Персональные компьютеры в медицине

     
      
      
      
                    
                    
                    
                    
                    
                    
                                     
                    
                    
                    
                    
                     
                           
                    
                           
                               
                    
                    
                    
                                                
                                                              
                                                              
                                                              
                                  
                                           
                                                              
                                  
                                        
                                               
                                                       
                                                         
                                                              
                                                              
                                                              
                    
        
 
 
 
 
 
      
      
 

     ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ 

 

      

    ОГЛАВЛЕНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ 

1 ПЕРСОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ В МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКЕ 5

2 КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЕДИЦИНСКОГО УЧРЕЖДЕНИЯ 7

3 БОЛЬНИЧНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 9

4 ТЕЛЕМЕДИЦИНА 14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 22

ПРИЛОЖЕНИЯ 23

ПРИЛОЖЕНИЕ А Технологическая инфраструктура мед. учреждения 24

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Каналы связи учреждений здравоохранения 25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         ВВЕДЕНИЕ

 

     Компьютер все больше используется в различных  областях: бухгалтерия, различные складско-учетные  программы, медицина.

     Жизненный путь каждого человека в той или  иной степени пересекается с врачами, которым мы доверяем свое здоровье и жизнь.

     На  данный момент медицина очень отстает  по внедрению даже простейших усовершенствований, например, вся учетная информация ведется на бумаге (не говоря о разработке и внедрении каких-либо экспертных систем). Причины этого понятны, практически всё здравоохранение финансируется государством и бывает, больницам не хватает средств на самые необходимые лекарства, не говоря уж о внедрении компьютерных систем по учету и анализу. Практически все медицинское оборудование и программное обеспечение к нему к нам поступает из-за границы в качестве гуманитарной помощи. А некоторые частные больницы и поликлиники если и приобретают какое-либо программное обеспечение, то приобретают его за рубежом, что стоит намного дороже, чем стоила бы разработка у отечественных производителей, но и быстрее чем разработка у отечественных производителей.

     Мы  надеемся, что скоро и медицину затронет компьютерный прогресс, тем более, что во многих медицинских исследованиях просто не возможно обойтись без компьютера и специального программного обеспечения к нему.

 

      
 

  1. ПЕРСОНАЛЬНЫЕ  КОМПЬЮТЕРЫ В МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКЕ
 

     Персональные компьютеры давно вошли в нашу повседневную жизнь. Сегодня, пожалуй, не осталось такой сферы деятельности человека, где бы ни использовались компьютеры. Процесс обучения в школе, решение различных творческих и производственных задач и сфера развлечений, так же к ним относится медицина. Абсолютно все процессы – от написания текстов до запуска спутников связаны с компьютерами. Персональные компьютеры и стационарные вычислительные центры за пару десятков лет превратились в незаменимых помощников в решении самых разнообразных задач (Приложение А).

     За  последние  20 лет уровень применения компьютеров в медицине чрезвычайно  повысился. Практическая медицина становится все более и более автоматизированной.

Таблица 1 – Сферы применения ПК

     
Сферы применения Использование ПК  (%)
Лечебно – профилактические учреждения 88
Бухгалтерия 82
Право 68
Кадровый  учет 43
 

     Сложные современные  исследования  в  медицине немыслимы без применения вычислительной техники. К таким  исследованиям  можно отнести  компьютерную томографию, томографию с использованием явления  ядерно-магнитного резонанса, ультрасонографию, исследования с применением изотопов. Количество информации, которое получается при  таких исследованиях так огромно,  что без компьютера человек был бы неспособен ее воспринять и обработать.

     Очень важным  в  последнее  время  становится использование компьютеров, объединенных в компьютерные сети при  помощи  специальных  кабелей  или телефонных каналов (Приложение Б). Такие компьютерные сети позволяют очень эффективно производить обмен данными между  удаленными  друг от друга компьютерами. В рамках Российского Министерства Здравоохранения и медицинской промышленности  функционирует  компьютерная сеть MEDNET, которая позволяет упростить сбор статистических медицинских данных по регионам, делать соответствующую обработку, агрегирование данных и составление отчетности. Кроме того, эта сеть позволяет передавать любые данные между медицинскими учреждениями, имеющими компьютеры. В последнее время также получили распространение компьютерные гипертекстовые системы, которые позволяют таким образом  организовать  информацию,  что  она становится легко доступной для людей, не являющихся специалистами в  компьютерном деле. Такие гипертекстовые  системы могут включать в себя как текстовую информацию, так и звуковую и графическую, в том числе,  движущиеся видеоизображения.  Это позволяет создавать информационные системы, осуществляющие информационную поддержку медиков в тех случаях, когда их квалификации или опыта недостаточно для принятия решений о комплексе лечебных мероприятий, например, на догоспитальном этапе. Эти же системы, оснащенные подсистемой вопросов и оценки ответов, могут использоваться для целей обучения.

  1. КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЕДИЦИНСКОГО УЧРЕЖДЕНИЯ
 

     Европейские медицинские системы существенно  отличаются от Российских автоматизированных информационных систем, в которых  рассматриваются в основном медицинские  аспекты проблемы тем, что в них  основное внимание уделяется организационной  структуре управления здравоохранением. Организационная структура должна позволять эффективно предоставлять  медицинские услуги, независимо от применения новейших высокозатратных  медицинских технологий. Система  управления должна быть конкурентоспособна, приносить прибыль даже при высочайшем качестве лечения. Для такой организации  без информационной системы, невозможно принятие оперативных решений в области медицины и экономики. Расходы на информатизацию практически повышают конкурентоспособность медучреждения на рынке оказания медицинских услуг. Переход к платной или страховой медицине в России, развитие конкуренции в области медицинских услуг порождает необходимость разработки медицинских информационных систем нового поколения, отражающих специфику Российской медицины и появление рыночных отношений. Информационные системы должны быть комплексными, включающими в себя взаимосвязанные в единое целое автоматизированные системы медицинского учреждения, призванные решать задачи по следующим направлениям: административное, медицинское, финансово-хозяйственное и научное.

     Такой подход позволяет оперативно проводить  анализ финансового состояния предприятия  при повышении качества медицинского обслуживания, за счет приобретения нового медицинского оборудования и развития медицинской информатики (информатизация медицинской деятельности предприятия).

     Медицинская информатика играет особую роль в  процессе здравоохранения не только потому, что дает возможность проводить  сравнительный анализ как внутри медицинской организации, так и в объединении. Это повышает конкуренцию и, как правило, выигрывает пациент. Вложенные средства в информационные технологии, являются наиболее эффективным при оптимизации управления.

     Существующие  медицинские информационные системы  можно разделить по следующим  критериям:

  • Медицинские системы, включающие в себя разрозненные несогласованные программы, решающие узкие задачи врачей-специалистов, таких как рентгенолог, УЗИ и т.д. К таким относятся система МЕДиНФОС (Ростовское НИИ акушерства и педиатрии), АРМы фирмы “ВИДАР” (г. Москва).
  • Медицинские системы организации делопроизводства врачей и обработки медицинской статистики. Представителями являются “Авицена” (“Коста”, г. С-Петербург), “HS-пациент” (Hsoft, г. Калинград). Особо следует выделить систему “Эверест”, в которой намечается комплексный подход к построению информационной системы.

     Новые требования в политике здравоохранения, а также бурное развитие компьютерных технологий ставят перед разработчиками программного обеспечения задачу создания комплексных систем автоматизации  деятельности медицинских учреждений. Разработка и внедрение таких  систем позволяет эффективно решать задачи интеграции всех имеющихся источников информации как медицинской, так  и хозяйственной ориентации, облегчить  работу медицинского персонала. Это  выражается в увеличении скорости обработки  информации различного типа, повышении  оперативности принятия решений. 
 
 
 

  1. БОЛЬНИЧНЫЕ  ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
 

     Больничные   информационные   системы  представляют собой большие автоматизированные базы данных, которые используются для хранения информации медицинского и административного характера. Первые системы были ориентированы на передачу инструкций по оказанию неотложной помощи и получению данных от вспомогательных служб, в частности, лабораторий и аптек. Однако в разных учреждениях информационные системы отличались друг от друга по своим функциям.

     В 1965 году в больнице Эль-Камино калифорнийского  города Маунтин-Вью, при участии  ракетно-космической компании Локхид, началась разработка одной из первых таких систем: медицинской информационной системы Technicon (современное название - система информации Technicon компании TDS) (Wiederhold&Perreault, 1990). Когда в 1971 году эта система была впервые испытана в одном из отделений стационара, она обладала возможностью выполнять  целый ряд сложных функций, связанных  с лечебной, вспомогательной и  административной деятельностью. Вскоре появились и другие  больничные   информационные   системы. Среди наиболее известных систем, поддерживающих широкий спектр функций, направленных на обеспечение неотложной помощи, от ввода назначений до ведения клинической документации были система HELP.

     В конце 80-х поставщики  больничных   информационных   систем  приступили к разработке и сбыту прикладных программ для медицинских учреждений. Крупные поставщики, такие как SharedMedicalSystems, HBOC, Cerner и другие, предлагали средства поддержки планов проведения мероприятий по уходу за больными, документации по уходу за больными и другие функции, полезные для медсестринских служб.

     На  данный момент жизненный цикл автоматизированной информационной системы (Рисунок 1) состоит из пяти основных стадий:

    • разработки системы или приобретения готовой системы;
    • внедрения системы;
    • сопровождения программного обеспечения;
    • эксплуатации системы;
    • демонтажа системы.

     Средняя  продолжительность жизненного цикла  автоматизированной информационной системы  составляет 10-15 лет. Сейчас системы  для сетей персональных компьютеров  не более 10 лет.

     

     Рисунок 1–Жизненный цикл автоматизированной ИС 

         3.1 Разработка

     На  этапе разработки автоматизированной информационной системы или подготовки к приобретению готовой системы  проводитсяпредпроектное обследование существующих потоков данных в автоматизируемом подразделении или службе больницы. Затем проектируется будущая  человеко-машинная технология сбора  и обработки данных. После этого  разрабатывается или приобретается  программное обеспечение, выполняющее  наиболее существенные функции, а также  выполняется проект создания или  обновления вычислительных сетей больницы. На эти шаги разработки может уйти 1—2 года. В течение еще 1—2 лет  ведется разработка остальных функций  системы.

         3.2 Внедрение системы

     На  следующем этапе внедряется разработанное  или вновь приобретенное программное  обеспечение. Этот этап включает в себя создание или обновление вычислительных сетей (в том числе закупку  или модернизацию средств вычислительной техники), разработку или редактирование справочно-нормативной базы, обучение медицинского персонала и сопровождающих программистов, изменение штатов и  другие организационные мероприятия. Этап внедрения перекрывается этапом разработки.

         3.3 Сопровождение программного обеспечения

     При внедрении разработанного или приобретенного программного обеспечения неизбежно  выявляются ошибки проектирования или  разработки. Кроме того, за достаточно длительное время разработки условия  работы автоматизируемого подразделения  или службы также могут измениться, и притом достаточно существенно.

     Ошибки  и изменения условий корректируются программистами, сопровождающими программное  обеспечение информационной системы.

         3.4 Эксплуатация системы

     Автоматизированная  информационная система эксплуатируется  ее пользователями с помощью специально назначенного персонала (службы эксплуатации информационной системы), который поддерживает в рабочем состоянии вычислительные сети, используемые автоматизированной системой, а также ее программное обеспечение и базы данных. Эксплуатация системы начинается практически одновременно с сопровождением программного обеспечения и продолжается несколько дольше сопровождения.

         3.5 Демонтаж системы

     По  истечении жизненного цикла информационной системы она должна быть выведена из эксплуатации, то есть демонтирована. Процесс вывода из эксплуатации включает в себя физический демонтаж морально и физически устаревших компонентов  вычислительных сетей, а также специфические  подготовительные операции, обеспечивающие взаимодействие демонтируемой системы  с той, что идет ей на замену (разработка и выполнение процедур выгрузки данных из старой системы и загрузки данных в новую и т.д.). Последние операции могут потребовать достаточно много  времени (несколько лет в случае сложных систем).

         3.6 Замена старой системы на новую

     При замене старой системы на новую жизненные  циклы обеих систем должны быть состыкованы. Поскольку главным условием такой  стыковки является непрерывность линии  эксплуатации, то результат стыковки жизненных циклов должен быть таким, как показано на Рисунке 2. Ввод в эксплуатацию новой системы отмечен на этом рисунке пунктирной вертикальной линией. Это не означает, что старая система в этот момент прекращает работу: процесс ее демонтажа все еще продолжается

     

     Рисунок 2–Соединение жизненных циклов старой и новой ИС 

         Будущее медицинских компьютерных систем в  здравоохранении

     Будущая модель здравоохранения еще не вполне ясна; расходы на медицину демонстрируют  тенденцию к новой волне инфляции. Управляемая медицина стала в  США широко распространенной нормой; в центре внимания - контроль за исходами лечения, оказание медицинской помощи в медицинских учреждениях разных типов, информация для обеспечения  научно обоснованной медицины. Таким  образом будущая роль информационных систем в лечении пациентов достаточно убедительна, но не до конца понятна. Существуют две ярко выраженные тенденции, которые будут оказывать влияние  на лечение больных: стремление к  интеграции и Интернет. 
 
 
 
 
 
 

  1. ТЕЛЕМЕДИЦИНА
 

     Телемедицина - направление медицины, основанное на использовании телекоммуникаций для адресного обмена медицинской информацией между специалистами с целью повышения качества и доступности диагностики лечения.

     Телемедицина  – это достаточно новое направление  на стыке нескольких областей - медицины, телекоммуникаций, информационных технологий. Бесспорно, что одно из главных достоинств телемедицины - это возможность предоставить высококвалифицированную помощь специалистов ведущих медицинских центров в отдаленных районах и существенно сэкономить при этом затраты пациентов. Поэтому в России, территорию которой разделяет более десятка часовых поясов, ее развитие обусловлено самой географией страны.  

           Возможность консультирования с коллегами из крупных медицинских центров снимает проблему профессиональной изолированности медицинских работников небольших населённых пунктов. Практические врачи в процессе регулярного консультирования получают дополнительный опыт и знания. Благодаря телемедицине они могут «посещать» видеолекции или наблюдать за ходом операции, проводимой самыми авторитетными специалистами, находясь в этот момент за сотни и тысячи километров.    

                 4.1 Основные направления телемедицины

     Телемедицинские консультации осуществляются при помощи передачи медицинской информации по электронным каналам связи. Консультации могут проводиться как в «отложенном» режиме по электронной почте - наиболее дешевым и простым способом передачи медицинской информации, так и в режиме реального времени on-line с использованием каналов связи и видеоаппаратуры. Плановые и экстренные видеоконсультации и видеоконсилиумы – это непосредственное общение между врачом-консультантом и лечащим врачом, при необходимости - с участием больного. Причем, сеанс видеоконференцсвязи может проходить как между двумя абонентами, так и между несколькими абонентами в так называемом многоточечном режиме, т.е. наиболее сложные случаи могут обсуждаться консилиумом врачей из разных медицинских центров.

           4.1.1 Видеоконсультации   

           Дистанционная видеоконсультация примерно в 20 раз дешевле поездки пациента с Урала в Москву, для Якутии и Забайкалья - в 40 раз (в случае необходимости сопровождения пациента медицинским работником стоимость поездки удваивается). В зависимости от расстояния между пунктами соотношение этих затрат может составлять до 50 раз в пользу телемедицины. Телемедицинские системы позволяют организовать диалог с врачом-экспертом (видеоконференцию) на любом расстоянии и передать практически всю необходимую для квалифицированного заключения медицинскую информацию (выписки из истории болезни, рентгенограммы, компьютерные томограммы, снимки УЗИ и т.д.).    

           Необходимым условием для проведения телеконсультации в реальном времени является наличие качественных каналов связи. Видеоконференцию можно проводить как по цифровым телефонным линиям ISDN, так и по IP-сетям. Сегодня для видеоконференций можно использовать практически любые цифровые каналы связи с достаточно широкой полосой пропускания.

         4.1.2 Телеобучение  

           Телеобучение. Проведение телемедицинских лекций, видеосеминаров, конференций. Во время таких лекций преподаватель имеет интерактивный контакт с аудиторией. В результате использования инфокоммуникационных технологий у врача появилась реальная возможность непрерывного профессионального образования, включающего как теоретическую, так и практическую подготовку. Лекции, как и видеоконсультации могут проходить в многоточечном режиме, таким образом, лекция может быть прочитана сразу для слушателей из нескольких регионов.    

           Применение сетевых видеокамер, позволяет организовать трансляцию хирургической операции. Например, через стандартные средства Интернета можно получить доступ к видеокамерам, установленным в лаборатории телемедицины и операционных Российского научного центра хирургии РАМН. Данная технология может использоваться также в целях «теленаставничества», когда более опытный врач может дистанционно контролировать действия своего менее опытного коллеги в режиме реального времени.

         4.1.3 Мобильные телемедицинские комплексы

     Получают развитие мобильные телемедицинские комплексы (переносные, на базе реанимобиля и т.д.) для работы на местах аварий. Российское здравоохранение весьма заинтересовано в малогабаритных мобильных диагностических комплексах, которые можно использовать в отсутствии телемедицинских кабинетов и центров, непосредственно там, где возникла необходимость. Этими средствами должны быть оснащены и врачи скорой помощи, и семейные врачи, врачи районных и сельских больниц, бригады медицины катастроф и санитарной авиации, медицинских формирований МЧС и подразделений МО. Современный мобильный телемедицинский комплекс должен объединять в себе мощный компьютер, легко сопрягаемый с разнообразным медицинским оборудованием, средства ближней и дальней беспроводной связи, средства видеоконференции и средства IP-вещания.    

           Телемедицинские системы динамического наблюдения используются для наблюдения за пациентами, страдающими хроническими заболеваниями. Эти же системы могут применяться на промышленных объектах для контроля состояния здоровья работников (например, операторов на атомных электростанциях). Многообещающим направлением развития дистанционного биомониторинга является интеграция датчиков в одежду, различные аксессуары, мобильные телефоны. Например, жилет с набором биодатчиков, регистрирующих ЭКГ, артериальное давление и ряд других параметров, или мобильный телефон с возможностью регистрации ЭКГ и отправки ее средствами GPRS в медицинский центр, а также с возможностью определения координат человека в случае угрозы жизни.    Доступность средств связи и сервисов Интернет позволяет развивать такое направление, как «домашняятелемедицина». Это дистанционное оказание медицинской помощи пациенту, находящемуся вне медицинского учреждения и проходящему курс лечения в домашних условиях. Специальное телемедицинское оборудование осуществляет сбор и передачу медицинских данных пациента из его дома в отдаленный телемедицинский центр для дальнейшей обработки специалистами. Примером может служить система мониторинга больных с сердечной недостаточностью, нуждающихся в регулярных и частых обследованиях, стоимость лечения которых существенно уменьшается за счет использования телемедицины. Имеются комплексы, включающие датчики, измеряющие температуру тела, давление крови, парциальное давление кислорода, ЭКГ и функции дыхания, соединенные с настольным монитором, который в свою очередь автоматически отправляет данные в контрольный центр. Для пациентов - это возможность оперативно, без утомительных и дорогостоящих поездок, по месту жительства получать высококвалифицированные консультации. Кроме того, возможен аудио-визуальный контакт с врачами во время проведения консультации или диагностической процедуры.

         4.2 Перспективы развития телемедицины   

           Хотя сегодня телемедицина остается, в первую очередь, дистанционной диагностикой, её потенциальные возможности значительно шире.    

           К перспективным направлениям телемедицины относятся телехирургия и дистанционно еобследование. Существенным является активное воздействие на организм пациента специалистом, находящимся на расстоянии. Развивается в настоящее время в двух направлениях: дистанционное управление медицинской диагностической аппаратурой и дистанционное проведение лечебных воздействий, хирургических операций на основе использования дистанционно управляемой робототехники. Безусловно, данное направление предъявляет наиболее высокие требования ко всем элементам телемедицинского комплекса, особенно к надежности и качеству телекоммуникаций. В настоящее время некоторые варианты дистанционного управления уже входят в практику. Примером может служить описанное выше управление сетевыми видеокамерами, что эффективно при наблюдении за состоянием пациентов в палатах интенсивной терапии и дистанционном контроле хирургических операций. Другим примером дистанционного управления является управление удаленным микроскопом, благодаря чему врач-консультант получает возможность проведения патогистологического или патоцитологического исследований в полном объеме, просмотра всех имеющихся образцов материала (телеморфология).    

           Такое направление как телехирургия находится в стадии экспериментальных разработок. Предполагает использование телеуправляемых манипуляторов и дистанционное управление ими непосредственно при проведении операций (управление скальпелем, лазером и т.д.). Наиболее ответственное и сложное с точки зрения реализации направление в настоящее время является сугубо экспериментальной методикой, внедрение которой в практику требует выполнения многих технологических инноваций. Однако, примеры экспериментального дистанционного использования роботов-манипуляторов уже есть: врачи медицинского центра университета Южной Калифорнии начали проводить пробные хирургические операции с помощью хирургического робота.    

           Перспективы телемедицины связаны с дальнейшей миниатюризацией контрольно-измерительных средств, внедрением смарт-технологий, робототехники, новейших достижений информатики, прикладных аспектов нанотехнологии.    

           Вполне проявившей себя тенденцией развития телемедицинских технологий является формирование региональных телемедицинскихсетей. Такие сети, с одной стороны, будут развиваться вглубь территорий, охватывая все большее число медицинских учреждений, а с другой стороны – объединяться друг с другом. При создании телемедицинских сетей будут использоваться практически все доступные средства связи – наземные и спутниковые, волоконно-оптические и беспроводные, широкополосные сети передачи данных и сети мобильной телефонной связи.    

Персональные компьютеры в медицине