonné).
ASN : Autorité de Sûreté Nucléaire.
BT : Bon de travail.
CCTP : Cahier des Clauses Techniques Particulières.
DAO : Dessin Assisté par Ordinateur.
DM : Dispositif Médical.
DMP : Dossier Médical Patient.
ECG : Electrocardiogramme.
EEG : Electroencéphalographie.
EFC : Exploration Fonctionnelle Cardiaque
EFR : Exploration Fonctionnelle Respiratoire.
EFU : Exploration Fonctionnelle Urodynamique.
EMG : Electromyogramme.
ERLM : Ecran Radio Luminescent à Mémoire.
GIE : Groupement d’Intérêt Economique.
GMAO : Gestion de la Maintenance Assisté par Ordinateur.
ICS : Internet Connection Sharing (Partage de connexion internet)
IRM : Imagerie par Résonance Magnétique.
IRSN : Institut de Radioprotection et de Sureté Nucléaire.
Lan : Local Area Network (Réseau local).
PACS : Picture Archiving Communication System.
PC : Personal Computer.
RIS : Radiologic Information System.
RSQM : Registre Sécurité Qualité Maintenance.
SIH : System d’information Hospitalier.
SNITEM : Syndicat National de l’Industrie des Technologies Médicales.
SSPI : Salle de Surveillance Post-Interventionnelle.
TCP/IP : transport control Protocol/Internet Protocol.
USIC : Unité de Soins Intensif Cardiologique.
VPN : Virtual Private Network (réseau privé virtuel).
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Introduction


        La gestion exhaustive et intégrée des données patients au sein d'un système d’information hospitalier global est devenue l'une des préoccupations majeures du secteur de la santé. Les technologies de l'information sont désormais présentes dans tous les services hospitaliers, au cœur des activités de soins.
Les fabricants de dispositifs médicaux développent de plus en plus l’informatique embarqué. Ces nouvelles technologies associées aux dispositifs médicaux permettent de:
    •    fiabiliser les équipements,
    •    favoriser la communication à l’aide d’interfaces utilisateurs/machines, DM/Machine …,
    •    sécuriser les applications (auto contrôle, test automatique …)
    •    intégrer des banques de données,
    •    acquérir une traçabilité des données,
    •    rationaliser et organiser les informations associées à un patient.
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Matériel informatique embarqué
Figure 1 : Matériel Informatique Embarqué
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I.    Contexte
        a.        Historique

Les dates et circonstances de la création d’une institue hospitalière à Laon ne sont pas connues.
L’église de Laon avait au Xème siècle une aumônerie entretenant une maison hospitalière.
L’hôpital de Notre-Dame de Laon, appelé ensuite Hôtel-Dieu, est construit sur le parvis de la cathédrale vers 1167 et mis en service probablement en 1177.
Un nouvel hôpital est construit en 1273.
L’Hôtel-Dieu restera à cet endroit jusqu’à son transfert à l’ancienne Abbaye Saint-Martin, le 22 Mai 1811. Il fut presque complètement détruit par un bombardement aérien, suivi de violent incendie, le 23 Juin 1944.
Suite aux hostilités, la commission administrative soucieuse de doter le chef lieu du département de l’Aisne d’un centre de soins, répondant aux exigences de la médecine moderne, allait décider de reconstruire l’hôpital sur ses anciennes fondations. Le nouvel hôpital a été mis en exploitation en mai 1961.
Depuis, il bénéficie de transformations et de modernisations afin de garantir à la population une excellente qualité de soins.
Ci-dessous une maquette  des travaux de modernisation en cours.
Construction du nouveau batiment
Figure 2 : Maquette de construction du nouveau bâtiment
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        b.    Situation géographique
Situation de Laon sur une carte de France
Figure 3 : Carte de France
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plan de la ville de Laon
Figure 4 : Plan du centre de Laon
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        Le centre hospitalier de Laon est un établissement public de Santé à but non lucratif. Il est l’établissement pivot du secteur sanitaire numéro quatre.
Ce secteur comprend également deux autres hôpitaux généraux périphériques (le centre hospitalier de Chauny et le centre hospitalier d’Hirson).
Le secteur de Laon ne possède pas la cohérence géographique des 2 autres secteurs sanitaires de l’Aisne, Soissons – Château-Thierry d’une part et Saint-Quentin d’autre part.
Il couvre un secteur de 327 communes réparties sur 18 cantons : ce qui représente environ 198000 habitants.
Les patients de l’établissement sont pour 95% d’entre eux originaire du département de l’Aisne.


        c.    Les capacités d’accueil du centre Hospitalier

L’hôpital possède :
- Une capacité de 232 lits en médecine, chirurgie et obstétrique, 70 lits de soins de suite et réadaptation ainsi que 167 lits de gériatrie.
- Une capacité de 27 places d’hospitalisation de jour en médecine, chirurgie et obstétrique et 8 en soins de suite et réadaptation. [1][2]

L’établissement comptabilise plus de 16 000 entrées par an, 142 000 journées et 105 960 consultations externes. L’effectif médical est de 108 postes en équivalent temps plein et de 871 pour le non médical. Il gère un Institut de Formation en Soins Infirmiers, une école de partenariat avec d’autres organismes ou administrations.

Le centre hospitalier actuel regroupe sous la même entité:
•    L’hôpital construit en 2 tranches, la première inaugurée le 23 Octobre 1957, la seconde inaugurée le 15 Novembre 1961.
•    La maternité située Rue du 13 Octobre.
•    La résidence César d’Estrées, installée dans l’ancien hôpital général édifié par étapes au XVIIème siècle.
•    Le centre de Cure Médicale de Semilly achevé en 1979.

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        d.    Présentation des structures

Plan de l’hôpital :
Plan du CH
        e.    L’organisation par pôles

Le détail de l’organisation par pôles est situé en annexe 1.

Les poles

Figure 6 : Les pôles de l'hôpital de Laon

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        f.    Les équipements

- Imagerie
•    4 Salles de radiologie,
•    3 appareils mobiles de radiographie,
•    1 Mammographie,
•    6 Echographes,
•    4 Echographes doppler,
•    1 Scanners,
•    1 I.R.M,
•    3 Amplificateurs mobiles de luminance.
- Laboratoires
•    6 automates en Biochimie,
•    5 automates en hématologie,
•    3 automates en bactériologie.
- Bloc opératoire :
•    5 salles d’opérations au 5ème étage,
•    1 salle d’opération au 3ème étage,
•    2 salles d’opérations en maternité

- Principales applications informatiques
•    Gestion des malades : Pastel,
•    Consultations externes : Pastel/Médis,
•    Dossier Médicaux : Médis

        g.    Présentation de la direction des services techniques et Biomédicaux

Effectif :
•    1 ingénieur en chef
•    1 ingénieur Biomédical
•    2 techniciens supérieurs hospitaliers
•    2 agents administratifs
•    3 maitres ouvriers
•    12 OPQ
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Organigramme :

ORGANIGRAMME DSTB
Figure 7 : Organigramme de la DSTB de l'hôpital de Laon
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Missions principales :

•    Maîtrise d’ouvrage des travaux liés au programme d’établissement.
•    Maîtrise d’œuvre interne (bureau d’étude, Dessin Assisté par Ordinateur, élaboration des cahiers des charges)
•    Organisation de la maintenance des travaux généraux
•    Organisation et suivi des contrôles techniques périodiques et des contrôles réglementaires
•    Maîtrise d’œuvre des équipements biomédicaux (planification, élaboration des cahiers des charges, interface équipements-travaux)
•    Organisation de la maintenance des Dispositifs Médicaux, contrôle qualité, expertise matériovigilance
•    Organisation du secteur sécurité incendie (contrôle, maintenance préventive/curative des moyens de protection, amélioration de la sécurité incendie selon les besoins des services, selon la demande des Commissions de Sécurité)
•    Suivi et assistance technique dans les domaines suivants : contrat d’exploitation des installations de chauffage ventilation et climatisation, contrat d’entretien du téléphone, ascenseurs,  fournitures d’énergies et fluides, carnets sanitaires, etc…
•    Conseil et expertise technique auprès de la Direction Générale du CH
•    Le secrétariat de la Direction des Services Techniques a pour mission  d’assurer l’accueil téléphonique, le secrétariat du service.
•    Le secrétariat  assure la gestion des marchés publics liés aux projets pilotés par  la Direction (marchés de travaux, marché d’ingénierie, de maîtrise d’œuvre etc.…)
•    Le secrétariat assiste l’ingénieur biomédical dans la gestion des dossiers biomédicaux (Plan d’équipements médicaux, GMAO, suivi des contrats, …)
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La Gestion de Maintenance Assistée par Ordinateur (GMAO) :

    La GMAO est un outil (logiciel) de maintenance, elle a été mise en place en 2003 au centre hospitalier de Laon par Monsieur Baczynski et Monsieur Polaert avec le soutien d'étudiants de DUT/BTS informatique afin d’améliorer l’organisation des services techniques, la plupart des hôpitaux et entreprises aujourd’hui en France utilisent ce système de gestion de maintenance. Elle permet de faire une bonne structuration des procédures de travail, mais aussi de facilité les missions des techniciens ainsi que de faire les suivis de maintenances.

-> Les principaux objectifs de la GMAO :
•    Centraliser les demandes d’interventions techniques,
•    Assurer la traçabilité des contrôles et des maintenances internes et/ou externes,
•    Gérer le parc des équipements médicaux et des équipements techniques,
•    Réaliser le bilan et les statistiques des activités (par secteur technique, pôle et secteur d’activité technique, service et secteur d’activité technique).

-> On distingue 4 niveaux d’accès sur la GMAO :

•    Administrateur : configure et corrige la GMAO.
•    Utilisateur : (services demandeurs) saisi sur GMAO d’une demande d’intervention.
•    Responsable technique : diffère, refuse, crée un bon de travail, ou des contrats internes ou externes.
•    Intervenant (technicien).

Répartition des activités techniques :

•    La direction technique et le secrétariat,
•    Le Bureau d’étude (DAO),
•    Le service biomédical & biomécanique,
•    Les travaux généraux,
•    La sécurité incendie,
•    Le magasin des ateliers,
•    Les ateliers.
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        h.    Présentation du service biomédical

    Le service biomédical est un prestataire de service : l’équipe technique biomédicale doit assurer l’installation des dispositifs médicaux selon les normes techniques, garantir avec l’équipe médicale une formation à l’utilisation des D.M et mettre en place une organisation des maintenances préventives, correctives et curatives.
Il est au cœur de l’hôpital et du système de santé. Ses interfaces sont nombreuses avec les unités de soins, les services administratifs, les services techniques et entre les services médico-techniques eux mêmes.

Le service est composé de 5 personnes :
•    1 ingénieur biomédical,
•    4 techniciens biomédicaux.

Organigramme :

ORGANNIGRAMME BIOMEDICAL
Figure 8 : Organigramme du Service Biomédical
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- Rôle de l’ingénieur biomédical :

•    Saisie du parc des équipements sur GMAO et suivi de réception et d’installation.
•    Coadministrateur de la GMAO.
•    Clôture des Bons de Travaux biomédicaux sur la GMAO.
•    Consultation des fournisseurs et des entreprises médicales.
•    Etude, réalisation technique et validation des devis.
•    Détermination des besoins d’équipements  avec les utilisateurs et réalisation de CCTP.
•    Organisation du plan d’équipement médical (questionnaire d’acquisition des DM).
•    Participation aux choix des équipements médicaux avec les responsables de pôles.
•    Négociation auprès des fournisseurs et entreprises médicales.
•    Analyse des contrats de maintenances, suivi des interventions internes et externes.
•    Planification des maintenances avec avertisseur et délai sur GMAO.
•    Exploitation des bilans de l’activité biomédicale.
•    Animation de l’équipe biomédicale et formation des techniciens et des utilisateurs.
•    Correspondant  technique  de matériovigilance.

- Rôle des techniciens biomédicaux :

•    Permanence hebdomadaire de 4 techniciens biomédicaux.
•    Exécution des maintenances biomédicales et/ou mécanique.
•    Rédaction du bon de commande des pièces détachées.
•    Rédaction du bon de commande pour une intervention de maintenance externe.
•    Application des principes de métrologie biomédicale selon le SNITEM (syndicat national de l’industrie des technologies médicales).
•    Enregistrement des interventions et suivi du RSQM.
•    Gestion des documentations techniques des DM.
•    Formation et information à l’utilisation des différents DM selon sa compétence.
•    Le technicien biomédical doit respecter la procédure de remise en service.
•    Transmission de l’état d’une action de maintenance à l’émetteur de la demande.
•    Pré-clôture des BT et saisie feuille d’attachement GMAO.
•    Pré-clôture des BT liés aux contrats externes.
•    Rapport de situation des BT liés aux contrats externes.
•    Participation au roulement de la permanence électricité.
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Les ateliers biomédicaux sont situés au sous-sol de l’aile ouest du bâtiment principal de l’hôpital.

Photos des ateliers Biomédicaux
Figure 9 : Photos de l'atelier Biomédical
- Quelques chiffres :

  • 2500 Dispositifs Médicaux à maintenir.
  • Bilan des demandes d’interventions des années précédentes:

Bilan d'intervention 2009
Tableau 1 : Bilan des interventions 2009

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II.    Problématique / Objectif / Enjeux / Méthodologie

             a.    Problématique, objectif et enjeux

Le technicien biomédical est de plus en plus impliqué dans l’élaboration et la mise en place de systèmes numériques et informatiques, cela impose une culture et la maitrise d’un nouveau langage.

Il est actuellement difficile de connaitre toute les interconnexions des matériels informatiques liés aux dispositif médicaux au sein de l’établissement.
Il est également difficile d’établir une frontière entre les équipements biomédicaux et les équipements purement informatiques.

problématique
Figure 10 : Frontière entre DM et Matériels Informatiques

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QQOQCP
Tableau 2 : QQOQCP

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Afin de répondre à cette donnée de sortie, une réflexion commune entre l’ingénieur biomédical, les techniciens et moi-même a été lancée  :  
Ces 3 objectifs principaux en sont ressortis :
         Cette fiche sera utilisée par les techniciens biomédicaux, elle devra leurs apporter une aide technique sur les matériels et leurs périphériques de façon à mieux appréhender les risques de dysfonctionnements et d’interactions.
Elle doit permettre aux techniciens d’intervenir plus rapidement et plus efficacement lors de dépannage, remplacement de matériel …
Ce document viendra en complément du RSQM déjà en place dans l’établissement.
Afin de rendre cet outil plus efficace, il est préférable de l’associer à un synoptique et un plan du secteur concerné.


    L’enjeu principal, est de sécuriser les installations dans le but de garantir un bon fonctionnement du matériel et de pérenniser la collecte des données patients. La sécurité des patients dépend de la protection de l'intégrité des informations personnelles de santé. L'absence de protection peut entraîner des maladies, des blessures pouvant aller jusqu’au décès du patient.[13]
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ENJEUX ET OBJECTIFS
Figure 11 : Enjeux et Objectifs

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        b.    Textes officiels

     Article L5211-1 du code de la santé publique, relatif aux dispositifs médicaux [3]
Définition d’un dispositif médical :
On entend par dispositif médical tout instrument, appareil, équipement, matière, produit, à l'exception des produits d'origine humaine, ou autre article utilisé seul ou en association, y compris les accessoires et logiciels nécessaires au bon fonctionnement de celui-ci, destiné par le fabricant à être utilisé chez l'homme à des fins médicales et dont l'action principale voulue n'est pas obtenue par des moyens pharmacologiques ou immunologiques ni par métabolisme, mais dont la fonction peut être assistée par de tels moyens.
Constitue également un dispositif médical le logiciel destiné par le fabricant à être utilisé spécifiquement à des fins diagnostiques ou thérapeutiques.

    Directive 93/42/CEE modifiée par la Directive 2007/47/CE du Parlement européen et du Conseil du 5 septembre 2007 [4]

Selon l’article 1 de la directive 93/42/CEE, modifiée par la directive 2007/47/CE, un dispositif médical est :
    Tout instrument, appareil, équipement, logiciel,  matière  ou  autre  article,  utilisé  seul  ou  en  association,  y compris le logiciel destiné par le fabricant à être utilisé spécifiquement à des fins diagnostique et/ou thérapeutique, et nécessaire au bon fonctionnement de celui-ci, destiné par le fabricant à être utilisé chez l'homme à des fins:
— de diagnostic, de prévention, de contrôle, de traitement ou atténuation d'une maladie,

—  de  diagnostic,  de  contrôle,  de  traitement,  d'atténuation  ou  de compensation d'une blessure ou d'un handicap,

—  d'étude  ou  de  remplacement  ou  modification  de  l'anatomie  ou d'un processus physiologique,

— de maîtrise de la conception,
et dont l'action principale voulue dans ou sur le corps humain n'est pas obtenue par des moyens pharmacologiques ou immunologiques ni par métabolisme, mais dont la fonction peut être assistée par de tels moyens.

Pour les dispositifs incorporant des logiciels ou qui sont eux même des logiciels médicaux, la validation du dispositif médical devra prendre en compte le cycle de développement, de gestion, de validation et de vérification du logiciel. La validation et la vérification du logiciel devront se faire en fonction des risques associés au dispositif médical.
Dans le cas d’un système d’information fonctionnant en réseau, les différents dispositifs médicaux constitutifs de ce réseau devront être validés séparément et non ensemble. Chacun des composants du réseau devra être marqué CE indépendamment des autres éléments avec lesquels il peut être connecté.
Le logiciel informatique commandant un dispositif médical ou agissant sur son utilisation relève automatiquement de la même classe.
Concernant les logiciels autonomes, il n’existe pas de mécanisme obligatoire qui rattacherait tous les logiciels à une même classe. Il faut vérifier au cas par cas.
Tout logiciel autonome est considéré comme un dispositif médical actif.
On entend par dispositif médical actif, tout dispositif médical dépendant pour son fonctionnement d'une source d'énergie électrique ou de toute source d'énergie autre que celle générée directement par le corps humain ou par la pesanteur et agissant par conversion de cette énergie.

    Ces deux textes officiels permettent d’établir et recenser une limite entre le matériel informatique considéré comme DM et le matériel informatique non considéré comme DM.
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             c.    Méthode d’élaboration de la fiche de gestion des serveurs et des réseaux informatiques

                1. Réalisation de la fiche en trois phases :

    Pour réaliser la fiche de gestion des serveurs et des réseaux informatiques liés aux DM, il est essentiel de se documenter en informatique ainsi que sur les caractéristiques techniques des réseaux informatiques.
Une documentation est disponible en annexe 2.
    
    En concertation avec Monsieur BACZYNSKI (Ingénieur biomédical) et avec la collaboration des techniciens biomédicaux, une première version de cette fiche  est réalisée, il s’agit d’un tableau (type Excel) sur lequel figure une partie des différentes caractéristiques techniques utiles.
Cette première version servira à effectuer l’étude des différents réseaux informatiques liés aux DM de l’établissement.
     Afin d’améliorer en continu cet fiche, elle sera utilisée et évaluée (utilisation du cycle PDCA) après chaque étude des réseaux informatiques liés aux DM (chapitre III). Ainsi les particularités et le fonctionnement de chacun des systèmes informatiques étudiés permettront d’apporter les modifications nécessaires à ce document, de façon à obtenir à la fin de cette réflexion, un outil standard et complet.
OBJECTIF : ELABORER UNE FICHE DE GESTION DES SERVEURS ET DES RESEAUX INFORMATIQUES LIES AUX DM
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cycle PDCA

Figure 12 : Le cycle PDCA pour l’élaboration de la fiche de gestion des réseaux informatiques

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    Un exemplaire de cette fiche a été présenté à l’ingénieur biomédical et aux techniciens biomédicaux afin qu’il puissent apporter leurs avis sur la pertinence des éléments présents.
A l’issu de cette présentation, des modifications ont été apportées de façon à la rendre plus efficace et plus objective.




                2.    Finalisation de la fiche

A l’issu de ces 3 phase la fiche est validée par Monsieur Baczynski, Ingénieur Biomédical et rendu disponible dans un format Excel (compatible 97-2003). Elle est composée de trois feuilles:

    - la première feuille : intitulée "Aide" est une aide à l'utilisation de cet outil documentaire .    
                        
    - la seconde feuille : intitulée "caractéristiques serveur réseau" comporte deux volets:
                           
        a) Le volet de gauche comprend les modifications et maintenances réalisées sur le serveur et le réseau.
                        
        b) Le volet de droite est composé de 4 items :
        - Item identification,
        - Item serveur,
        - Item réseau,
        - Item contact et remarque.
                    
    - la troisième feuille : intitulé  "listing des matériels"  comporte le listing des DM et des matériels informatiques en lien sur le réseau.            
                    
    Ce document est imprimable en format A3, la feuille intitulée "caractéristique serveur-réseau" étant le recto et la feuille intitulée "listing des matériels" le verso.
                          
    Cet fiche et sa notice d’utilisation sont TELECHARGEABLES ICI.

III.   Recensement global des DM, et étude des réseaux informatiques liés aux DM.

      a.    Recensement des principaux serveurs informatiques

                1.    Serveurs informatiques gérés par le service informatique :
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        - Le serveur PASTEL :
         Serveur d’identité, gestion administrative et facturation des patients.

       - Le serveur MEDIS :
        Gestion des dossiers médicaux des patients.

       - Le serveur ResUrgences (Editeur Improve):
        Gestion des flux et des événements liés aux urgences.

          - Le serveur DIANE :
        Le serveur informatique Diane est spécialisé en anesthésie, il gère le dossier d’anesthésie patient de la prise de rendez-vous jusqu’à la phase post opératoire.

         - Le RIS (X-PLORE) :
        Le serveur X-PLORE est un serveur d’identité patient, il permet d’établir une « worklist » exploitable par les dispositifs FUJIFILM.

         - Le serveur BIOWIN ng2 :
        Biowin est le serveur informatique principal du laboratoire, c’est un concentrateur de résultat. Il recueil les résultats émis par les automates  afin qu’ils soient vérifiés, sauvegardés et mis à                    disposition
        C’est le cœur de l’installation informatique du laboratoire.

         - Le serveur MPL :
        Le serveur MPL est un concentrateur de résultats qui recueil les résultats d’analyses des automates de biochimie ainsi qu’une partie des résultats des automates d’hématologie (les Beckman                 Coulter et Diagnostica Stago).

         - Le PACS (e-MEDIA) :
        Stockage des examens radiologiques (capacité 7 TERA) soit l’équivalent de 2 ans de stockage d’examens non compressé et 3 ans d’examens compressé soit au total 5 ans de stockage.
        Le PACS comprend 2 serveurs travaillants en miroir afin de limiter les risques de pertes d’informations.

                2.    Les serveurs informatiques gérés par le service biomédical

        - Le serveur Spacelabs ICS G2
        Le serveur enregistre les données hémodynamiques des patients sous monitorage Spacelabs dans les services de réanimation et USIC en temps réel celles-ci sont sauvegardées pendant 72 H.

        - Les serveurs de télémétrie Mindray
        Ces serveurs enregistrent les données hémodynamiques des patients.

        - Le serveur SEMA 200 (Schiller)
        Le serveur SEMA 200 enregistre les courbes ECG des patients.
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        - Le serveur dosiSERVER (DOSILAB)
        Le serveur dosiSERVER recueille, analyse et enregistre les informations transmises par les stations d’attribution de dosimètres.

      b.    Recensement des réseaux informatiques liés aux dispositifs médicaux

Afin de parvenir à établir un synoptique des DM en réseau, il est nécessaire de faire un recensement global des DM disposant d’informatique embarqué .

                1.    Recensement globale des DM disposant d’informatique embarqué :
         - EFR, EEG/EMG, EFU, EFC, ECG et épreuve d’effort cardiologie,
             - Radiologie conventionnelle, Ampli de brillance, Scanner,
            - IRM,
            - RIS, PACS,
            - Echographes,
            - Dosimétrie.
      
            - Automates,
             - Phacoémulsificateur,
            - Colonne vidéo, négatoscope numérique
             - Osmoseur et générateurs de dialyse,
            - Laveurs désinfecteurs d’instruments ou d’endoscope souple.
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                 2.    Notion de réseau [5]:

    Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations.
Un sous-réseau est une subdivision logique d'un réseau de taille plus importante.
Le mot sous-réseau a deux significations :
    - Sa signification ancienne mais plus générale est un réseau physique faisant parti d'un réseau plus global.
    - Au niveau d'IP, un sous-réseau est un sous-ensemble d'un réseau de classe (Utilisation des masques de sous réseau pour subdiviser un réseau global)

Pour cette étude:
   - Un réseau est un ensemble d’équipements reliés entre eux pour échanger des informations et disposant d’un serveur central.
   - Un sous-réseau est un ensemble d’équipements reliés entre eux pour échanger des informations et disposant d’un serveur ou d’un "loader" central dépendant lui-même d’un réseau principal.

                3.    Identification des réseaux :

    A l’issu de ce recensement, dix  réseaux et quatre subdivisions (sous-réseau) ont ainsi été dénombrés dans l’établissement. Chaque réseau est de ce fait identifié par un numéro et chaque subdivisions (sous-réseau)  est identifiée par le même numéro que celui du réseau auquel il se rattache mais accompagné cette fois-ci d’une lettre, ce qui permet une identification rapide.

Exemple :
methode d'iddentification des réseaux
Figure 13 : Principe de l'identification des réseaux


Ci-dessous figure le synoptique des réseaux et sous réseaux informatiques liés aux DM accompagné de leur numéro de fiche.

               
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synoptique des réseaux au CH
Figure 14 : Identification des réseaux et des subdivisions
        c.    Etude des réseaux informatiques liés aux DM

                1.    Le monitorage
                                       
                        1.1    Les réseaux Monitorage Spacelabs

    Nous retrouvons le monitorage Spacelabs dans 4 services différents :
Il se compose de 2 réseaux Ethernet Spacelabs monitorage principaux (fiche réseau n°7, fiche réseau n°9) et de 2 sous réseaux :
    - le sous réseau Ethernet Spacelabs USIC-Cardiologie (fiche réseau n°7A)
    - le sous réseau Ethernet Spacelabs REANIMATION (Fiche réseau n°7B).

A terme, le réseau Ethernet Spacelabs URGENCE (Fiche réseau n°9) sera raccordé au réseau Spacelabs monitorage principal. Il deviendra alors un sous réseau.
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                                1.1.1.    Le réseau monitorage Spacelabs principal

Synoptique :
synoptique réseau principal monitorage spacelabs
Figure 15 : Synoptique global du réseau Spacelabs monitorage

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                                        1.1.2.    Le sous réseau Ethernet Monitorage Spacelabs USIC-Cardiologie (Fiche réseau n°7A)

Synoptique :
synoptique sous reseau monitorage spacelabs usic
Figure 16 : Synoptique du sous réseau Spacelabs USIC-Cardiologie
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Fonctionnement général :

Le sous-réseau  Ethernet Spacelabs USIC-Cardiologie peut fonctionner de façon autonome. Chaque moniteur, la centrale de surveillance, l’écran de report d’alarme situé en cardiologie ainsi que le loader 1 sont reliés à un commutateur, via des câbles RJ45 chacun des éléments peuvent dialoguer ensemble. Le dysfonctionnement d’une boucle ne perturbe pas l’ensemble du réseau. Grace à sa topologie étoile, la défaillance d'un nœud ne perturbe pas le fonctionnement global du réseau. En revanche, le commutateur (switch) qui relie tous les nœuds constitue un point unique de vulnérabilité.
Le loader 1 joue un rôle d’interface entre le sous-réseau Spacelabs USIC et le réseau local (Lan) de l’hôpital afin d’atteindre le serveur qui se situe au service informatique de l’hôpital.
Le serveur enregistre les données hémodynamiques des patients en temps réel celles-ci sont sauvegardées pendant 72 H.
Le protocole de communication DECNET est utilisé dans le sous réseau USIC avec un débit de 10 Mbits, le protocole TCP/IP est utilisé entre le loader 1 et le serveur son débit dépend de celui du réseau Lan de l’hôpital qui est évalué à 100 Mbit/s.


                                           1.1.3.    Le sous réseau Ethernet Monitorage Spacelabs Réanimation (Fiche réseau n°7B)

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Synoptique :
SYNOPTIQUE RESEAU MONITORAGE SPACELABS
Figure 17 : Synoptique du sous réseau Spacelabs réanimation
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Fonctionnement général :

Le sous-réseau  Ethernet Spacelabs Réanimation peut fonctionner de façon autonome, chaque moniteur sont reliés à un concentrateur via des câbles RJ45 chacun des éléments peuvent communiquer ensemble avec le protocole DECNET indépendamment de la centrale.
La centrale de surveillance, l’imprimante ainsi que le loader 2 sont reliés à un deuxième concentrateur qui est lui même relié au premier concentrateur. Ainsi chacun des éléments peuvent communiquer ensemble.
Le dysfonctionnement d’une boucle ne perturbe pas l’ensemble du réseau. Grace à sa topologie étoile, la défaillance d'un nœud ne perturbe pas le fonctionnement global du réseau. En revanche, le concentrateur 2 (HUB 2) qui relie tous les nœuds  des moniteurs constitue un point unique de défaillance.
Le loader 2 joue un rôle d’interface entre le sous-réseau Spacelabs Réanimation et le réseau local (Lan) de l’hôpital afin d’atteindre le serveur qui se situe au service informatique de l’hôpital.
Le serveur enregistre les données médicales des patients en temps réel, celles-ci sont sauvegardées pendant 72 H.
Le protocole de communication DECNET est utilisé dans le sous réseau réanimation avec un débit de 10 Mbits/s, le protocole TCP/IP est utilisé entre le loader 2 et le serveur, son débit dépend de celui du réseau Lan de l’hôpital qui est évalué à 100 Mbit/s.
Les informations contenues dans le serveur Spacelabs peuvent être consultées uniquement à partir des deux loaders Spacelabs.
Une télémaintenance par VPN est mise en place pour le serveur Spacelabs.

Points communs des réseaux 1.1.2 et 1.1.3 :

Ces deux sous réseaux peuvent fonctionner de façon autonome.
Ils sont gérés par le service biomédical.
Cependant, le serveur Spacelabs est situé dans le local informatique, les données hémodynamiques patient doivent transiter par le réseau informatique (Lan) de l’hôpital pour parvenir à être sauvegardées.
Les Loader 1 et 2 servent d’interface entre les réseaux gérés par le service biomédical et le réseau géré par le service informatique. De plus le service informatique est responsable de l‘accès par VPN pour la télémaintenance de ce dispositif.
Le service informatique a donc une part de responsabilité technique dans le bon fonctionnement de ce dispositif.

Evolution à terme :

Une évolution est prévue pour fin 2011, le serveur ICS Spacelabs G2, sera remplacé par une nouvelle version G3. Un accord entre la société Spacelabs et l’éditeur de logiciel Improuve/Résurgence permettra d’exporter en standard HL7 les données hémodynamiques des patients. Ces données seront ainsi consultables sur tous les postes informatiques de l’établissement disposant d’une connexion au réseau local (Lan) ainsi que du logiciel résurgence.



                                    1.1.4.     Le réseau Ethernet Monitorage Spacelabs Urgence (Fiche réseau n°9)
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Synoptique :
SYNOPTIQUE RESEAU MONITORAGE SPACELABS URGENCE
Figure 18 : Synoptique du réseau Spacelabs Urgence

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Fonctionnement général :

Le réseau  Ethernet Spacelabs urgence fonctionne de façon autonome, chaque moniteur est relié à un commutateur via des câbles et connecteurs RJ45 10/100 Base T, ces moniteurs (Elance) qui sont conçus principalement pour un service d’urgence ne permettent pas d’obtenir une vue inter chevé.
Le PC centrale de surveillance, reçoit les informations des moniteurs, les affichent sur son écran de contrôle, les retransmet aux deux reports d’écran situés en salle de pause et en salle de soins puis les sauvegardent pendant 72 H sur son disque dur.
Le dysfonctionnement d’un moniteur ne perturbe pas l’ensemble du réseau. Grace à sa topologie étoile, la défaillance d'un nœud ne perturbe pas le fonctionnement global du réseau. En revanche, en cas de défaillance du PC centrale de surveillance les moniteurs continuerons à fonctionner mais aucun report d’alarme ne pourra se faire et aucune sauvegarde ne sera réalisé. Le protocole de communication TCP/IP est utilisé dans le sous réseau urgence avec un débit de 100 Mbits/s. Ce réseau n’admet pas de télémaintenance étant donné qu’il n’est pas relier au réseau de l’hôpital.
A ce jour, ce réseau fonctionne de façon autonome et n’est relié à aucun autre réseau.
Par conséquent le service biomédical assure la maintenance complète du réseau.

Evolution à terme :

Lors de l’installation du serveur G3, il sera possible de communiquer et d’exporter les données hémodynamiques des patients vers notamment résurgence  ou tous autres logiciels comme Médis.


                        1.2.     Le réseau monitorage Datascope Mindray (Fiche réseau n°8)

Les moniteurs Datascope Mindray Spectrum et Spectrum Or son reliés pour une grande part à des panels PC Diane de l’éditeur Bowmédical.
Le logiciel Diane est plus particulièrement installé pour l’activité en anesthésie.
Nous retrouvons le monitorage Datascope Mindray  dans 5 services différents :
•    SSPI 3 et 5,
•    Bloc 3 et 5,
•    Maternité.
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Synoptique :

  SYNOPTIQUE RESEAU MONITORAGE DATASCOPE
Figure 19 : Synoptique du réseau monitorage Datascope Mindray
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Fonctionnement général :

Chaque moniteur et respirateur sont reliés par une liaison RS 232 à des panels PC Diane (Bow Médical), ces derniers servent d’interface entre le dispositif médical et le réseau (Lan) de l’établissement. La communication se fait en format HL7. On remarque que les pousses seringue ne sont pas reliés à ce dispositif, de plus en maternité 3 moniteurs se situant dans les salles d’accouchement ne sont pas reliés non plus au dispositif, bien qu’ils pourraient l’être.
Les panels PC Diane sont reliés au serveur informatique Diane par le réseau local (Lan) de l’hôpital.
Particularité dans le service SSPI5 : afin de remédier à la distance qui sépare des panels PC des moniteurs, ces derniers sont connectés à un convertisseur RS232 => RJ45 qui leurs permet de diffuser et recevoir des informations via le réseau local Lan de l’hôpital.  
Le serveur informatique Diane permet ainsi de sauvegarder les données hémodynamiques provenant des Panels PC Bowmédical.
Diane est un logiciel d’anesthésie qui permet de suivre le parcours du patient de la consultation pré-anesthésique jusqu'à son réveil au SSPI.
Chacun des panels PC peuvent communiquer avec le serveur via le réseau local Lan.
Les informations médicales sont stockées dans le serveur Diane et peuvent être consultées sur tout les PC disposants du logiciel Diane ainsi que sur les Panels PC Bowmédical (présents sur le synoptique ci-dessus).
Grâce à la technologie Client/Serveur, toutes ces fonctionnalités restent disponibles en cas de problème réseau : les données sont sauvegardées localement puis automatiquement resynchronisées lorsque le réseau est rétabli. Une convergence d’identité patient par flux HL7 via une passerelle est réalisée entre le serveur Diane et le serveur Pastel. Une télémaintenance par VPN est mise en place pour le serveur Diane.
    Le réseau Datascope Mindray fonctionne entièrement sur le réseau local (Lan) de l’hôpital. C’est le service informatique qui a la gestion des panels PC Diane. Ces derniers sont des interfaces entre le réseau et les dispositifs médicaux (respirateurs, moniteurs).
    Les panels PC Diane sont des ordinateurs directement liés aux dispositifs médicaux, ils sont utilisés pour la capture de données, de ce fait il ne sont pas considérés en dispositifs médicaux. La gestion de ces matériels est donc à la charge du service informatique.


                2.    La télémétrie Mindray

La télémétrie Mindray est présente dans deux services hospitaliers :
    - Le service de cardiologie,
    - Le service de rééducation cardiaque.
                         2.1    Le réseau Télémétrie Mindray de cardiologie (Fiche réseau n°5)

Synoptique :

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synoptique réseau mindray cardio
Figure 20 : synoptique de la télémétrie Mindray en cardiologie
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Fonctionnement général :

    Le réseau de télémétrie fonctionne de façon autonome, il n’est pas relié au réseau Ethernet local (Lan) de l’hôpital.
Le système central de surveillance (serveur centrale) est conçu pour un monitoring centralisé des signes vitaux provenant des émetteurs de télémétrie.
Le système central de surveillance est doté d'un logiciel nommé Hypervisor IV. Il permet de créer un réseau de surveillance en reliant les émetteurs de télémétrie. Il recueille, traite, analyse et affiche les informations en provenance des émetteurs afin de fournir une surveillance centralisée de plusieurs patients pour garantir l'efficacité et la qualité du monitoring.
Le système central de surveillance est composé :
    - d'un logiciel système, d'un ordinateur (appelé serveur),
    - d'un système de surveillance USB,
    - de dispositifs réseaux,
    - d'une imprimante et
    - d'un onduleur,

    Le système central de surveillance (serveur centrale) est relié par un câble réseau RJ45 sur le boitier récepteur de télémétrie, qui est lui-même relié à 9 antennes par des câbles coaxiaux d’impédance 50 Ohm aux connecteurs TNC.
Ces 9 antennes reçoivent par radiofréquence (SPACE DIVERSITY, plage de fréquence : 189 à 196 MHz) les informations transmises par les 8 émetteurs de télémétrie affectés au service cardiologie.
    Le report d’alarme situé en USIC reçoit les informations et peut aussi émettre des informations grâce à une interface KVM qui permet d’élargir la distance entre lui et l’écran de contrôle principal.
L’interface KVM permet de reproduire l’image, le son, une souris, et un clavier (dans notre cas, il n’y a pas de souris et de clavier disponible).

Evolutions possibles :

    Les centrales Hypervisor disposent d’une carte réseau intégrée qui leur permettraient de se connecter au réseau local Lan de l’hôpital (une configuration informatique est nécessaire). Ainsi, il serait possible de visualiser en direct une courbe d’un patient sur un PC en réseau disposant du logiciel CMS Viewer fourni par Mindray.



                        2.2    Le réseau de télémétrie Mindray du service rééducation cardiaque  (Fiche réseau n° 6)

 Synoptique :
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Synoptique reseau telemetrie mindray service de rééducation cardiaque
Figure 21 : Synoptique de la télémétrie Mindray en rééducation cardiaque

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Fonctionnement général :

Le réseau de télémétrie fonctionne de façon autonome, il n’est pas relié au réseau Ethernet local (Lan) de l’hôpital.
Le système central de surveillance (serveur centrale) est conçu pour un monitoring centralisé des signes vitaux provenant des émetteurs de télémétrie.
Le système central de surveillance est doté d'un logiciel nommé Hypervisor IV. Il permet de créer un réseau de surveillance en reliant les émetteurs de télémétrie. Il recueille, traite, analyse et affiche les informations en provenance des émetteurs afin de fournir une surveillance centralisée de plusieurs patients pour garantir l'efficacité et la qualité du monitoring.
Le système central de surveillance (serveur centrale) est composé :
- d'un logiciel système, d'un ordinateur (appelé serveur),
- d'un système de surveillance USB,
- de dispositifs réseaux,
- d'une imprimante et
- d'un onduleur,

Le système central de surveillance est relié par un câble réseau RJ45 sur le boitier récepteur de télémétrie, qui est lui-même relié à 8 antennes par des câbles coaxiaux d’impédance 50 Ohm aux connecteurs TNC.
Ces 8 antennes reçoivent par radiofréquence (SPACE DIVERSITY, plage de fréquence : 189 à 196 MHz) les informations transmises par les 9 émetteurs de télémétrie affectés au service rééducation cardiaque. Ces réseaux sont utilisés à des fins de diagnostique, ce sont donc des dispositifs médicaux.
En conséquence le service biomédical a la gestion de ce dispositif.


Evolutions possibles :

Les centrales Hypervisor disposent d’une carte réseau intégrée qui leur permettraient de se connecter au réseau local Lan de l’hôpital (une configuration informatique est nécessaire). Ainsi, il serait possible de visualiser en direct une courbe d’un patient sur un PC en réseau disposant du logiciel CMS Viewer fourni par Mindray.



                3.    Automates de laboratoire (Fiche réseau n°4)

Le laboratoire est composé de 5 zones opérationnelles :

Découpage :
 Afin d’effectuer l’étude de ce réseau , le service laboratoire à dû être divisé en 4 parties opérationnelles qui sont :
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•    La bactériologie (3 automates)
•    L’imuno-Hématologie (5 automates)
•    L’Hématologie (4 automates)
•    La Biochimie (6 automates)
Découpage du labo en 4 parties
Figure 22 : Fonctionnement du BIOWIN




Synoptique :
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SYNOPTIQUE DU RESEAU LABO
Figure 23 : Synoptique du réseau informatique du laboratoire
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Fonctionnement général :

Lorsque le secrétariat du laboratoire saisi les données correspondantes au patient, le dossier se créé dans la base de donnée du serveur BIOWIN, un certain nombre d’informations sont recueillies sur les serveurs Médis (dossier médical patient) et Pastel (dossier administratif patient) via une passerelle dans un format HL7.
 
BIOWIN est le serveur informatique principal du laboratoire, c’est un concentrateur de résultat. Il recueil les résultats des automates afin qu’ils soient vérifiés, sauvegardés et mis à disposition. C’est le cœur de l’installation informatique du laboratoire.


Principe du concentrateur BIOWIN :
Principe du concentrateur
Figure 24 : Principe du concentrateur de résultat de laboratoire

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Les 6 stations BIOWIN recueillent les informations des automates auxquelles elles sont reliées puis les transmettent au serveur principal.
Ces stations servent d’interface entre l’automate et le serveur Biowin, c’est un fonctionnement du type Poste Client / Serveur.

Une passerelle permet un flux de donnée au format HL7 entre le serveur BIOWIN et le serveur Médis (Dossier médical patient).
Les résultats peuvent ainsi être consultés sur des PC en dehors du service laboratoire sur Intranet grâce à BIOWEB (BIOWEB est un serveur de résultat d’analyse biologique).

Le serveur secondaire  est là pour remédier aux risques de perte de données en cas d’incident sur le serveur principal.

L’APICRYPT est un logiciel de cryptage des données médicales confidentielles circulant en messagerie, ainsi les résultats d’analyses peuvent être transféré vers les médecins prescripteurs de façon confidentiel.

Les 2 stations MPL recueillent les informations des automates auxquelles elles sont reliées puis les transmettent au serveur MPL. Ces stations servent d’interface entre les automates et le serveur MPL mais aussi d’outil de contrôle des résultats.
Le serveur MPL est un second concentrateur qui recueil les résultats d’analyse des automates de biochimie ainsi qu’une partie des résultats des automates d’hématologie (les Beckman Coulter et Diagnostica Stago). Celui-ci retransmet au serveur principal (BIOWIN) les données qu’il a recueillit au sein de ses automates.
La transmission se fait via une passerelle par protocole TCP/IP dans un format ASTM « Dérivé du standard HL 7 ».

Un sous réseau (flèches noires sur le synoptique) a été mis en place au laboratoire de biochimie, celui-ci permet un isolement entre les automates Cobas et le réseau local.
Il fonctionne de façon autonome, il dispose de 3 ordinateurs, de 6 automates, une télémaintenance est appliquée sur ce réseau via une ligne ADSL.

Evolutions possibles :
A terme nous pourrions considérer d’autres matériels : les centrifugeuses ou la gestion de la température qui pourrait être géré également en réseau.


                4.    L’imagerie (Fiche réseau n°3)

Ce chapitre comprend :
•    Ampli de brillance,
•    Radiologie mobile,
•    Radiologie fixe + mammographie,
•    Scanner,
•    IRM,
•    Echographie,
•    PACS/RIS
•    Colonne Vidéo
•    Système FUJI -> Lecteur / Développement / Reprographie /Transfert PACS-RIS.
 
                  4.1.    Les  trois amplificateurs de brillance

    - L’amplificateur de brillance Siemens SireMobil compact 23 cm,
    - L’amplificateur de brillance Siemens SireMobil compact L (modèle 30301),
    - L’amplificateur de brillance Général Electrique (Type OEC 9800).
Ils sont situés tout les 3 au bloc 5 et ne sont pas reliés aux réseaux informatiques de l’établissement.
Il serait possible de les raccorder au réseau informatique de la radiologie via le réseau (Lan) de l’hôpital de façon à sauvegarder ces examens sur le PACS.

                        4.2.    Les trois appareils de radiologie conventionnelles mobiles

    - Un Siemens mobilett Plus,
    - Un Siemens mobilett Plus E,
    - Un Siemens mobilett XP.

Ces trois appareils de radiologie mobile permettent d’effectuer les examens à l’aide de plaques ERLM. Ces plaques sont au préalable identifiées sur l’un des PC Fuji muni de douchette à codes barres disposant de la worklist établie par le RIS.
Après examen, elles sont insérées dans l’un des deux lecteurs d’ERLM situés dans la salle plein jour du service radiologie.
Les images peuvent être interprétées sur les écrans de radiologie, et mises à disposition sur le PACS.
Il existe des appareils de radiologie mobile qui peuvent être mis en réseau (exemple : ERLM avec système de reconstruction sur le mobile ou capteur plan ...)
Il n’y en a pas actuellement au centre hospitalier de Laon.

                        4.3.    La radiologie conventionnelle en salle

    - Trois tables télécommandées avec suspension plafonnière et une table os/poumon,
    - Un panoramique dentaire,
    - Un mammographe.
    Ces 6 appareils de radiologie permettent d’effectuer les examens à l’aide de plaques ERLM. Ces plaques sont au préalable identifiées sur l’un des PC Fuji muni de douchette à codes barres disposant de la worklist établie par le RIS.
Après examen, elles sont insérées dans l’un des deux lecteurs d’ERLM situés dans la salle plein jour du service radiologie.
Les images peuvent ensuite être interprétées sur les écrans de radiologie, et mises à disposition sur le PACS.

Particularité  en salle 3 :
La table télécommandée Philips est numérisée, elle permet l’acquisition de chaine d’image, celle-ci est reliée au réseau informatique de la radiologie via un DryPix Link Fuji, ce dernier permet de transcrire un langage de communication propre à Philips en standard DICOM.
Les images peuvent ensuite être interprétées sur les écrans de radiologie, et mises à disposition sur le PACS.

                        4.4.    Le scanner
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    Le Scanner Siemens SOMATOM 64 (32 barrettes) est situé dans le service de radiologie.
Il reçoit les informations patients directement grâce au RIS (Xplore), après chaque examens les images peuvent être interprétées dans la salle d’interprétation du scanner, et sont transférées directement dans le PACS (eMEDIA).

Dans la salle d’interprétation du scanner nous trouvons :
    - La console d’acquisition Scanner Siemens,
    - La console de reconstruction et d’interprétation d’images (Siemens).
    - Un PC muni d’un graveur de DVD (eMEDIA),
    - Une imprimante XEROX reliée au réseau disposant d’une passerelle eMEDIA qui permet de transformer le format d’image Dycom en un format imprimable.
    - Un développeur de film Fujifilm d’ancienne génération disposant également d’une passerelle qui transforme le format Dycom en un format propre a Fuji.
    - Une console de lecture muni de 2 écrans lié au graveur de DVD.

                        4.5.    L’IRM

    L’IRM de Laon est situé à l’extérieur de l’établissement de santé.
Il est exploité sous la forme juridique d’un GIE.
Les examens médicaux réalisés pour les patients du centre hospitalier sont transmis en format DICOM au PACS grâce à une liaison par fibre optique entre le réseau (Lan) de l’IRM et le réseau (Lan) de l’hôpital.
Le RIS (Xplore) de l’hôpital n’étant pas compatible avec le RIS (Cabrad) du GIE les dossiers administratifs patients ne sont pas exploités par le système informatique de l’IRM.

                        4.6.    Les échographes

    Deux échographes sont situés en radiologie, ils sont connectés au réseau informatique de la radiologie, ils reçoivent la WORKLIST du RIS et les examens sont transmis au PACS.
    Les autres échographes de l’établissement ne sont pas reliés au réseau, leur fonctionnement est donc totalement indépendant.
Il serait possible de relier les trois échographes de cardiologie, et les cinq  échographes de gynécologie à l’aide d’interfaces afin que les examens soient archivés et disponible sur le PACS.

                        4.7.    RIS

    Le RIS (Xplore) est une base de donnée, il est le cœur du système d’information du service de radiologie d’un point de vue organisationnel et opérationnel, il assure le lien entre les différents composants du système  ainsi que la transmission des « WORKLIST » au format HL7 celles-ci sont transmises aux postes correspondants aux examens demandés (ex : Scanner, radio, échographie … ).
La « WORKLIST » permet également de connaitre en temps réel l’état d’avancement de la prise en charge du patient (Patient en attente, examen en cours, examen à interprété…).
Le RIS est connecté au SIH (Medis, Pastel) de l’établissement pour la récupération de l’identité des patients ainsi que pour la facturation par flux HL7.

                        4.8.    Le PACS (eMedia)
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    Le PACS (eMEDIA) est également une base de donnée, il est plus dédié au stockage, à l’interprétation et à la transmission des images médicales (au format DICOM). Il se compose de
    - 2 serveurs, un en radiologie et un au service informatique (en miroir) qui permet une sauvegarde des données,
    - 1 console d’interprétation de 5 Millions de pixels pour la mammographie,
    - 3 consoles d’interprétation de 3 Millions de pixels

                        4.9.    Les colonnes vidéos

Les colonnes vidéos situées au Bloc opératoire 3ème  5ème  et maternité, ne sont pas connectées à un réseau informatique, leur fonctionnement est donc totalement indépendant.
    - 1 colonne Olympus HD au bloc opératoire 3,
    - 1 colonne Olympus classique au bloc opératoire 3,
    - 3 colonnes Storz au bloc opératoire 5,
    - 1 colonne Storz en gynécologie obstétrique.


Synoptique :
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synoptique du réseau de la radio
Figure 25 : Synoptique du réseau radiologie
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                5.    Dosimétrie (Fiche réseau n°2)

Le réseau de dosimétrie est présent uniquement dans deux services :
•    le service de radiologie,
•    Le bloc opératoire 5.

Ce réseau est constitué :
•    d’un serveur Dosilab (dosiSERVER) accédant à Internet et Intranet muni du logiciel dosiCLIENT,
•    d’un ordinateur de bureau situé dans le bureau du cadre du service (muni du logiciel DosiCLIENT) qui permet le contrôle et le paramétrage.
•    de deux Stations d’attribution avec écran couleur tactile, pourvu de 8 puits de rangement des dosimètres et recharge des batteries, lecteur de iButton, interface réseau RJ45.
Le réseau Lan de l’hôpital est utilisé pour relier ces quatre éléments entre eux.

Principe de fonctionnement :

    Avant de se munir d’un dosimètre le personnel doit s’identifier sur la station, celle-ci interroge la base de données sur le dosiSERVER et lui affecte un dosimètre.
L’utilisateur peut ensuite prendre le dosimètre, celui-ci dispose alors des données concernant l’utilisateur (Les doses autorisées …) 
Après chaque utilisation, les dosimètres sont déposés dans l’un des 8 puits disponibles sur une des deux stations, ceux-ci transmettent les informations relatives aux doses qui ont été reçu.
La station transfert alors les informations sur le dosiSERVER via le réseau (Lan) par protocole TCP/IP, ce dernier enregistre et analyse les données. En cas de dépassement, une alarme serait alors activée.
Il n’existe actuellement pas de télémaintenance pour ce matériel.

Evolutions possibles :

Une évolution à terme est prévue, afin de respecter les recommandations émises par l’ASN, un envoi hebdomadaire des données sur le système SISERI de l’IRSN va être mis en place.
La transmission et la consultation des données du système SISERI se font par l’intermédiaire d’une connexion internet sécurisée (HTTPS).
Le logiciel dosiCLIENT permet d’exporter de façon hebdomadaire un fichier au format .csv (Comma Separeted Values), ce format est reconnu par le système SISERI. C'est un format texte, les données étant séparées par des points-virgules (";").


                6.    ECG (Fiche réseau 1)

Les ECG Schiller sont présents dans tout l’établissement. Ils permettent de réaliser des électrocardiogrammes, de les reproduire sur papier mais également de les transmettre sur le serveur informatique SEMA 200 qui effectue leur sauvegarde.
Ces représentations graphiques du potentiel électrique du cœur sont ainsi consultables à partir de 20 postes informatiques (PC classiques reliés au réseau local Lan de l’hôpital) sur lesquels a été installé le logiciel SEMA 200 (précisons néanmoins que le serveur impose une limite de 10 postes de consultation maximum ouvert simultanément) licence flottante.

Fonctionnement général :
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    Le sous réseau ECG Schiller fonctionne exclusivement sur le réseau local (Lan), un nouveau système permettant une connexion en WIFI est en cours d’installation sur les chariots d’ECG.
Ce nouveau système est constitué d’une passerelle WIFI fournie par la société Cisco system relié à l’ECG Schiller par un câble RJ45 ainsi que d’un boitier batterie permettant d’alimenter la passerelle Cisco de façon à rendre le chariot totalement autonome et mobile.
    Le boitier Cisco admet l’utilisation du protocole RADIUS, ce protocole permet de sécuriser les connexions WIFI dans l’établissement.
    Après chaque prise d’électrocardiogramme l’ECG est ainsi directement envoyé sur le serveur SEMA 200 en utilisant le protocole de communication TCP/IP.

Certains services hospitaliers ne disposent pas encore de la WIFI, il sera donc nécessaire d’effectuer une connexion manuelle à l’aide d’un câble RJ45 sur le réseau local de l’hôpital (Lan) afin que l’ECG Schiller effectue le transfert des données vers le serveur SEMA 200 en utilisant le protocole de communication TCP/IP.

Réflexion d’amélioration :

    La consultation informatique des ECG ne peut se faire qu’à partir des postes informatique disposant du logiciel SEMA 200.
Il serait judicieux d’étudier les possibilités de mettre en place une passerelle qui permettrait ainsi de consulter les ECG sur le réseau intranet (via résurgence par exemple) ce qui permettrait ainsi d’étendre les possibilités de consultation des ECG sur tout les postes informatiques de l’établissement.
    Les ECG Schiller sont des dispositifs médicaux qui sont pris en compte pour le diagnostic des patients, le service biomédical est donc responsable de la gestion de ces matériels ainsi que du serveur Sema 200 qui est implanté au service informatique.
    Le service informatique garde une part de responsabilité étant donné que le réseau local ainsi que des PC de bureau sont utilisés à des fins consultatives.



IV.    Conclusion

    Le service biomédical qui a la gestion des dispositifs médicaux de l’établissement, est le principal responsable de la maintenance des équipements informatiques liés aux dispositifs médicaux utilisés à des fins diagnostiques et/ou thérapeutiques.
La sécurité des patients dépend de la protection de l'intégrité des informations personnelles de santé. L'absence de protection peut entraîner des maladies, des blessures pouvant aller jusqu’au décès du patient.[13]
    Le service informatique est le garant de la sécurité des informations présentes sur les différents serveurs en réseau dans l’établissement, il est responsable du réseau informatique (Lan) de l’hôpital mais aussi de tout le matériel lié à des dispositifs médicaux qui ne sont pas utilisés à des fins diagnostiques et/ou thérapeutiques. (PC d’acquisition de données médicales, captures …)
Une étroite collaboration entre le service informatique est le service biomédical est donc nécessaire.

 A terme, les éléments diagnostics et thérapeutiques nécessaire à la coordination des soins patients pourront être exploités dans le cadre de la mise en place du  Dossier Médical Personnel (DMP)[6].
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V.    Illustration/Annexe

        a.    Bibliographie

[1] Chambre régionale des comptes de Picardie (juillet 2003): http://www.ccomptes.fr/fr/CRC20/documents/ROD/PIR200306.pdf  (Consulté le 22/4/2011)
[2]Plateforme d’information sur les établissements de santé:  http://www.platines.sante.gouv.fr/ (consulté le 22/4/2011)
[3] Code de la santé public définition du Dispositif médical Article L5211-1 Modifié par Ordonnance n°2010-250 du 11 mars 2010 - art. 2:
http://www.legifrance.gouv.fr/affichCodeArticle.do?cidTexte=LEGITEXT000006072665&idArticle=LEGIARTI000006690281&dateTexte=&categorieLien=cid (consulté le 28/04/2011)
[4] Directive 2007/47/CE du Parlement européen et du Conseil du 5 septembre 2007:
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:1993L0042:20071011:fr:PDF (consulté le 02/05/2011)
[5] Techno-Science.net, définition du réseau informatique: http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3799 (consulté le 28/4/2011)
[6] Dossier médical personnel: http://vosdroits.service-public.fr/F10872.xhtml (consulté le 23/05/2011)
[7] Science.gouv.fr, Historique des réseaux informatiques: http://www.science.gouv.fr/fr/moteur-de-recherche/?exa_q=reseau+informatique&x=0&y=0&simpleform_submitted=exa_box92&fromSimpleForm=1 (consulté le 01/05/2011)
[8]Encyclopédie Universalis : Réseaux informatiques: http://www.universalis-edu.com/encyclopedie/reseaux-informatiques/ (consulté le 29/4/2011)
[9] ADNAVIGO IRS Informatique réseau système: http://www.locoche.net/intro_reseau.php#Le%20r%C3%A9seau%20informatique (consulté le 01/05/2011)
[10] Informatique de Santé et HL7: http://www.allek.com/wiki/pmwiki.php/HL7/Intro#sdm (consulté le 2/06/2011)
[11] Mediboard SIH définition du HPRIM: http://www.mediboard.org/public/HPRIM (consulté le 2/06/2011)
[12] Norme DICOM en Imagerie Médicale: http://eviewbox.sourceforge.net/JFR98/index.html (consulté le 2/06/2011)
[13] Norme AFNOR: NF EN ISO 27799 (2008-09-01) Informatique de santé - Gestion de la sécurité de l'information relative à la santé en utilisant l'ISO/CEI 27002.



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        b.    Les figures

Figure 1 : Matériel Informatique Embarqué
Figure 2 : Maquette de construction du nouveau bâtiment : documentation interne du Centre Hospitalier de Laon (Plan directeur)
Figure 3 : Carte de France : wikipédia  http://fr.wikipedia.org/wiki/Laon (consulté le 20/04/2011)
Figure 4 : Plan du centre de Laon :Cartographie Planville.com  http://www.planville.com/plans_nouveau/laon/mod-genere-situ.php?id=f07 (consulté le 30/06/2011)
Figure 5 : Plan de l'hôpital de Laon : documentation interne du Centre Hospitalier de Laon
Figure 6 : Les pôles de l'hôpital de Laon : réalisé par Francelle Frédéric
Figure 7 : Organigramme de la DSTB de l'hôpital de Laon réalisé par Francelle Frédéric
Figure 8 : Organigramme du Service Biomédical réalisé par Francelle Frédéric
Figure 9 : Photos de l'atelier Biomédical documentation interne du Centre Hospitalier de Laon
Figure 10 : Frontière entre DM et Matériels Informatiques réalisé par Francelle Frédéric
Figure 11 : Enjeux  et Objectifs réalisé par Francelle Frédéric
Figure 12 : Le cycle PDCA pour l’élaboration de la fiche de gestion des réseaux informatiques réalisé par Francelle Frédéric
Figure 13 : Principe de l'identification des réseaux réalisé par Francelle Frédéric
Figure 14 : Identification des réseaux et des subdivisions réalisé par Francelle Frédéric
Figure 15 : Synoptique global du réseau Spacelabs monitorage réalisé par Francelle Frédéric 
Figure 16 : Synoptique du sous réseau Spacelabs USIC-Cardiologie réalisé par Francelle Frédéric 
Figure 17 : Synoptique du sous réseau Spacelabs réanimation réalisé par Francelle Frédéric
Figure 18 : Synoptique du réseau Spacelabs Urgence réalisé par Francelle Frédéric 
Figure 19 : Synoptique du réseau monitorage Datascope Mindray réalisé par Francelle Frédéric
Figure 20 : synoptique de la télémétrie Mindray en cardiologie réalisé par Francelle Frédéric
Figure 21 : Synoptique de la télémétrie Mindray en rééducation cardiaque réalisé par Francelle Frédéric
Figure 22 : Fonctionnement du BIOWIN réalisé par Francelle Frédéric
Figure 23 : Synoptique du réseau informatique du laboratoire réalisé par Francelle Frédéric
Figure 24 : Principe du concentrateur de résultat de laboratoire réalisé par Francelle Frédéric
Figure 25 : Synoptique du réseau radiologie réalisé par Francelle Frédéric
Figure 26 : Topologie réseau en anneau : Le Journal de l'Encyclopédiste http://wikifr.wordpress.com/2007/01/25/topologie-de-reseau/ (consulté le 28/04/2011)
Figure 27 : Topologie réseau en arbre : Le Journal de l'Encyclopédiste http://wikifr.wordpress.com/2007/01/25/topologie-de-reseau/ (consulté le 28/04/2011)
Figure 28 : Topologie réseau en BUS : Le Journal de l'Encyclopédiste http://wikifr.wordpress.com/2007/01/25/topologie-de-reseau/ (consulté le 28/04/2011)
Figure 29 : Topologie réseau étoile : Le Journal de l'Encyclopédiste http://wikifr.wordpress.com/2007/01/25/topologie-de-reseau/ (consulté le 28/04/2011)
Figure 30 : Topologie réseau maillé : Le Journal de l'Encyclopédiste http://wikifr.wordpress.com/2007/01/25/topologie-de-reseau/ (consulté le 28/04/2011)
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        c.    Les tableaux

Tableau 1 : Bilan des interventions 2009  : rapport d'activité et de gestion 2009 du centre hospitalier de Laon
Tableau 2 : QQOQCP 

        d.    ANNEXE 1 : Les 7 pôles de l’hôpital de Laon

 POLE ADMINISTRATIF TECHNIQUE ET LOGISTIQUE
•    Direction Générale
•    Service Qualité
•    Direction des Ressources Humaines
•    Service de Santé au Travail
•    Direction des Services Economiques et Logistiques
•    Direction des Services Financiers et de l’Informatique
•    Direction des Services Techniques et Biomédicaux
•    Direction des Soins
•    Institut de Formation en Soins Infirmiers et Institut de
             Formation Aide Soignant

  POLE CHIRURGIE
•    Service de Chirurgie Digestive, Viscérale, Oncologique et Bariatrique
•    Service d’Ophtalmologie
•    Unité d’Orthopédie – Traumatologie
•    Service Oto Rhino Laryngologique et Chirurgie Maxillo-Faciale.
•    Chirurgie Urologique


POLE FEMME - MERE – ENFANT

•    Gynécologie – Obstétrique
•    Centre de Planification ou d’Education Familiale
•    Service Ménage de la Maternité
•    Pédiatrie
•    Ecole de l’Asthme
•    Pédiatrie Néonatale
•    C.A.M.S.P Laon et son antenne à Hirson et U.P.P.H. Laon
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POLE GERIATRIE

•    Court Séjour Gériatrique
•    Soins de Suite et de Réadaptation - Tuileries –
•    Les Tuileries - 2ème et 3ème étage – USLD – EHPAD
•    Activités Soins Esthétiques
•    Service Social – Les Tuileries
•    Service Ménage – Les Tuileries
•    Consultation Plaie et Stomies
•    Résidence César d’Estrées
•    Equipe Ménage – Résidence César d’Estrées
•    Service Social – Court Séjour gériatrique et Résidence César d’Estrées

POLE MEDECINE

•    Médecine interne
•    Centre de Coordination en Cancérologie
•    Cardiologie
•    Unité de Soins Intensifs en Cardiologie
•    Service de Médecine Gastro-entérologie
•    Néphrologie – Hémodialyse
•    Soins Palliatifs


POLE TRANSVERSAL

•    Archives – Département d’information Médicale
•    Bloc Opératoire, Stérilisation et Endoscopie
•    Consultations Externes
•    Consultations
•    Imagerie Médicale
•    Kinésithérapie
•    Laboratoire
•    Pharmacie
•    Service d’Hygiène Hospitalière
•    Unité Ambulatoire Médico-chirurgicale
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POLE URGENCE

•    Service d’Accueil et d’Urgences
•    Unité de Coordination des Prélèvements d’Organes
•    Service d’Aide Médicale Urgente
•    Service Anesthésie Réanimation
•    Algologie
•    Dépôt de sang
•    Service de Réanimation Polyvalente







        e.    ANNEXE 2 :Principales caractéristiques des réseaux informatiques [7] [8] [9]
   

                1.    Découpage fonctionnel
• Intranet : le réseau interne d'une entité organisationnelle
• Extranet : le réseau externe d'une entité organisationnelle
• Internet : le réseau des réseaux interconnectés à l'échelle de la planète.

                2.     Réseau privé virtuel (VPN)
Un réseau VPN est un réseau privé construit au sein d’une infrastructure informatique public, tel qu’Internet. Il permet de faire communiquer à distance deux réseaux d’entreprises, ou un ordinateur et un réseau d’entreprise, de façon confidentielle, et ceci en utilisant Internet.
L'entreprise reçoit donc le même service que si les liaisons lui appartenaient en propre : c'est pourquoi on parle de réseau virtuel.

                3.     Les infrastructures
Les infrastructures ou supports peuvent être des câbles dans lesquels circulent des signaux électriques, l'atmosphère où circulent des ondes radio, ou des fibres optiques qui propagent des ondes lumineuses. Elles permettent de relier « physiquement » des équipements assurant l'interconnexion des moyens physiques qui sont définis par des protocoles.
Les équipements d'un réseau sont connectés directement ou non suivant le type de topologie du réseau.

Les normes IEEE définissent les spécifications relatives à la mise en œuvre de plusieurs types de réseaux ETHERNET.
Voici quelque standard :
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    - Le 10BaseT pour les câbles en paires torsadées non blindées et blindées.
    (Distance maxi entre 2 équipements: 100 M, Débit : 10 Mbps).
    - Le 10Base2 pour les câbles en coaxial fin.
    (Distance maxi entre 2 équipements: 185 M, Débit : 10 Mbps).
    - Le 10Base5 (ETHERNET STANDARD) pour les câbles en coaxial épais (Distance maxi entre 2 équipements: 500 M, Débit : 10 Mbps).
    - Le 100BaseX (FAST ETHERNET)
    (Distance maxi entre 2 équipements: 100 M, Débit : 100 Mbps).
    - Le 100BaseT4 pour la paire torsadée à quatre paires de fils (UTP).
    (Distance maxi entre 2 équipements: 100 M, Débit : 100 Mbps)
    - Le 100BaseT5 pour la paire torsadée de catégorie 5
    (Distance maxi entre 2 équipements: 100 M, Débit : 100 Mbps)
    - Le 100BaseTX pour la paire torsadée blindée (STP)
    (Distance maxi entre 2 équipements: 100 M, Débit : 100 Mbps)
    - Le 100BaseFX pour la fibre optique
    (Distance maxi entre 2 équipements: 412 M en mode « half duplex » et 2000 M  « en full duplex » Débit : 100 Mbps)     - Le 100BaseFL pour la fibre optique
    (Distance maxi : 2000 M, Débit : 100 Mbps)

     - Les débits disponibles varient de 11 Mbps pour la norme IEEE 802.11b à 54 Mbps pour la norme IEEE 802.11g pour une portée maximale de 300 mètres.

            4.    Le câblage RJ-45
Les câbles utilisés sont appelés paires torsadées (en anglais twisted pairs) car ils sont constitués de 4 paires de fils torsadés. Chaque paire de fils est constituée d'un fil de couleur unie et d'un fil possédant des rayures de la même couleur. Il est fortement recommandé d'utiliser du câble de catégorie 5 d'une longueur minimale de 3 mètres et d'une longueur maximale de 90 mètres.
 Il existe deux standards de câblage différent par la position des paires orange et verte :
    - Le TIA/EIA 568A
    - Le TIA/EIA 568A

-> Différences entre câbles droits et câbles croisés :
    - Le câble droit (en anglais patch câble) est utilisé lorsqu'un ordinateur est connecté à un hub ou à un Switch, ce qui signifie qu'un fil relié à la prise 1 d'un côté est relié à la prise 1 de l'autre côté. La norme de câblage généralement utilisée pour réaliser des câbles droits est la norme TIA/EIA T568A, cependant il existe des câbles droits selon la norme TIA/EIA T568B (seules les couleurs de certains fils changent).
    - Le câble croisé (en anglais cross câble ou crossover) est un câble dont deux fils se croisent. La norme recommandée pour ce type de câble est la norme TIA/EIA T568A pour une des extrémités, la norme TIA/EIA T568B pour l'autre.
Le câble croisé est utilisé lorsque l’on souhaite relier deux ordinateurs entre eux sans utiliser un hub ou un Switch.
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            5.    Topologies des réseaux

La topologie d’un réseau correspond à la manière dont les équipements informatiques sont reliés entre eux.
La performance du réseau dépendra de sa topologie.


  
- Le réseau en anneau :
schéma réseau en anneau


Figure 26 : Topologie réseau en anneau
 
La défaillance d'un nœud rompt la structure d'anneau si la communication est unidirectionnelle. Un réseau à une topologie en anneau quand toutes ses stations sont connectées en chaine les unes aux autres par une liaison bipoint et la dernière à la première. (Chaque station joue le rôle de station intermédiaire.) Chaque station qui reçoit une trame, l'interprète et la réémet à la station suivante de la boucle si c'est nécessaire.






- Le reseau en arbre :
schéma réseau en arbre
Figure 27 : Topologie réseau en arbre
Il est divisé en niveau. Le sommet, de haut niveau, est connecté à plusieurs nœuds de niveau inférieur, dans la hiérarchie. Ces nœuds peuvent être eux-mêmes connectés à plusieurs nœuds de niveau inférieur. Le tout dessine alors un arbre, ou une arborescence. Le point faible de ce type de topologie réside dans l'ordinateur "père" de la hiérarchie qui, s'il tombe en panne, paralyse la moitié du réseau.
- Le réseau en bus :

schéma réseau en bus
Figure 28 : Topologie réseau en BUS

La défaillance d'un nœud (ordinateur) ne scinde pas le réseau en deux sous-réseaux.. Ces unités sont reliées de façon passive par dérivation électrique ou optique. Les caractéristiques de cette topologie sont les suivantes :
•    Lorsqu'une station est défectueuse et ne transmet plus sur le réseau, elle ne perturbe pas le réseau.
•    Lorsque le support est en panne, c'est l'ensemble du réseau qui ne fonctionne plus.
•    Le signal émis par une station se propage dans un seul sens ou dans les deux sens.
•    Si la transmission est bidirectionnelle : toutes les stations connectées reçoivent les signaux émis sur le bus en même temps (au délai de propagation près).

- Le réseau en étoile :
schéma du réseau étoite
Figure 29 : Topologie réseau étoile

La panne d'un nœud ne perturbe pas le fonctionnement global du réseau. En revanche, l'équipement central (un concentrateur (hub) ou un commutateur (switch)) qui relie tous les nœuds constitue un point unique de défaillance : une panne à ce niveau rend le réseau totalement inutilisable. L'inconvénient principal de cette topologie réside dans la longueur des câbles utilisés.

- Le réseau linéaire :
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La défaillance d'un nœud (ordinateur) peut scinder le réseau en deux sous-réseaux.

- Le réseau maillé :
Schéma du réseau maillé
Figure 30 : Topologie réseau maillé

Chaque terminal est relié à tous les autres, l'inconvénient est le nombre de liaisons nécessaires, cependant, il permet une plus grande fiabilitée.

            6.    Architecture des systemes

- client / serveur
    Dans un environement client/serveur les machines clientes (des machines faisant partie du réseau) contactent un serveur, qui leur fournit des services. Ces services sont des programmes fournissant des données telles que l'heure, des fichiers, une connexion, etc.

Les services sont exploités par des programmes, appelés programmes clients, s'exécutant sur les machines clientes. On parle ainsi de client lorsque l'on désigne un programme tournant sur une machine cliente, capable de traiter des informations qu'il récupère auprès d'un serveur. (dans le cas du client FTP il s'agit de fichiers).

Avantages de l'architecture client/serveur:
Le modèle client/serveur permet d’obtenir un grand niveau de fiabilité, ses principaux atouts sont :
•    des ressources centralisées : étant donné que le serveur est au centre du réseau, il peut gérer des ressources communes à tous les utilisateurs.
•    une meilleure sécurité : car le nombre de points d'entrée permettant l'accès aux données est moins important.
•    une administration au niveau serveur.
•    un réseau évolutif : grâce à cette architecture il est possible de supprimer ou rajouter des clients sans perturber le fonctionnement du réseau et sans modification majeure.


- client leger
    Le poste Client Léger n'éxécute que des tâches d'affichage, de gestion réseau et d'interface utilisateur. L'ensemble des applications est déporté sur un serveur central avec un accès simplifié, économique, sécurisé et performant.
Un terminal Client Léger se différencie donc principalement d'un PC par :
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•    l'absence d'applications locales,
•    un faible encombrement,
•    un environnement totalement silencieux (pas de ventilateur),
•    une forte réduction des coûts ,
•    un niveau de sécurité optimum (pas de propagation de virus),
•    une facilité d'administration à distance.

Le déploiement, la gestion, le support et l'exécution des applications s'effectuent intégralement sur le serveur. Seuls les changements d'écrans, les clics souris et les entrées clavier transitent entre le terminal Client Léger et le serveur, ce qui garantit d'excellentes performances et une faible utilisation de la bande passante (environ 8 Kbps de bande passante avec un poste Client Léger, hors flux d'impression).
L'administration complète et la gestion de la configuration des postes clients s'opèrent à distance, de même que la mise à jour des versions de logiciels.


            7.     Protocoles de communication

Un protocole est une méthode standard qui permet la communication entre des processus. Il s’agit d’un ensemble de règles et de procédures à respecter pour émettre et recevoir des données sur un réseau. Il en existe plusieurs selon ce que l'on attend de la communication.

- Le protocole TCP/IP (transport control Protocol/Internet Protocol)

•    Le rôle du protocole IP :

Le protocole IP traite les datagrammes IP indépendamment les uns des autres en définissant leur représentation, leur routage et leur expédition.
Les datagrammes sont des données encapsulées, c'est-à-dire des données auxquelles on a ajouté des en-têtes correspondant à des informations sur leur transport.

Il détermine le destinataire du message grâce à 3 champs :
    Le champ adresse IP : adresse de la machine
    Le champ masque de sous-réseau : un masque de sous-réseau permet au protocole IP de déterminer la partie de l'adresse IP qui concerne le réseau
    Le champ passerelle par défaut : permet au protocole Internet de savoir à quelle machine remettre le datagramme si jamais la machine de destination n'est pas sur le réseau local

•    Le rôle du protocole TCP :

Le protocole TCP se charge de la communication entre les applications, c’est-à-dire entre les logiciels utilisés par les ordinateurs.

Il vérifie que le destinataire est prêt à recevoir les données.
Il fractionne les messages en paquets plus petit (car les paquets IP ont une taille limitée) et numérote les paquets.

A la réception, il vérifie que tous les paquets sont bien arrivés et peut redemander les paquets manquants.
Il réassemble les paquets avant de les transmettre aux logiciels.
Il envoie des accusés de réception pour prévenir l'expéditeur que les données sont bien arrivées.
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Le protocole TCP/IP permet donc à des logiciels situés sur des ordinateurs différents de communiquer de façon fiable.

- Le protocole HTTP

Le protocole HTTP permet un transfert de fichiers localisés grâce à une chaîne de caractères appelée URL entre un navigateur (le client) et un serveur Web.

- Le protocole HTTPS

Le protocole HTTPS est une extension de HTTP utilisant SSL (Secure Socket Layer)

- Le SSL est un système qui permet de sécuriser l’échange d’information, il garantie la confidentialité, l’intégrité et l’authentification (permet de s’assurer de l’identité des communicants)
SSL peut être utilisé pour sécuriser pratiquement n'importe quel protocole utilisant TCP/IP.

- Le protocole FTP

FTP (file transfer protocol) est un protocole de transfert de fichier. Il permet le  transfert de fichier est l'échange de longs documents entre ordinateurs. Cette application est surtout employée pour le téléchargement de divers fichiers multimédias. Elle peut servir pour la sauvegarde régulière des données. L'utilisateur est alors un client s'adressant à un serveur de fichier. Dans le réseau privé virtuel d'une entreprise, on utilise plutôt les versions sécurisées de FTP pour assurer le chiffrement des données transmises.

- Le protocole FTPS
    FTPS est une extension de FTP utilisant SSL (voir l’explication du SSL ci-dessus) .

- Le protocole RADIUS
    Le protocole RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service), est un protocole d'authentification standard.
Le fonctionnement de RADIUS est basé sur un système client/serveur chargé de définir les accès d'utilisateurs distants à un réseau.

Le protocole RADIUS repose principalement sur un serveur (le serveur RADIUS), relié à une base d'identification (base de données) et un client RADIUS, appelé NAS (Network Access Server), faisant office d'intermédiaire entre l'utilisateur final et le serveur. L'ensemble des transactions entre le client RADIUS et le serveur RADIUS est chiffré et authentifié grâce à un secret partagé.


            8.     Les standards de communication

- La norme international HL7 [10]
    HL7 est un standard qui définit un format pour les échanges informatisés de données cliniques, financières et administratives entre systèmes d’informations hospitaliers.
Cette norme permet à plusieurs systèmes hétérogènes d’échanger des données cliniques sans tenir compte des plateformes et des applications.
HL7 désigne Santé Niveau 7, le chiffre 7 correspond à la couche application de la norme OSI pour les réseaux.
    Les messages HL7 sont composés d’une suite de segments, chaque segment est composé d’un ensemble de champs qui sont eux-mêmes composés de composants et de sous composants. La suite et l’ordre des segments dans le message sont définit par le type de message à envoyer (admission, transfert, congé etc.…).
Il existe à ce jour plusieurs version de ce standard.
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- La norme HPRIM [11]
    H.PR.I.M. (Harmonie et PRomotion de l'Informatique Médicale) est une norme française de transmission des examens de biologie créée en 1990.
    Initialement développée par les laboratoires d'analyse pour communiquer entre eux, elle a été ensuite utilisée pour transmettre les résultats aux médecins prescripteurs. Par la suite, la couverture fonctionnelle du standard s'est étendue sur un grand nombre de cas d'utilisations d'échanges entre SIH.
    Parallèlement, en 2004, le consortium HPRIM a rejoint la norme internationale HL7 dont elle est devenue le sous-ensemble francophone le plus utilisé (HL7 - France HPRIM).
Il existe 2 générations de formats de fichiers d'échange HPRIM.

- La norme DICOM [12]
    La norme DICOM « Digital Imaging and Communication in Medicine » est un document qui définit une méthode de communication pour les différents équipements d'imagerie médicale numérique. Cette norme est maintenant utilisée par la plupart les fabricants de matériel d'imagerie médicale. Elle représente un progrès réel car elle permet de prédire la possibilité d'interconnexion des appareils à partir d'un Document de Conformité ou " Conformance Statement " émis pour chacune des machines respectant cette norme.
    La norme permet aux équipements de communiquer localement , à distance ou au travers d'un média en assurant la compatibilité des équipements et en éliminant les formats propriétaires.
Les images du patient ainsi que toutes les informations associées sont ainsi disponible dans un format identique et compatible.

            9.    Les  principaux  composants  d’interconnexion

- Le concentrateur :
Le concentrateur (appelé Hub en anglais)  est un élément matériel qui permet de relier plusieurs ordinateurs entre eux. Son rôle consiste à prendre les données binaires parvenant d’un port et de les diffuser sur l’ensemble des ports.

- Le commutateur : 
Comme le concentrateur, le commutateur (Switch) est un élément matériel qui permet de relier plusieurs ordinateurs entre eux. Sa seule différence avec le Hub réside dans la capacité de connaître l’adresse physique des machines qui lui sont connectées et d’analyser les trames reçues pour les diriger vers la machine de destination.

- Les répéteurs :
Le répéteur (repeater) est un équipement utilisé pour régénérer le signal entre deux nœuds du réseau, afin d’étendre la distance du réseau. On peut l’utiliser pour relier deux câbles de types différents. 

- Les ponts :
Le pont (bridge) est un dispositif matériel permettant de relier des réseaux  travaillant avec le même protocole. Il reçoit la trame  et analyse l’adresse de l’émetteur et du destinataire et la dirige vers la machine destinataire.

- Les passerelles :
La passerelle est un système matériel et logiciel permettant de relier deux réseaux, servant  d’interface entre deux protocoles différents. Lorsqu’un utilisateur distant contact un tel dispositif, celui-ci examine sa requête, et si celle-ci correspond aux règles que l’administrateur réseaux a défini, la passerelle crée un pont entre les deux réseaux. Les informations ne sont pas directement transmises plutôt traduite pour assurer la transmission de deux protocoles.   Ce système permet de relier deux systèmes informatiques qui n’utilisent pas la même architecture. Les passerelles permettent donc d’assurer une compatibilité au niveau des applications entre réseaux hétérogènes. Des postes situés sur un réseau peuvent ainsi dialoguer avec l'application située sur un autre ordinateur ou sur un autre réseau doté d'une architecture propriétaire (spécifique d'un constructeur particulier).
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- Le modem :
Le modem est un périphérique utilisé pour transmettre les informations via un support téléphonique. Comme un ordinateur fonctionne avec des données numériques et qu’une ligne téléphonique véhicule des informations analogiques, le modem sert à  convertir les signaux analogiques venant de la ligne téléphonique en signaux numériques utilisables par l’ordinateur et vice versa. Le modem utilise les techniques de modulation et de démodulation.

- Le routeur :
Les routeurs sont destinés à relier des réseaux de technologies différentes. Ils opèrent au niveau de la couche réseau et effectuent le routage des informations à travers tous les réseaux interconnectés. On leur associe également des fonctions de filtrage et de sécurité. Le routeur, étant perçu  comme un point d'entrée dans un réseau, peut vérifier que les utilisateurs des messages sont connus et autorisés à émettre. Dans le cas d'une connexion à Internet, le routeur pare-feu (firewall) protège le réseau contre les intrusions. Il pourra aussi vérifier les protocoles auxquels appartiennent les messages qui se présentent et refuser l'entrée du réseau à certains d'entre eux.
Le routeur possède donc plusieurs interfaces réseau, chacune d’elle possède sa propre adresse IP et est connectée sur un réseau différent.

- Les interfaces informatiques
Une interface définit la frontière de communication entre deux entités, comme des éléments de logiciel, des composants de matériel.
C’est donc une jonction entre deux matériels ou logiciels leur permettant d'échanger des informations par l'adoption de règles communes, physiques ou logiques.

            10.    Les ports série

    Une liaison série est une ligne où les bits d'information (1 ou 0) arrivent successivement, soit à intervalles réguliers (transmission synchrone), soit à des intervalles aléatoires, en groupe (transmission asynchrone)
Appelé aussi port COM sur les ordinateurs.

- Le protocole RS232 : ce protocole fixe aux différentes broches d'entrées et de sorties des fonctions particulières, il s’agit d’une norme standardisant un bus de communication de type série sur trois fils minimum.
(Transmission asynchrone)
Toutefois, il est possible de créé son propre protocole de transmission.
La liaison RS-232, est couramment employée pour relier un micro-ordinateur ou un terminal à un modem ou une interface réseau. Par son ancienneté, elle est généralisée sur de nombreux équipements et sert très souvent d'interface de télécommande. Les données sont transmises en mode asymétrique sur deux conducteurs dont l’un est la masse, ce qui limite le débit et la longueur maximale de la liaison. En général, on considère les valeurs maximales de 9 600 bauds et d'une vingtaine de mètres.

            11.    Les ports parallèle

Le port parallèle des PC et compatibles se présente sous la forme d'un prise DB25 femelle, alors que côté imprimante, un connecteur de type Centronics à 36 broches est généralement utilisé. Ce port ayant été avant tout pensé pour communiquer avec une imprimante, la plupart de ses signaux ont un rapport avec ce périphérique. Il possède 17 broches utilisables, les broches restantes étant reliées à la masse.
La transmission de données en parallèle consiste à envoyer des données simultanément sur plusieurs canaux (fils). Les ports parallèles présents sur les ordinateurs personnels permettent d'envoyer simultanément 8 bits (un octet) par l'intermédiaire de 8 fils.
Les ports parallèles sont, comme les ports série, intégrés à la carte mère. Les connecteurs DB25 permettent de connecter un élément extérieur (une imprimante par exemple).
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