Last Update: 2006-12-30
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Bachelor thesis: English abstract

Development of a instant messaging-based communication module for telemedical applications

In sparsely populated or conflict areas medical care can be improved by the use of telemedicine. In uncertain cases the attending physician can take medical pictures like a radiogram and immediately send them to another expert. In this case a long journey for the patient can be avoided.

Such a telemedical project of the Fraunhofer IGD is the TeleInViVo system. The communication layer uses a TCP peer-to-peer connection which is encountering more and more problems with firewall systems. In addition, the addressing of physicians by IP-addresses proved to be circuitous in practice. They are difficult to remember and provide insufficient mobility because they can change frequently. This bachelor thesis researched an instant messaging based communication layer for the TeleInViVo system.

Essential purposes of this thesis are to bypass firewall barriers and to solve the problems caused by troublesome IP-addresses. As an instant messaging system the Jabber/XMPP protocol is used. Moreover, the addressing is now done using static Jabber addresses which are easier to handle for physicians. The transmission of sensitive patient records is secured by the SSL/TLS protocol at the communication layer. Firewall barriers are avoided by the use of central instant messaging servers and proxy technologies. Furthermore, the Jabber enhancement protocol HTTP-Polling enables access to Jabber servers by using simple HTTP connections.

The main focus of this thesis is the selection, validation and specification of Jabber/XMPP protocols for the exchange of medical data. In this connection, medical data can be pictures, like ultrasounds or laboratory values such as blood values, and mouse actions, like mouse movements or mouse clicks. For data-transfer an existing protocol has been adapted and extended. Moreover, a new protocol for the exchange of mouse actions has been specified. In conclusion, some of the presented methods are implemented, tested. The results of the implementation are discussed.

Bachelor thesis: German abstract

Entwicklung eines Instant Messaging basierten Kommunikationsmoduls für telemedizinische Anwendungen

Durch Telemedizin kann in schwach besiedelten Regionen oder Krisengebieten vielmals die medizinische Versorgung der Bevölkerung verbessert werden. In unklaren Fällen kann der behandelnde Arzt Aufnahmen, beispielsweise Ultraschallbilder, anfertigen und per Computer innerhalb kürzester Zeit an einen Spezialisten schicken. Hierfür muss der Patient keine lange Reise antreten.

Ein solches telemedizinisches Projekt des Fraunhofer IGD ist das TeleInViVo-System. Die Kommunikationsschicht beruht dabei auf direkten TCP-Verbindungen, die durch Firewallsysteme zunehmend Schwierigkeiten bekommen. Des Weiteren erweist sich die Adressierung der Ärzte über IP-Adressen in der Praxis als umständlich. Diese sind schwer zu merken und erlauben durch häufige IP Wechsel nur eine ungenügene Mobilität. Die vorliegende Bachelorarbeit untersucht einen Instant Messaging basierten Ansatz für die Kommunikationsschicht des TeleInViVo-Projektes.

Wesentliche Ziele dieser Arbeit sind es Firewallbarrieren weitestgehend zu umgehen und die, für Ärzte, mühsame Adressierug über IP-Adressen zu lösen. Als Instant Messaging Protokoll wir das freie Jabber/XMPP-Protokoll verwendet. Die Adressierung erfolgt nun über Jabber-Adressen, die im Wesentlichen keine Änderungen erfahren und für Ärzte einfacher zu handhaben sind. Die sensiblen Patientendaten werden auf der Übertragungsebene durch das SSL/TLS-Protokoll geschützt. Firewallbarrieren werden durch den Einsaz von zentralen Instant Messaging Servern und Proxy-Technologien weitestgehend umgangen. Durch das HTTP-Polling Jabber-Zusatzprotokoll genügt eine einfache HTTP-Verbindung zum Datenaustausch.

Ein Schwerpunkt dieser Arbeit liegt in der Auswahl, Bewertung und Spezifizierung von Protokollen für den Austausch von medizinischen Daten über Jabber/XMPP. Hierbei sind zum einen Daten, wie beispielsweise Ultraschallbilder oder Laborwerte und zum anderen Mausaktionen, wie Mausklicks oder Mausbewegungen zu übertragen. Für die Datenübertragung wird ein bestehendes Protokoll erweitet und für die Übertragung von Mausaktionen ein neues Protokoll spezifiziert. Einige der vorgestellten Konzepte werden anschliessend implementiert, getestet und bewertet.

© 2001-2009 by Oliver Hohlfeld, M.Sc. | Imprint empty
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