CC BY
66
Медицинская информационная система для раннего обнаружения дефектов оказания
медицинской помощи
Medical information system for early detection of defects of delivery of health care
Богданова Анастасия Витальевна Bogdanova A.V
Россия, С-Петербург, ГУАП [email protected] Блюм Владислав Станиславович
Blum V.S.
Россия, С-Петербург, ГУАП vlad@blum. spb. su
Предложена модель полной, достоверной и доступной для автоматизированной обработки медицинской информации, интегрированной в электронных медицинских картах, которая может оказать существенное влияние на совершенствование системы здравоохранения. Описаны перспективы использования достоверной информации интегрированных медицинских карт для повышения эффективности управления клинической сферой здравоохранения. Проанализирована мировая статистика смертности. Ключевые слова: Персональная электронная медицинская запись, интегрированная электронная медицинская карта, оценка деятельности здравоохранения, статистика смертности в мире, причины смертности.
The proposed model is complete, accurate and available for automated processing of medical information integrated within EHRs, which can have a significant impact on improving the health care system. Describes the prospects of utilizing reliable information and medical records integrated to improve the efficiency of the management of clinical healthcare. Analyzed world mortality statistics.
Keywords: Personal electronic medical record integrated electronic medical record, assessment of health, mortality statistics in the world, causes of death.
Введение
Информационные технологии занимают значительное место в обеспечении лечебного процесса в системе здравоохранения. Бумажные медицинские карты сменяются электронными, что способствует разработке интегрированных электронных медицинских карт (ИЭМК), которые формируются из упорядоченных по времени электронных персональных медицинских записей (ЭПМЗ).
В современных условиях информационное обеспечение клинической сферы здравоохранения требует комплексного подхода и учета основных факторов, определяющих приоритеты в информатизации о состоянии здоровья пациента. Определение таких приоритетов и выработка единой стратегии являются важнейшими условиями эффективного использования современных информационных технологий в медицине. Основные факторы, характеризующие состояние и актуальность проблемы - это дефицит оперативной и достоверной информации о состоянии пациента, необходимой для анализа и прогнозирования эффективного лечебно-диагностического процесса, а также раннего обнаружения дефектов оказания медицинской помощи.
Интегрированная электронная медицинская карта, как функция распределения информации о здоровье
Существует два подхода к организации сбора и хранения интегрированной первичной медицинской информации. Под первичной медицинской информацией понимают медицинские документы (электронные персональные медицинские записи - ЭПМЗ), которые
формируют квалифицированные источники медицинской информации (КИМИ) по результатам взаимодействия с пациентами.
КИМИ делятся на два класса - это, во-первых, дипломированные и аттестованные медицинские специалисты и, во-вторых, лицензированные медицинские лаборатории. Начиная с момента рождения и заканчивая моментом смерти гражданина, система здравоохранения с помощью своих исполнительных органов (КИМИ) наблюдает, диагностирует и лечит всех без исключения граждан страны (впрочем, и гостей тоже).
С внедрением электронного документооборота появилась возможность не только сохранять фрагменты историй болезни в различных лечебно-профилактических учреждениях (ЛПУ), но и интегрировать медицинскую информацию в центрах обработки данных (ЦОД), как региональных, так и в мощном, резервированном федеральном центре (ФЦОД).
Указанные выше два подхода к организации сбора и интегрирования первичной медицинской информации различаются тем, что так называемые «минималисты» предлагают передавать из ЛПУ в ЦОД интегральную, обобщённую информацию о записях в электронной медицинской карте, а «максималисты» настаивают на передаче в ЦОД каждой вновь созданной ЭПМЗ, без каких-либо изъятий.
Преследуя цель раннего обнаружения дефектов оказания медицинской помощи, мы, безусловно поддержим точку зрения «максималистов». Это связано с тем, что, во-первых, технологическая схема, предлагаемая «максималистами» существенно проще в реализации, а, во-вторых, в ней исключены любые способы сокрытия врачебных ошибок.
В случае, когда все ЭПМЗ поступают в ЦОД, можно говорить о том, что интегрированная электронная медицинская карта (ИЭМК) есть функция распределения информации о здоровье пациента. Эта информация добыта системой здравоохранения на всём интервале жизни пациента. Действительно, каждая ЭПМЗ имеет обязательный параметр - время её создания. В результате формирования ИЭМК фиксируется ряд интервалов времени от рождения до смерти пациента, задающих частоту взаимодействий пациента с системой здравоохранения. Кроме того, каждая встреча пациента с КИМИ связана с приращением информации о состоянии здоровья пациента, которая накапливается в ИЭМК. Очевидно, что количество таких приращений соответствует числу временных интервалов. Соответствие временных и информационных интервалов нарушается, только в момент смерти пациента. После этого события информационное приращение (заключение врача о смерти) имеет место, а соответствующий временной интервал отсутствует (рис.1).
Событие смерти пациента непременно приводит (должно приводить) к запуску процесса анализа медицинской информации, заключённой в истории болезни данного пациента. Анализ закрытой (завершённой) ИЭМК представляет собой один из важнейших технологических процессов в интеллектуальной информационной системе здравоохранения, который направлен на накопление и обобщение опыта лечебной работы, а также на совершенствование методов управления лечебно-диагностическим процессом. Однако до настоящего времени не существует таких ИЭМК, которые бы содержали полную информацию о здоровье пациента, сформированную всеми КИМИ на всём жизненном интервале пациента. Какие нас ожидают открытия в результате анализа полной и достоверной информации ИЭМК ещё только предстоит выяснить.
пациента
Статистика смертности в мире
В современном мире существует огромное количество терминов, определяющих статус здоровья, одним из основных является определение Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ): «Здоровье - это состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических дефектов» [3].
Чтобы проанализировать статистику о здоровье населения стран мира, существует медицинская статистика, которая на основе первичной медицинской информации систематизирует основные закономерности и тенденции здоровья населения, а также качество системы здравоохранения с использованием методов математической статистики. При оценке здоровья жителей стран мира отдельное значение имеют показатели демографических процессов [7].
Статистика изучения численности населения ведется в двух направлениях - это статика и динамика населения. Статика характеризует население на каждый данный момент (его численность, состав, особенности расселения, занятость и т. д.). Динамика населения подразделяется на механическое и естественное движение. Под механическим движением понимают процесс миграции населения. Естественное движение населения - это совокупность таких демографических явлений, как рождаемость, смертность, естественный прирост населения, младенческая смертность, данные о браках, разводах, средней продолжительности предстоящей жизни.
Здравоохранение обеспечивает национальную безопасность страны - без здоровых граждан невозможно добиться роста производства и обеспечить обороноспособность. Именно поэтому во всех развитых странах и во многих развивающихся руководство страны уделяет первостепенное внимание вопросам здравоохранения[5]. Результаты деятельности системы здравоохранения оценивают по показателям здоровья населения (медико-демографическим показателям) и по удовлетворенности населения качеством и доступностью медицинской помощи.
Рассмотрим статистику смертности населения мира. Интегральные данные статистики населения были взяты из архивных данных по переписи населения тридцати восьми стран мира с 2000 по 2015 годы.
Проанализировав график «Мировая статистика смертности» на рисунке 2 видно, что с 2000 года ежегодно умирает 2,3 млн. россиян, что в расчёте на 100 тыс. человек в 2 раза больше, чем в Европе и США, в 1,5 раза больше, чем в среднем по миру.
Старение населения приобрело глобальный характер, затрагивая в первую очередь страны с низким уровнем рождаемости, а во вторую - с высокой продолжительностью жизни. В России оно запаздывает из-за значительного числа преждевременных смертей, особенно среди мужчин.
На фоне стагнации высокой частоты смертельных исходов болезней системы кровообращения (с 2002 г. более 900 на 100 тыс. человек) и болезней органов дыхания (6570) наблюдается ее увеличение по болезням органов пищеварения (с 44,4 в 2000 г. до 65,5 в 2005 г.), а также колебательный восходящий тренд по некоторым инфекционным и паразитарным болезням (с 24,9 в 2000 г. до 27,2 в 2005 г.). Болезни системы кровообращения обуславливают более половины всех смертельных исходов (в 2005 г. - 56,4%). Основными причинами смерти, которые формируют современный уровень смертности от болезней системы кровообращения, являются ишемическая болезнь сердца (48,1%) и цереброваскулярные болезни (35,8%). В 2003 - 2005годах, среди взрослого населения России, распространенность болезней системы кровообращения увеличилась на 2,1 млн. человек, или на 8,5%, и общее число этих больных составило 26,9 млн.
Так же существует тенденция увеличения смертности от онкологических заболеваний. По статистике в России с 2002 года по 2005 год от новообразований умирают на 15 -20 лет раньше, чем в Европе и Америке. Уникальной особенностью российской структуры смертности является выход на четвертое ранговое место симптомов, признаков и неточно обозначенных состояний.
По данным анализа можно заметить повторный скачек смертности с 2014 - 2015 годы. Это можно охарактеризовать тем, что в эти годы зарегистрирован факт повышенной смертности от острых респираторных заболеваний и вируса гриппа в сезон декабрь 2014 года - апрель 2015 года. По данным ВОЗ, интенсивность эпидемии гриппа в 2015 году в России и еще 14 европейских странах была выше из-за не учтенных при создании вакцинного штамма гриппа изменений (дрейфа), произошедших в структуре штамма А(Н3№).
Япония Эстония Швеция Швейцария Чили
Чешская республика Франция Финля нд ид
США
Словения
Са уд овскаяАравия
Португалия Польша
Новая Зеландия Н идерл анд ы Мексика
Канада
Испания Исландия Ирландия
Германия Венгрия
В ел ик о бр ига ния Болгария
Беларусь
Австралия
Рисунок - 2 Мировая статистика смертности
За период с января по март 2015 года общее число смертей, сопряженных с гриппом или острой респираторной вирусной инфекцией, составило 4 269 человек, что привело к повышению общей смертности в первом квартале 2015 года на 4,9%. Вместе с тем, в настоящее время доказано международными исследованиями, что смертность от гриппа и других респираторных заболеваний носит пролонгированный (до 3 - 4 месяцев) характер и состоит не только из острой токсической смертности (первые 3 - 5 дней заболевания), но и смертности, связанной с инфекционными дыхательными осложнениями (2-я - 4-я недели), а также отсроченной смертности вследствие декомпенсации хронических заболеваний, прежде всего, сердечно-сосудистых.
Рассматривая статистику о причинах смертности, зарубежные ученые определили, что медицинские ошибки можно было бы считать третьей причиной смертности в США. Согласно данным, опубликованным в British Medical Journal, ежегодно от них погибает около 251 тысячи американцев.
К сожалению, в нашей стране нет статистики о том, сколько россиян погибает из-за неумышленных заблуждений медицинских работников. «Данные не только об ошибках недоступны, их никто не собирает, - говорит доктор медицинских наук Василий Власов -профессор НИУ ВШЭ. «Росздравнадзор, который должен был бы проводить проверки и иметь статистику, не делает этого. Вообще не проверяет качество медицинской деятельности» - комментирует Василий Власов.
Остается опираться на данные Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Согласно статистике ВОЗ в мире врачи излечивают лишь 10 - 15% болезней. Это означает, что для85% пациентов медицинская помощь оказывается не эффективной.
Можно сделать вывод, что одна из общемировых проблем - это проблема дефектов оказания медицинской помощи. Актуальной является задача создания таких информационных условий в клинической сфере здравоохранения (в лечебно-диагностическом процессе), при которых будет минимизировано число врачебных ошибок, а возникающие дефекты оказания медицинской помощи будут выявляться на самых ранних стадиях лечебно-диагностического процесса.
Система полной, достоверной и доступной для автоматизированной обработки медицинской информации
Аксиомами создания эффективной медицинской информационной системы с точки зрения раннего обнаружения дефектов оказания медицинской помощи являются:
1. Полнота клинической информации.
2. Достоверность клинической информации.
3. Доступность клинической информации для автоматизированной обработки.
Действительно, любой пробел в описании лечебно-диагностического процесса может
оказаться недостающим звеном в цепочке логических рассуждений, связанных с верификацией (доказательством правильности) выбранного способа лечения. Ещё более удручающие результаты могут быть получены в случае внесения искажений (умышленных или неумышленных) в персональные медицинские записи. И, наконец, в современных условиях говорить о быстром обнаружении какой-либо информации можно только в том случае, если в процессе поиска информации участвует компьютер и соответствующие программы.
Существенное влияние на совершенствование системы здравоохранения может оказать интегрированная электронная медицинская карта (ИЭМК), которая представляет собой последовательность всех электронных персональных медицинских записей (ЭПМЗ), относящихся к одному человеку, которые сформировала система здравоохранения за время жизни пациента.
Правила сбора, хранения и использования электронной медицинской карты (ЭМК), а также права доступа к ней устанавливаются медицинской организацией на основе
национального стандарта ГОСТ Р 52636-2006 «Электронная история болезни. Общие положения», а также в соответствии с требованиями законодательства и нормативными документами Минздрава РФ.
Термин ЭМК является аналогом международного термина ElectronicMedicalRecord (ЕМК). Для термина ИЭМК соответствия пока не найдено.
Под распределённой базой ИЭМК следует понимать систему полной, достоверной и доступной для автоматизированной обработки первичной медицинской информации.
Первичная медицинская информация - это поток ЭПМЗ, который создают два класса КИМИ:
1. Аттестованные для этой работы медицинские работники (МР).
2. Лицензированные медицинские диагностические лаборатории (ДЛ).
Синтаксическая структура ЭПМЗ на метаязыке может быть представлена в виде:
<ЭПМЗ МР> ::= <время сеансах идентификатор МР>< вдентификатор ПАЦИЕНТАХ документ МР> (1) <ЭПМЗ ДЛ> ::= <время сеансах идентификатор ДЛх идентификатор ПАЦИЕНТАХ документ ДЛ> (2)
Ежедневно в России производится около 1 млн. персональных медицинских записей [3]. Каждая ЭПМЗ, помимо смысловой (семантической) информации, имеет следующие системные характеристики: а) время события - ^, б) элемент бинарного отношения КхР (КИМИ Х ПАЦИЕНТ), в) объём информации, содержащейся в ЭПМЗ - 1г.
На множестве всех событий, которые фиксируют ЭПМЗ, может быть задано отношение строго порядка на временной плоскости, заданной ортогональными осями координат, где ось абсцисс - время жизни популяции, а ось ординат - время жизни пациента.
Дата рождения пациента вместе с учётным номером, в рамках данной даты, может быть использована в качестве идентификатора ИЭМК конкретного пациента. С другой стороны, такой идентификатор ИЭМК фиксирует уникальную точку - момент рождения на оси абсцисс выбранной системы координат. Все события истории болезни данного пациента могут быть отражены точками ^ на перпендикуляре к моменту рождения.
Такой подход к построению модели событий ЭПМЗ позволяет на ограниченном пространстве разместить все события в клинической сфере здравоохранения, которые произошли со всеми ныне живущими пациентами (рис.3.)
Рисунок - 3 Модель событий базы ИЭМК
На рис.3 пространство О - это пространство всех событий в клинической сфере здравоохранения. Это пространство ограничено прямоугольным треугольником, катеты
которого равны времени жизни самого старшего из ныне живущих пациентов, а гипотенуза фиксирует текущий момент времени, который на оси абсцисс отмечен точкой .
Предлагаемая модель и выбранный способ визуализации позволяют отобразить и эффективно подсчитать параметры статики наблюдений интегрального лечебно -диагностического процесса.
Для анализа информационной составляющей лечебно-диагностического процесса необходимо перейти к трёхмерной модели базы ИЭМК (рис.4).
Рисунок - 4 Информационная модель базы ИЭМК
В этой модели каждая ИЭМК характеризуется персональной информационной плоскостью, которая ограничена с одной стороны ранее рассмотренным суммарным вектором проекций временных событий, с другой стороны, суммой векторов ЭПМЗ [3]. Каждый вектор ЭПМЗ характеризуется, как временной, так и информационной составляющей. При этом суммарный вектор каждого ныне живущего пациента фиксирует конкретную точку на ограниченной плоскости, которая перпендикулярна временной плоскости и проходит через гипотенузу (текущий момент времени) пространства событий. Отмеченная точка однозначно характеризует возраст пациента и количество информации (ресурсов) затраченных на него системой здравоохранения.
Для того, чтобы обеспечить сбор и обработку полного потока первичной медицинской информации в стране создаётся информационно-телекоммуникационная инфраструктура системы здравоохранения, в которую входят компьютерная техника и средства передачи данных источников медицинской информации, региональные центры обработки данных и федеральный центр обработки данных (рис.5)
Рисунок - 5 Информационная инфраструктура клинической сферы здравоохранения
Централизованная система сбора первичной медицинской информации позволяет интегрировать ЭПМЗ как на региональном уровне, так и на федеральном. Такой подход позволяет обеспечить полноту ИЭМК, где бы пациенту не оказывали медицинскую помощь и какой бы КИМИ не участвовал в лечебно-диагностическом процессе [3].
Заметим, что модель базы ИЭМК (рис. 4) имеет два эквивалентных представления. Полная база ИЭМК - это бинарное отношение на множестве пациентов и множестве КИМИ. Если ЭПМЗ интегрируются по параметру идентификатор пациента, что формируется база ИЭМК. Если ЭПМЗ интегрируются по параметру идентификатор КИМИ, то формируется база историй врачевания источника медицинской информации (ИВИМИ). Число интегрированных объектов в базе ИЭМК на два порядка больше чем в базе ИВИМИ.
База ИВИМИ является основой для интеллектуального анализа информации о качестве работы каждого источника медицинской информации, в том числе, для раннего обнаружения дефектов оказания медицинской помощи.
Выводы.
Полнота базы ИЭМК и эквивалентной базы ИВИМИ - необходимое условие информационной поддержки лечебно-диагностического процесса с целью повышения качества и раннего обнаружения дефектов оказания медицинской помощи.
Каждый факт смерти пациента должен приводить к запуску процесса интеллектуального анализа данных базы ИЭМК для накопления и обобщения опыта лечебной работы, а также для совершенствования методов управления лечебно-диагностическим процессом.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Блюм В. С., Заболотский В. П. Классификация программных агентов для раннего обнаружения дефектов оказания медицинской помощи по данным интегрированной электронной медицинской карты (84) УЭкС, 11(2)/2015.
2. Блюм В.С. Дискретно-событийная модель здравоохранения и федеральный сервис «Интегрированная электронная медицинская карта». Математическая морфология. Электронный математический и медико-биологический журнал. - Т. 11. - Вып. 4. - 2012.
3. Блюм В.С. Инновационная государственная система медицинской статистики. /Актуальные проблемы экономики и управления. 2015.- 80-88 с.
4. Блюм В.С., Заболотский В.П. Мысленный эксперимент по организации учета и обработки информационных медицинских услуг. Врач и информационные технологии, №4 2009. стр. 27-35
5. Здравоохранение России: сценарии развития 2015. № 2. с. 34-47
6. Источники: Росстат, база данных ОЭСР «OECD.StatExtracts» http://www.oecd-ilibrary.org/social-issues-migration-health/data/oecd-health-statistics/oecd-health-data-health-care-quality-mdicators_data-00592-en?isPartOf=^ontent/datacoПectюn/health-data-en.
7. М. Лонгмор, Я. Уилкинсон, С. Раджагопала. Оксфордский справочник по клинической медицине.; пер. с англ. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. - 855 с.
8. Устав (Конституция) Всемирной организации здравоохранения (Устав здравоохранения, проходившей в Нью-Йорке с 19 июня по 22 июля 1946г., подписан 22 июля 1946г. представителями 61 страны (Off.Rec.WldHlthOrg, 2, 100) и вступил в силу 7 апреля 1948 года. Поправки, принятые Двадцать шестой, Двадцать девятой, Тридцать девятой и Пятьдесят первой сессиями Всемирной ассамблеи здравоохранения (резолюции WHA26.37, WHA29.38, WHA39.6 и WHA51.23), вступили в силу 3 февраля 1977г., 20 января 1984г., 11 июля 1994г. и 15 сентября 2005г., соответственно, и включены в настоящий текст).
