Современные медицинские информационные системы

01 Февраля в 12:10 11168 0


Развитие информационных технологий и современных коммуникаций, появление в клиниках большого количества автоматизированных медицинских приборов, следящих систем и отдельных компьютеров привели к новому витку интереса и к значительному росту числа медицинских информационных систем (МИС) клиник, причем как в крупных медицинских центрах с большими потоками информации, так и в медицинских центрах средних размеров и даже в небольших клиниках или клинических отделениях. Только в США затраты клиник в этой области составляют около 8,5 млрд. долларов в год, и, по оценкам специалистов, в 2000 г. ожидается рост затрат до 12-14 млрд. долларов в связи с планируемой заменой или модернизацией устаревших МИС.

Естественно, вкладывая столь значительные средства в создание МИС, руководители клиник и медицинский персонал вправе ожидать от их внедрения реального повышения эффективности использования медицинской информации. В первую очередь, за счет реальных преимуществ использования ЭВМ при вводе, хранении, поиске, обработке, анализе и представлении данных о больных и резкого сокращения бумажного документооборота. И, во-вторых, за счет возможности оперативного анализа деятельности отдельных служб клиники для быстрого принятия управленческих решений, оперативного учета затрат на лечение и содержание пациентов, выписки счетов, учета реальной нагрузки на каждого сотрудника и т.п. - вплоть до использования внутрибольничной электронной почты для составления расписаний исследований и оформления заказов на выполнение анализов. Как правило, при правильно выбранной концепции МИС эти ожидания оправдываются, хотя мало кто из врачей реально представляет, с какими проблемами столкнутся персонал клиники и администрация в процессе внедрения и эксплуатации МИС.

По разным оценкам, в рукописной истории болезни содержится от 40 до 70% информации о больном, полученной в ходе лечебного процесса. Остальная часть - в собственных архивах служб либо же безвозвратно потеряна [1]. Около 11% лабораторных исследований необходимо проводить повторно вследствие того, что предыдущие данные просто невозможно отыскать [3]. Достаточно неудобны и громоздки стандартные архивы ЭКГ, рентгеновских снимков и т.п. Проведение любой исследовательской работы в архивах историй болезни требует значительного времени. Все это в комплексе и привело к необходимости перевода на качественно новый уровень процесса сбора и обработки клинической и финансовой информации в условиях клиники.

Современная концепция информационных систем предполагает объединение электронных записей о больных (electronic patient records) с архивами медицинских изображений и финансовой информацией, данными мониторинга с медицинских приборов, результатами  работы  автоматизированных лабораторий   и  следящих  систем, наличие современных средств обмена информацией (электронной внутрибольничной почты, Internet, видеоконференций и т.д.).

В целом набор требований к построению МИС [4] выглядит следующим образом:
1. Удовлетворять нуждам всего персонала клиники и быть ориентированной на больного.
2. Гибкость, настраиваемость и простота ввода изменений.
3. Интегрируемость в состав других информационных систем.
4. Пользователи должны видеть реальную выгоду от применения МИС.
5. Обеспечение удобного автоматического кодирования медицинских терминов в целях дальнейшего анализа.
6. Управление ключевыми элементами системы должно быть в руках медицинского учреждения, а не у разработчика системы.
7. Организация должна быть способна разрабатывать и внедрять решения постепенно, добавляя новые задачи в единую работающую систему.
8. МИС должна разрабатываться медициной для медицины, т.е. специалисты клиник должны принимать самое активное участие в разработке концепции.
9. Непосредственный ввод данных медицинским персоналом, легкий доступ к информации, выдача в реальном времени сигналов тревоги и запланированных мероприятий.
10. МИС должна расти вместе с ростом организации, которую обслуживает.

Хотим отметить, что, хотя указанные требования не являются жесткими, большинство успешно функционирующих в клиниках мира МИС были разработаны исследовательскими коллективами, работающими в составе крупных госпиталей, университетских клиник и т. п. В то же время большинство неудач при разработке и внедрении МИС было обусловлено отсутствием в составе фирм-разработчиков экспертов в области медицины, недостаточным общением разработчиков с врачами - конечными пользователями. Это тем более важно, что внедрение МИС зачастую ведет к изменению стиля работы медицинского персонала, даже к изменению его менталитета.

Отдельного разговора заслуживают проблемы терминологии и использования стандартов представления данных в электронных записях о больном, форматов изображений и т.п., международных классификаторов болезней, диагнозов и т.п. Эти проблемы стали особенно актуальными при возрастающем обмене информацией о пациентах (между клиниками, страховыми компаниями, национальными регистрами и т.п.). В частности, в США «нестыковка» МИС разных клиник привела не только к значительным затратам на разработку программ-конверторов и промышленных стандартов, но и явилась одной из причин замены МИС в клиниках на более современные, поддерживающие основные стандарты представления данных (например, для данных - Health Level 7 и ASTM, для изображений - DICOM).

Из важных стандартов отметим также International Classification of Diseases (ICD-9CM) и два проекта по терминологии: Systematized Nomenclature of Medicine (SNOMED III), разрабатываемый American College of Pathology, и Unified Medical Language System (UMLS), разрабатываемый National Library of Medicine [2, 6, 8, 10, 12, 20]. Стандартом для изображений de facto становится DICOM, предложенный American College of Radiology - National Electrical Manufactures Association (ACR-NEMA) и поддержанный основными производителями медицинского оборудования и программного обеспечения.

В задачу данного краткого обзора не входит полное описание рынка программных средств в области здравоохранения и медицинских информационных систем, но представляется целесообразным остановиться на некоторых крупных предложениях [4].

C-HIS (Hospital Information System) - продукт фирмы CITATION Computer Systems Inc., одного из ведущих поставщиков информационных систем «клиент - сервер» в здравоохранении. Это клиническая информационная система, состоящая из нескольких модулей: информационная система лабораторий, база данных по пациентам, система управления лечебным процессом, радиологическая информационная система, фармакологическая информационная система, система регистрации платежей, общая бухгалтерская система, история болезни с отслеживанием финансовых моментов, информационная система управления клиникой, система планирования, механизм взаимодействия. C-HIS установлены более чем в 450 клиниках по всему миру.

ChartMaxx™ Electronic Patient Record System - разработка фирмы MedPlus Inc. ChartMaxx EPR, представляет собой интеграционную систему программных и аппаратных средств, которая создает полные цифровые медицинские записи, удовлетворяющие всем требованиям клинической информацией внутри и вне клиники.

Отметим, что в целях сокращения времени доступа и требуемых объемов для хранения данные разделены на две логические чаcти: первичные истории и вторичные истории. Первичная история содержит документы, которые могут представлять интерес после того, как история закрыта (паспорт, анамнез, эпикриз, записи об операции, лабораторные исследования и другие отчеты). Вторичная история содержит все другие документы, которые редко требуются после ее завершения, такие как дневник, назначения и т.п.

При сканировании документов штриховое кодирование используется для автоматического распознавания типа документа и пациента. Документы имеют электронные подписи.
Система установлена более чем в 500 клиниках США.

HNA - Health Network Architecture - автоматизированная система клиники фирмы Cerner Corp. Она включает в себя следующие компоненты: систему регистрации пациента, планирование лечебного процесса, автоматизацию обработки в клинических лабораториях, систему регистрации пациента, информационное обеспечение в операционной, банк данных по фармакологии, общий банк медицинских данных всего учреждения, систему автоматизации процессов управления картой пациента (транскрипция, кодирование, отслеживание полноты записей), интерфейс между различными системами (в т. ч. системами хранения и обработки изображений), банк данных для поддержки управления клиникой и принятия решений, набор программных средств для врача, базы знаний. Установлена более чем в 200 клиниках США.

Конечно же, приведенные разработки - очень небольшая часть имеющихся на рынке продуктов (только в США и Европе в этой области успешно работают около 450 компаний). В принципе, возможна адаптация западных разработок (перевод сообщений, настройка модулей программ и т. п. к задачам и специфике российских клиник, однако это весьма сложная и дорогая процедура. В то же время достаточно логичным является использование уже отлаженных и проверенных в клинках США и Европы решений и концепций МИС. Важно отметить, что имеются и отечественные разработки в области МИС. Наиболее известны МИС в НЦССХ им. А. Н. Вакулсва РАМН, МНТК «Микрохирургия глаза», в целом ряде ведущих клиник в Казани, Москве, С.-Петербурге, Челябинске и др. В России в области МИС успешно работают около 20 компаний, правда, информация о разработках и опыте внедрения достаточно скупа и разрозненна.

По мнению сотрудников американского института медицинских записей (Medical Records Institute, USA) [14], фактически можно выделить 5 различающихся уровней компьютеризации для МИС.

Первым уровнем МИС являются автоматизированные медицинские записи. Этот уровень характеризуется тем, что только около 50% информации о пациенте вносится в компьютерную систему и выдается ее пользователям в виде различных по форме отчетов. Иными словами, такая компьютерная система является неким автоматизированным окружением вокруг «бумажной» технологии ведения пациента. Такие автоматизированные системы обычно охватывают регистрацию пациента, выписки, внутрибольничные переводы, ввод диагностических сведений, назначения, проведение операций, финансовые вопросы, они идут параллельно «бумагообороту» и служат прежде всего разного вида отчетности.

Вторым уровнем МИС является система компьютеризированной медицинской записи (Computerized Medical Record System). На этом уровне развития МИС те медицинские документы, которые ранее не вносились в электронную память (прежде всего речь идет об информации с диагностических приборов, получаемой в виде различного рода распечаток, сканограмм, топограмм и пр.), индексируются, сканируются и запоминаются в системах электронного хранения изображений (как правило, на магнитно-оптических накопителях). Успешное внедрение таких МИС началось практически только с 1993 г.

Третьим уровнем развития МИС является внедрение электронных медицинских записей (Electronic Medical Records). В этом случае в медицинском учреждении должна быть развита соответствующая инфраструктура для ввода, обработки и хранения информации со своих рабочих мест. Пользователи должны быть идентифицированы системой, им даются права доступа, соответствующие их статусу. Структура электронных медицинских записей определяется возможностями компьютерной обработки. На третьем уровне развития МИС электронная медицинская запись может уже играть активную роль в процессе принятия решений и интеграции с экспертными системами, например, при постановке диагноза, выборе лекарственных средств с учетом настоящего соматического и аллергического статуса пациента и т. п.

На четвертом уровне развития МИС, который авторы назвали системами электронных медицинских записей (Electronic Patient Record Systems, или же, по другим источникам, Computer-based Patient Record Systems), записи о пациенте имеют гораздо больше источников информации. В них содержится вся соответствующая медицинская информация о конкретном пациенте, источниками которой могут являться как одно, так и несколько медицинских учреждений. Для такого уровня развития необходима общегосударственная или интернациональная система идентификации пациентов, единая система терминологии, структуры информации, кодирования и пр.

ПЯТЫМ уровнем развития МИС называют электронную запись о здоровье (Electronic Health Record). Она отличается от системы электронных записей о пациенте существованием практически неограниченных источников информации о здоровье пациента. Появляются сведения из областей нетрадиционной медицины, поведенческой деятельности (курение, занятия спортом, использование диет и т. д.).



На сегодняшний день можно говорить о достижении первого и второго уровней компьютеризации здравоохранения. В последние годы, по мнению исследователей из Medical Records Institute [14], идет развитие систем электронной медицинской записи (третий уровень МИС). Следующий уровень может быть достигнут в небольших регионах к 2002 г., но в целом, вероятно, он не будет внедрен в систему здравоохранения до 2005 г. [15].

В настоящее время по всему миру продолжает неуклонно расти число внедренных и успешно функционирующих медицинских информационных систем. Почти все они, в соответствии с предложенной выше классификацией, относятся либо к первому, либо ко второму уровню развития. Однако в связи с тем, что подавляющее большинство из них разрабатывалось в разное время, независимыми командами разработчиков и на различных платформах, то для осуществления электронного обмена медицинскими документами на первый план выходит необходимость применения стандартной терминологии, стандартных классификаторов и стандартного кодирования медицинской информации.

Чаще всего медицинские информационные системы в крупных госпиталях развиваются постепенно, начиная с компьютеризации нескольких отделов. Зачастую локальные информационные задачи отделов решаются на разнородной технике, и перед разработчиками МИС встают серьезные проблемы при попытках интеграции указанных систем, в том числе систем обработки и хранения графической информации, в единое целое. Как известно, клиническая медицина включает различные виды информации. В дополнение к текстовой и числовой информации имеются клинические изобретения, аудио- (допплер-исследования) и видеограммы (сонограммы, ангиограммы). Компьютерная история болезни должна обеспечить также интеграцию с мультимедийной информацией [5].

Возрастающая специализация медицинских учреждений зачастую приводит к тому, что пациент нуждается в консультациях и в других территориально удаленных клиниках. Чаще всего речь идет о необходимости квалифицированных советов при изучении полученных клинических изображений [11]. Решение проблемы - использование современных телекоммуникаций для качественной передачи изображений и организации видеоконференций (рис. 1). Однако, как образно было сказано французскими специалистами по телемедицине [7], рассылка клинических изображений на весь мир для постановки диагноза, которая, возможно, сохранит жизнь пациенту, есть, без сомнения, большое техническое достижение, однако на самом деле это только вершина айсберга.

serdc_029.jpg
Рис. 1 Ведущие специалисты лаборатории В. Л. Столяр и Д. К. Винокуров во время демонстрации видеоконференции на выставке.

Телемедицина - это не просто передача цифровых изображений через границы, это новый путь практической медицины. Применение телемедицины подразумевает определенные обязательства каждого доктора, который принимает участие в постановке диагноза. Обязательными к выполнению должны быть и этические соображения, сохранение врачебной тайны. Так, врачу, устанавливающему диагноз, совсем не обязательно знать имя пациента, данные которого были получены по каналам телемедицины. Вопросам проведения медицинских видеоконференций уделяют значительное внимание и крупнейшие компьютерные фирмы. Так, фирма Intel объявила о создании специальной системы ProShare, которая позволяет врачам одновременно видеть друг друга, слышать, предъявлять друг другу клинические изображения и т.п. При этом врачам достаточно использовать обычные персональные компьютеры. Опыт использования этой системы есть в НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМП.

В небольшой по объему лекции нет возможности подробно говорить о системах обработки и хранения изображений в МИС, хотя без полноценной привязки записей о больном ко всей имеющейся в клинике видео- и графической информации история болезни пациента является по меньшей мере неполной. Из имеющихся комплексных систем архивирования и передачи изображений авторы выделяют как наиболее законченные системы PACS (Pictuture Archiving and Communications Systems), предлагаемые фирмами IBM и Siemens. Отметим, что, по оценкам австрийских рентгенологов, стоимость единицы хранения снимка в автоматизированной системе PACS и обычном архиве различается в 50 раз (не говоря уже о возможности быстрого поиска, обработки и компьютерного анализа изображений, получения любого числа копий и т. п.).

Быстрое развитие международной информационной сети Internet предоставило пользователям доступ из любой удаленной клиники к серверам «мировой паутины» World Wide Web (WWW), в т.ч. к интернациональным медицинским серверам, пополняемым базам данных и знаний [18]. Многие фирмы - производители программного обеспечения в области здравоохранения создали свои медицинские серверы с информацией о своих разработках в области МИС. На медицинских информационных серверах WWW имеются базы данных по раковым заболеваниям (Национальный институт рака, National Cancer Institute, USA), новости медицины MEDNEWS, базы данных об имеющихся ядах и отравляющих веществах, большая коллекция гистологических срезов, база данных по биотехнологии и т. д.

Огромные возможности, предоставляемые врачу в Internet, привели к появлению «шлюзов» в МИС для выхода врачей и исследователей в Internet.

Главной задачей любой МИС является предоставление правильной информации нужным людям в нужное время и в нужном месте. Одно из перспективных и интересных направлений в области МИС - появление во многих технически развитых странах индивидуальных электронных медицинских карточек (smart card, 1С card, microprocessor health card, optical memory card), которые постоянно имеются на руках у пациента. Проекты по их разработке и внедрению в клиническую практику имеются в Японии, Германии, Канаде, Франции, Тайване, Голландии и в ряде других стран. Подобные медицинские -электронные карты являются пополняемыми и содержат основные сведения о здоровье пациента и в идеальном случае должны органично входить в МИС. Однако реализация таких проектов является чрезвычайно сложной задачей далее в пределах одной страны. В этом случае во всех госпиталях должен применяться единый формат данных и должна быть построена единая информационная сеть для здравоохранения. Тем не менее отдельные региональные проекты успешно развиваются и функционируют [9, 16, 17, 19], и следует отметить их, поскольку такой проект для России крайне перспективен и мы планируем его активно развивать.

В нашем Центре с сентября 1983 г. по настоящий день, т. е. уже четырнадцатый год, успешно работает автоматизированная история болезни, вначале на базе многопроцессорных микро-ЭВМ «МИКРОН», а позлее - на основе сети, объединяющей «Микроны» с дисплеями и персональными ЭВМ, сейчас - на базе локальной сети персональных ЭВМ. В начале 80-х годов это была первая в нашей стране и одна из немногих в Европе реально функционирующая автоматизированная история болезни кардиохирургического центра. Она была разработана специалистами Центра по заданию Государственного Комитета по науке и технике СССР и Министерства здравоохранения СССР в рамках Договора о научно-технической кооперации с норвежской фирмой «Микрон», выпускавшей современные компьютеры (поставки американской техники в те времена были заморожены).

Практически все архивы автоматизированной истории болезни за 12 лет с ЭВМ «Микрон» (это около 47 000 больных) переведены на персональные ЭВМ и являются неотъемлемой частью ныне существующей автоматизированной истории болезни, выполненной на сети персональных ЭВМ. За эти годы значительно выросла квалификация сотрудников Центра по работе с ЭВМ и различными программами. Сейчас многие молодые сотрудники уже практически самостоятельно создают свои тематические базы данных для научных исследований, проводят их статобработку. Тематические научные архивы являются фактически составной частью автоматизированного архива Центра.

Концепция автоматизированной истории болезни нового здания Центра основана на современном подходе к построению сложных информационных систем в архитектуре «клиент - сервер» с высокой надежностью функционирования. Идея построения этой сети предполагает:
  • надежность функционирования при всевозможных технических сбоях;
  • возможность развития системы до 200-250 ЭВМ;
  • возможность хранения текстовой информации, данных мониторинга, графической информации, медицинских изображений;
  • многократное дублирование данных и многоуровневую защиту от несанкционированного доступа.
В плане концепции программного обеспечения подход аналогичен новой истории болезни этого здания, но с реализацией концепции «клиент- сервер», когда па рабочих местах врачей или на групповом сервере функционирует удобная и относительно простая база данных, а все запросы к центральной ЭВМ-серверу автоматически трансформируются через SQL-драйверы в запросы к очень мощной быстрой супербазе Sybase, функционирующей на центральной ЭВМ. Это стандартный современный подход, существующий во всем мире.

Литература

1. Бураковский В. И., Бокерия Л. А., Лищук В. А., Столяр В. Л. Компьютеризованная история болезни кардиохирургической клиники // Вестн. АМН СССР. - 1985. - С. 17-23.
2. Емелин И. В. О стандартах электронного обмена медицинскими документами // Компьют. технол. в мед.-  1996.-№   1.-С. 44-47.
3. МоудДж. Доза реальности // PC WEEK/RE. - 1996. - С. 52-55.
4. Столяр В. Л. Конференция HIMMS // Компьют. технол. в мед. - 1996. - Ч. 2. - С. 23-27.
5. Dargahi R., Fowler J., Moreau D. R., Buffone G. J. A server architecture for ambulatory patient record systems / MEDINFO 95 Proc. // IMIA. - 1995.'- P. 219.
6. Do Amaral Marcio В., Satomura Y. Associating semantic Grammars with the SNOMED: Processing medical language and representing clinical facts into a language-independent frame / MEDINFO 95 Proc. // Ibid.
-P. 19-22.
7. Dusserre P., Allaert F. A., Dussere L. The emergence of international telemedicine: No ready-made solutions
exist / MEDINFO 95 Proc. // Ibid. - P. 1475.
8. Emelinl. V., LeverisonR., Perov Y. L, Rykou V. V. A russian version of SNOMED-International/ MEDINFO 95 Proc. //Ibid.-P. 173.
9. Engelbrccht R., Hildebrand C, Jung E. The smart card: An ideal tool for a computer-based patient record /
MEDINFO 95 Proc. // Ibid. - P. 344.
10. Flier F. J., Hirs W. M. The challenge of an International Classification of Procedures in medicine / MEDINFO
95 Proc. //Ibid.-P. 121.
11. Ilahn C. H., Handels H., Rinast E. et al. ISDN based telcradiology and image analysis with the software system KAMEDIN / MEDINFO 95 Proc.//Ibid. - P. 1511.
12. Jonassen K., Saboe R. The use of text encoding in the development of a terminology and knoledge system associated with the norwegian version of the ICD-10 / MEDINFO 95 Proc. // Ibid. - P. 51-55.
13. Kaudewilz G„ Schulte A. Avoiding pitfalls when implementing local area networks in hospital environments /
MEDINFO 95 Proc. // Ibid. - P. 445.
14. Medical Records Institute. What is An Electronic Patient Record? / INTERNET May 27 1996. - custservi-ce@mcdrecinst.com.
15. Michel A., DieJJenbacli M., Riesaclier A. et al. Moving a hospital information system towards a client server
architecture / MEDINFO 95 Proc. // IMIA. - 1995. - P. 450.
16. Oguslii V., Misawa Т., Hayashi Y. et al. Regional medical information network using optical memory cards and integrated services for digital network / MEDINFO 95 Proc. // Ibid. - P. 1535.
17. Paradinas P. С Dufresnes E.,  VandewalleJ-J. CQL: A database in smart card for health care applications /
MEDINFO 95 Proc. // Ibid. - P. 354.
18. PouliqaenB., Riou С, Denier P. et al. Using World Wide Web Multimedia in medicine / MEDINFO 95 Proc. // Ibid.-P. 1519.
19. Van den Droek L. Introducing smart cards in healthcare in the Netherlands / MEDINFO 95 Proc. // Ibid. - P. 359.
20. Wagner J. C, Solomon W. D., Michel P.-A. et al. Multilingual natural language generation as paet of a medical terminology server / MEDINFO 95 Proc. // Ibid. - P. 100-104.

Столяр В.Л.
Похожие статьи
показать еще
 
Сердечно-сосудистая хирургия