План
1. Понятие об информационной системе.
2. Медицинские информационные системы базового уровня.
3. Классификация и структура МПКС.
4. Медицинские информационные системы уровня лечебно-профилактических учреждений.
5. Медицинские информационные системы территориального уровня.
6. Медицинские информационные системы федерального уровня.
1. Понятие об информационной системе
Информационная система – организационно упорядоченная совокупность документов и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы.
Обработка информации в информационной системе может осуществляться ручным, механизированным, автоматизированным и автоматическим способом.
Применение компьютерной техники в медицине происходит на различных уровнях в структуре здравоохранения:
В пределах каждого уровня информационные системы обычно еще делятся по функциональному принципу, т. е. по целям и задачам, которые они решают
2. Медицинские информационные системы базового уровня.
МИС базового уровня – это системы информационной поддержки технологических процессов. Системы этого уровня предназначены для информационного обеспечения принятия решений в профессиональной деятельности врачей разных специальностей. Они позволяют повысить качество профилактической и лечебно-диагностической работы, особенно в условиях массового обслуживания при дефиците времени и квалифицированных специалистов.
Цель МИС базового уровня: компьютерная поддержка работы врача-клинициста, гигиениста, лаборанта и др.
По решаемым задачам медико-технологические ИС разделяют на группы:
Медицинские информационно-справочные системы.
МИСС – простейший вид ИС, который используется на всех уровнях здравоохранения. Это фактически базы и банки данных, они предназначены для ввода, хранения, поиска и выдачи медицинской справочной информации по запросу пользователя, это может быть научная информация по различным медицинским дисциплинам, справочная статистическая и технологическая информация широкого профиля, учетно-документальная информация.
Информационно-справочные системы (ИСС) – это средство надежного хранения профессиональных знаний, обеспечивающее удобный и быстрый поиск необходимых сведений.
Особенность систем этого класса:
Информационно-справочные системы разделяют:
ИСС делят на:
Документальные ИСС содержат сведения о документах, которые нужно еще изучить.
Фактографические ИСС сообщают уже готовые результаты поиска информации, например, противоядия, физиологические нормы, фармакодинамика (сочетаемые и не сочетаемые медикаменты, их дозировка, замена и т.п.), симптоматика, течение и лечение конкретного заболевания, антибактериальная терапия, антибиотики.
Т.к. в текущей работе врача, в организационно-управленческой деятельности, в научно-медицинских исследованиях оперативный доступ к фактографическим данным более важен, чем доступ к документальным данным, поэтому растёт число фактографических ИСС.
Примером такой ИСС является система по ядовитым веществам, созданная в 1985г. в Институте токсикологии (Санкт-Петербург). Система предназначалась для решения задач идентификации неизвестного вещества и поиска его свойств. Система включает базы данных по сильнодействующим ядовитым веществам (110 веществ) и по пестицидам (650 веществ). Каждое вещество характеризовалось 21 показателем, которые отражают общие данные, физико-химические свойства, токсичность, проявление токсического действия, безопасные уровни содержания в окружающей среде и продуктах питания и др.
В настоящее время имеется большое число коммерческих ИСС, распространяемых обычно на компакт-дисках (CD). Примерами таких систем являются:
При построении ИСС наблюдается тенденция перехода от централизованных систем к распределенным ИСС и базам данных (на уровне учреждения, города, региона) в рамках создания единой информационной среды.
Особое значение имеет интеграция МИСС в единую информационную сеть Интернет, что обеспечивает доступ любого врача-пользователя к информации и обмен этой информацией. В настоящее время МИСС широко представлены в Интернете.
Медицинские консультативно-диагностические системы.
Исторически консультативно-диагностические системы (КДС) начали развиваться одними из первых медицинских информационных систем. Первая зарубежная КДС появилась в 1956 г.
Назначение КДС: диагностика патологических состояний при заболеваниях различного профиля и для разных категорий больных, включая прогноз и выработку рекомендаций по способам лечения.
Входной информацией для таких систем служат данные о симптомах заболевания, которые вводят в компьютер в диалоговом режиме, или в формате специально разработанных информационных карт.
По способу решения задач диагностики КДС делятся на:
Примеры ЭС для диагностики, прогнозирования и мониторинга:
Наиболее важные области применения КДС:
Опыт использования КДС доказывает существенное повышение качества диагностики, что не только уменьшает неоправданные потери, но и позволяет более эффективно использовать ресурсы помощи, регламентировать объем необходимых обследований и, наконец, повысить профессиональный уровень врачей, для которых такая система выступает одновременно и как обучающая.
В настоящее время, консультативно-диагностические системы не получили достаточно широкого распространения в практической медицине и, в основном, используются как составная часть других систем, например, медицинских приборно-компьютерных систем. Это связано, в первую очередь, со сложностью задачи диагностики: в реальной жизни число всевозможных ситуаций и, соответственно, "диагностических правил" оказалось так велико, что система либо начинает требовать большего количества дополнительной информации о больном, либо резко снижается точность диагностики.
Медицинские приборно-компьютерные системы.
В настоящее время одним из основных направлений информатизации медицины является компьютеризация медицинской аппаратуры. Использование компьютера в сочетании с измерительной и управляющей техникой в медицинской практике позволило создать новые эффективные средства для обеспечения автоматизированного сбора информации о состоянии больного, ее обработки в режиме реального времени и целенаправленного воздействии на пациента. Этот процесс привел к созданию медицинских приборно-компьютерных систем (МПКС), которые подняли на новый качественный уровень инструментальные методы исследования и интенсивную терапию.
Назначение МПКС: информационная поддержка и автоматизация диагностического и лечебного процесса, осуществляемого при непосредственном контакте с организмом больного (например, при проведении хирургических операций с использованием лазерных установок или ультразвуковая терапия заболеваний пародонта в стоматологии).
Особенность МПКС: работа в условиях непосредственного контакта с объектом исследования в режиме реального времени.
МПКС представляют собой сложные программно-аппаратные комплексы. Для работы МПКС, помимо вычислительной техники, необходимы специальные медицинские приборы, оборудование, телетехника, средства связи.
Системы этого класса позволяют повысить качество профилактической и лечебно-диагностической работы, особенно в условиях массового обслуживания при дефиците времени и квалифицированных специалистов. Это достигается за счет увеличения скорости и полноты обработки медико-биологической информации. Однако такие результаты стали возможны за счет определенного усложнения системы, что предъявляет дополнительные требования уже к пользователю-врачу.
3. Классификация и структура МПКС
Классификация МПКС.
По функциональным возможностям МПКС подразделяются на:
По назначению МПКС разделяют на ряд классов:
Структура МПКС.
МПКС – это сложный программно-аппаратный комплекс, в нём выделяют три основные составляющие: медицинское, аппаратное и программное обеспечение.
Медицинское обеспечение – это комплекс медицинских предписаний, нормативов, методик и правил, обеспечивающих оказание медицинской помощи посредством этой системы. Это могут быть наборы используемых методик, измеряемых физиологических параметров и методов их измерения (точность, пределы и т. д.), определение способов и допустимых границ воздействия системы на пациента.
Под аппаратным обеспечением понимают способы реализации технической части системы, включающей средства получения медико-биологической информации, средства осуществления лечебных воздействий и средства вычислительной техники (специализированные микропроцессорные устройства или универсальные ЭВМ).
В самом общем виде блок-схема аппаратной части МПКС представлена на рис. 1.
Рис. 1. Общая структура МПКС.
К программному обеспечению относят математические методы обработки медико-биологической информации, алгоритмы и собственно программы, которые обеспечивают функционирование всей системы.
Медицинское обеспечение разрабатывается постановщиками задач – врачами соответствующих специальностей, аппаратное – инженерами, специалистами по медицинской и вычислительной технике. Программное обеспечение создается программистами или специалистами по компьютерным технологиям.
Перспективы развития МПКС.
Развитие компьютерной техники создало предпосылки для мощного рывка в развитии медицинской визуализации. В последнее время в медицинскую практику широко внедряются детекторы, позволяющие переходить от аналоговых изображений полученные при рентгено-, радиологических, ультразвуковых, магниторезонансных и других исследованиях к цифровым, с последующей обработкой данных. Компьютерная программа может по-разному преобразовывать полученное исходное изображение: изменять его контрастность и яркость, уменьшать или увеличивать, сделать изображение более четким, провести угловые и линейные измерения, вычислить относительную плотность, обратить негативное изображение в позитивное или цветное. Все это позволяет существенно повысить диагностическую эффективность снимка. Благодаря своим высоким диагностическим возможностям и наиболее адекватному для врача представлению данных, методы визуализации постепенно занимают все более важное место среди инструментальных методов.
Автоматизированное рабочее место (АРМ) врача.
Назначение: автоматизация всего технологического процесса врача соответствующей специальности и обеспечение его информационной поддержки при принятии диагностических и тактических (лечебных, организационных и др.) решений.
Все рассмотренные выше информационные системы (МПКС, ИСС, КДС) клинического уровня могут и должны входить в структуру АРМа, обеспечивая автоматизацию всего технологического процесса врача, который включает лечебно-профилактическую и отчетно-статистическую деятельность, ведение документации, планирование работы, получение справочной информации разного рода.
По назначению АРМы, используемые на базовом уровне, можно разделить на три группы:
АРМы применяются не только на базовом уровне здравоохранения –клиническом, но и для автоматизации рабочих мест на уровне управления ЛПУ, регионом, территорией.
К настоящему времени разработаны автоматизированные рабочие места для врачей практически всех специальностей.
Например:
Встроенная база данных позволяет хранить не только полную информацию о пациенте, но и данные всех обследований для каждого пациента, а также все полученные изображения, комментарии и протоколы. Специальная программа помогает очень быстро создавать формализованные протоколы обследований.
4. Медицинские информационные системы уровня лечебно-профилактических учреждений.
Выделяют следующие основные группы систем этого уровня:
ИС консультативных центров.
Назначение: обеспечение функционирования соответствующих подразделений и информационной поддержки врачей при консультировании, диагностике и принятии решений при неотложных состояниях.
ИС консультативных центров подразделяются на:
Пример КДС для служб скорой и неотложной помощи является экспертная система "Динар" (НПО "Неотложная педиатрия", Екатеринбург), предназначенная для региональных детских реанимационно-консультационных центров (РКЦ). База данных содержит информацию о ресурсах и возможностях стационаров области, а также систему оценки тяжести состояния больного ребенка, "Динар" помогает в кратчайшие сроки принять решение: высылать ли за больным бригаду "скорой помощи", а если да, то в какую из областных больниц его направить. Экспертное заключение строится на основании диалога (чаще всего – телефонного) оператора РКЦ с участковым врачом. При этом первое, что определяет система – наличие какой-либо из 11 ситуаций, способных привести к смерти к ближайшие полчаса. Если непосредственная угроза жизни отсутствует, то система проводит более подробную диагностику. Она консультирует лечащего врача по вопросам как профессиональным, так и организационным, использует данные о находящихся в распоряжении врача ресурсах местной больницы.
Версия "Динар-11" внедрена в 17 областных центрах, среди которых Благовещенск, Ставрополь, Минск, Красноярск, Сыктывкар, Нижний Новгород, Оренбург, Чита, Хабаровск, Бухара и др. Статистика свидетельствует о снижении уровня смертности больных там, была применена система "Динар".
Банки информации медицинских учреждений и служб.
Содержат сводные данные о качественном и количественном составе работников учреждения, прикрепленного населения, основные статистические сведения, характеристики районов обслуживания и другие необходимые сведения.
Персонифицированные регистры (базы и банки данных).
Это разновидность ИСС, содержащих информацию о прикрепленном или наблюдаемом контингенте пациентов на основе формализованной истории болезни или амбулаторной карты. Регистры обеспечивают участковым, семейным врачам, специалистам, ординаторам и т. п. возможность быстрого получения необходимой информации о пациенте, контроля за динамикой состояния, анализа качества лечебно-профилактических мероприятий, получение статистических отчетных форм.
Скрининговые системы.
Скрининговые системы предназначены для проведения доврачебного профилактического осмотра населения, а также для врачебного скрининга для формирования групп риска и выявления больных, нуждающихся в помощи специалиста.
Скрининг осуществляется на основе разработанных анкетных карт или прямого диалога пациента с компьютером.
Важнейшей разновидностью скрининговых систем являются автоматизированные системы профилактических осмотров населения (АСПОН).
Основной задачей систем АСПОН является выявление пациентов, нуждающихся в направлении к врачам-специалистам.
Научно-исследовательским и конструкторско-технологическим институтом биотехнических систем (Санкт-Петербург) была разработана автоматизированная система профилактических осмотров детского населения (АСПОН-Д).
АСПОН-Д является автоматизированной системой диагностики (АССД) широкого профиля. Эта система предназначена для профилактических осмотров детей от 3 до 17 лет. В ходе обследования по результатам анкетирования родителей (200 вопросов), программированного врачебного осмотра (200 позиций), инструментального обследования (антропометрия, спирометрия, динамометрия рук, измерение АД, съем и анализ ЭКГ, определение остроты зрения и слуха), лабораторного исследования крови и мочи (основные показатели) за 20-30 мин. на ребенка собирается более 400 медицинских данных для последующей обработки.
Оценка состояния ребенка осуществляется по 24 профилям патологии (ревматология, кардиология, иммунология, невропатология, эндокринология, пульмонология, отоларингология и т.д.). Автоматизированное обследование завершается бальной оценкой по каждому из профилей патологии, которая получается путем сложения вкладов от отдельных обобщенных медицинских показателей. Величина вкладов определяется экспертным методом и впоследствии уточняется в процессе эксплуатации. По показаниям выдаётся направление к врачам-специалистам. Кроме того, АСПОН-Д обеспечивает оценку активности протекающего патологического процесса, риска инфицирования ВИЧ или гепатитом В и уровня физического и биологического развития.
В заключении по результатам обследования кроме спектра профилей патологии выдается также ориентировочный диагноз.
Характеристика достоверности заключения выданного АСПОН-Д (в среднем по профилям патологии):
гипердиагностика – менее 11%,
гиподиагностика – менее 15%,
медицинская эффективность – более 85%.
Таким образом, внедрение технологии АСПОН-Д позволяет устранить два главных недостатка устаревшей методики "бригадных" осмотров: резко повысить медицинскую эффективность и освободить от них врачей-специалистов, переключив их усилия на работу с детьми по показаниям.
Идеи, заложенные в систему АСПОН-Д, получили дальнейшее развитие при разработке автоматизированных систем профилактических осмотров подростков АСПОН-ДП и контроля и коррекции питания – АСПОН-питание.
Другими примерами скрининговых систем являются:
ИС ЛПУ.
ИС ЛПУ – это информационные системы, основанные на объединении всех информационных потоков в единую систему и обеспечивающие автоматизацию различных видов деятельности учреждения.
В соответствии с видами ЛПУ обычно различают программные комплексы информационных систем: "Стационар", "Поликлиника", "Скорая помощь" и др.
Выходная информация таких систем используется как для решения задач управления соответствующего ЛПУ, так и для решения задач системами вышестоящего уровня. В ЛПУ по факту "каждого обращения" жителя накапливается персонифицированная база данных заболеваемости, посещаемости, оказанных услуг, выписанных льготных медикаментов и т. д. Этот банк данных становится основой для оценки различных количественных и качественных показателей работы учреждения, и самое главное – для формирования единого "медицинского регистра населения". Такой единый "медицинский регистр населения" может быть доступным из любого лечебного учреждения, имеющего соответствующие технические средства, что позволит обращаться к персональной информации по заболеваемости любого жителя, зарегистрированного в системе социального медобслуживания.
ИС для НИИ и вузов.
Решают три основные задачи: информатизацию процесса обучения, научно-исследовательской работы и управленческой деятельности НИИ и вузов.
5. Медицинские информационные системы территориального уровня.
МИС территориального уровня – это программные комплексы, обеспечивающие управление специализированными и профильными медицинскими службами, поликлинической (включая диспансеризацию), стационарной и скорой медицинской помощью населению на уровне территории (города, области, республики).
На этом уровне медицинские информационные системы представлены следующими основными группами:
В настоящее время в России действует ряд популяционных регистров. К их числу относятся Регистр психических больных г. Москвы (Детская психиатрическая больница № 6, Москва), Популяционный раковый регистр (НИИ онкологии, ГКНТ "Модуль", Санкт-Петербург) и др.
Контрольные вопросы
1. Дайте понятие термину информационная система.
2. Основные характеристики медицинских информационных систем базового уровня.
3. Классификация МПКС.
4. Структура МПКС
5. Медицинские информационные системы уровня лечебно-профилактических учреждений.
6. Медицинские информационные системы территориального уровня.