CC BY
75Конышев И.С.
д.м.н., профессор филиала Военно-медицинской академии
МЕДИЦИНСКИЕ АСПЕКТЫ ХИМИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ УГРОЗ (ТЕРРОРИЗМА)
Ключевые слова: санитарно-эпидемиологическая обстановка, химико-биологические угрозы, система интеллектуальной поддержки принятия решений, симптомокомплекс, предварительный диагноз.
К числу новых вызовов устойчивости мировых отношений, которые должны быть рассмотрены и с позиций санитарно-эпидемиологической безопасности, относятся:
• распространение оружия массового поражения, к которым относятся средства биологического нападения, в т.ч. особо опасные инфекции (ООИ), и средств их доставки, международный терроризм, этническая нестабильность, деятельность радикальных религиозных группировок, наркоторговля, организованная преступность;
• использование военной силы в рамках сформированных на временной основе коалиций, появление разрозненных террористических группировок, вербовка специалистов разного уровня (медицинского, ветеринарного, агробиологического и др.) для решения задач биологического или химического нападения;
• сложное сочетание политических, экономических интересов отдельных государств и крупных транснациональных компаний, доступность информации о современных технологиях производства, хранения и распространения патогенных биологических агентов (ПБА) и особо опасных химических веществах (ООХВ), возможностях их применения в террористических или диверсионных целях;
• сращивание внутреннего и международного терроризма, возникновение и консолидация различных направлений антитеррористического интернационала, создание систем интеллектуальной поддержки принятия решений в целях ускорения реакции структур государственного управления и местных органов власти на возникающие угрозы общественному здоровью не только отдельных групп населения, но и жизнеспособности человеческого сообщества в целом;
• рост значения негосударственных участников системы международных отношений.
Это перечисление будет неполным без указания на криминализацию целых регионов земного шара, падение морали у отдельных слоев общества, распространение алкоголизма и курения, рост наследственно обусловленных заболеваний, поглощенной дозы радиации и интоксикации особо опасными химическими веществами.
Воздействие поражающих факторов природных и техногенных катастроф, военных, религиозных и этнических конфликтов, террористических актов, эпидемий и пандемий на любой регион представляет собой многоструктурное явление. Требуется быстрое принятие решений о медицинской тактике на месте, возможных осложнениях обстановки, проведение верификации обстоятельств получения поражений (естественное протекание событий, аварийная ситуация или специальное применение патогенов), необходимости усиления. Резко возрастает роль быстрого информирования органов управления о возникающих угрозах1.
Число патогенных биологических агентов (ПБА), которые могут вызывать заболевания людей, животных и поражать сельскохозяйственные продовольственные культуры, достигает нескольких тысяч, хотя реальную опасность представляют по разным данным от 50 до 70.
Научно-технический уровень работ в области генной инженерии, биотехнологии, токсикологии, молекулярной биологии и других смежных наук, позволяет создавать ПБА нового поколения, совершенствовать приемы и способы применения. Огромен выбор агентов для скрытного или открытого террористического применения в любых масштабах и целях (устрашение, лишение источников питания, провокация беспорядков и недовольства органами государственного управления, дискредитация здравоохранения т.д.), что затрудняет принятие мер противодействия из-за необходимости оперативной переработки массива поступающей информации, адекватного анализа складывающейся обстановки, дифференциации обстоятельств появления ведущего патогенного фактора, оценки имеющихся сил и средств, градации мероприятий по степени важности и др. Кроме того, возможны чрезвычайные ситуации, связанные с авариями на химически или биологически опасных объектах. В связи с интенсификацией миграционных потоков, возможен занос возбудителей особо опасных инфекций, не характерных для данной местности.
Стратегические опасности биологического плана:
1. Человечество проигрывает противостояние с микромиром живых существ:
• появление устойчивых к антибиотикам микроорганизмов (внутрибольничные инфекции, современные генерации стафилококков и стрептококков и т.д.);
1 Konyshev I., Yumanov A., Mursin A., Sakharov V., Akimov Y. Geoinformation technologies in the assistant system of making decisions by counteraction of chemical and biological threats. // Мат-лы Всеевропейского съезда военной медицины 2-6 июня 2014 г. Белград, 2014. - С. 114 - 115.
• мутация многих видов вирусов с приобретением ранее несвойственных вирулентных способностей (грипп, геморрагические лихорадки и т.п.);
• активизация в жилых анклавах народонаселения микроорганизмов, всегда существовавших в природе, но не нападавших ранее на человека (атипичная пневмония, синдром приобретенного иммунодефицита и ряд других);
• расширение ареала существования природноочаговых инфекций, в том числе особо опасных (Эбола, холера, сибирская язва) и паразитозов (амебиаз, малярия, гельминтозы);
• преодоление микроорганизмами межвидовых барьеров (антропозоонозы, инфекции отдаленных биологических видов);
• «возвращающиеся» (re-emerging), управляемые с помощью вакцинации инфекции, активизировавшиеся после периода эпидемиологического благополучия вследствие свертывания программ иммунизации населения;
• инфекции, возникающие на новых территориях (завоз редких или ранее не встречавшихся инфекций);
• новые (emerging) инфекции, вызываемые ранее неизвестными патогенами (за последние 35 лет выделен и идентифицирован 41 новый патоген);
• возрастание эпидемиологического значения условно-патогенных микроорганизмов и увеличение частоты заболеваемости оппортунистическими инфекциями (инфекции, проявляющиеся у лиц с иммунодефицитными состояниями любой природы);
• распространение нозокомиальных (госпитальных) инфекций;
• аварии и диверсии на объектах, где проводятся работы с патогенными микроорганизмами;
• более высокая распространенность в природе и человеческой популяции возбудителей опасных инфекционных и паразитарных заболеваний (туберкулеза, гриппа, крымской лихорадки, малярии и др.);
• биологический и химический терроризм во всех его проявлениях.
• победив две инфекции (оспа, полиомиелит), человечество приобрело до 40 новых, имевших ранее ограниченное значение;
• распространение массовых заболеваний, к противостоянию которым в том или ином регионе Земного шара нет достаточного количества сил и средств, отсутствует интеллектуальный потенциал организации всей суммы мероприятий сопротивления.
2. Глобализация как мировая тенденция развития:
• ускорение передвижения, миграция миллионных масс населения;
• обеднение отдельных регионов, голод;
• использование в технологических целях микроорганизмов, ранее занимавших другие экологические ниши (ликвидация нефтяных пятен с помощью поедателей нефти с их последующей агрессией на всё биологическое в районе доступности и т.д.);
• локальные вооруженные конфликты с разрушением инфраструктуры и экономического потенциала, загрязнением обширных пространств;
• угроза экологических войн (изменение климата и др.);
• опустынивание территорий, вырубка лесов;
• рост искусственных резервуаров патогенных микроорганизмов (сибиреязвенные скотомогильники, биотермические ямы и т.д.);
• увеличение биологической нагрузки на территорию вокруг крупных городов (твердые бытовые и промышленные отходы, аварийные сбросы (выбросы) крупных промышленных объектов и теплоэнергетических установок);
• внедрение технологий фальсификации продуктов (замена коровьего масла пальмовым, мяса животных растительной соей и т.д.);
• широкое использование более тысячи наименований синтетических примесей (консерванты, эмульгаторы, подсластители, разрыхлители и др.);
• безудержная реклама медицинских препаратов, отрицательно влияющих на здоровье основной части населения (обеззараживание рук и полости рта, в том числе у детей, повышение половой потенции без анализа патологических процессов и многое другое);
• деградация моногородов с вынужденным изгнанием сотен тысяч населения.
3. Биокатастрофы также имеют место и включают в себя:
• аварии на биологически опасных объектах (биозаводы, военные НИИ и др.);
• экологически опасную техногенную деятельность (выемка грунта, добыча полезных ископаемых, исследования Крайнего Севера, сопряженные с извлечением из недр Земли древних бактерий и других организмов);
• широкомасштабную техногенную деятельность, приводящую к селекции и отбору биопатогенов, устойчивых к антибиотикам и дезинфектантам, паровой и другим видам стерилизации;
• природные катастрофы (сели, наводнения, цунами, приводящие к вспышкам инфекционной заболеваемости, тропические лихорадки Эбола, малярия и др.);
• алкоголизация, курение, употребление так называемых тонизирующих смесей, самолечение, несвоевременное прохождение медицинского обследования;
• применение в локальных вооруженных конфликтах элементов химического оружия, массивное разрушение химических и биологических производств;
• биологический и химический терроризм.
Отставание в реагировании на возникающие угрозы биологического плана в значительной мере связаны с отсутствием современных программно-технических средств передачи, анализа информации и системы интеллектуаль-
ной поддержки принятия решений (СИП), которые требуют создания системотехнических, программных и информационных компонент с учетом климатогеографических, этнографических, миграционных, религиозных, структурных и других особенностей региона. В настоящее время геоинформационные технологии регионов, министерств и ведомств страны разрабатываются по отдельным направлениям и не увязываются в единое целое.
Перед разработчиками современных СИП стоят следующие проблемы1:
1. Изучение имеющихся систем оперативного учёта изменений санитарно-эпидемиологической обстановки (СЭО) на федеральном, территориальном и иных уровнях, в министерствах и ведомствах.
2. Адаптация мирового опыта и разработка более оперативных возможностей реагирования на возникающие химико-биологические угрозы.
3. Анализ применяющихся информационно-аналитических систем в оказании помощи клиническому специалисту в постановке предварительного диагноза при массовом поступлении пораженных ООХВ или ПБА.
4. Разработка и внедрение СИП для повышения эффективности санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий в очагах массовых инфекционных заболеваний или отравлений, возникших в результате биотехногенных аварий или террористических актов с применением ПБА.
5. Определение основных направлений взаимодействия здравоохранения с силовыми структурами и органами государственного управления.
СИП представляет собой группу экспертных и расчетных систем (соответственно ЭС и РС), автоматизированную информационно-расчетную основу которых составляет специальное программное обеспечение, ориентированное на решение вышеперечисленных задач, а также выполнение функций расчета медико-санитарных последствий, потребных сил и средств для нормализации обстановки после применения ПБА или ООХВ, подготовки отчетно-информационных документов.
СИП позволяет автоматизировать и технически обеспечить работу должностных лиц, специалистов группы экспертов и руководителей здравоохранения средствами индивидуального и коллективного отображения информации, возможностью пользоваться информацией из единой базы данных в доступной области, пополнять интеллектуальный потенциал в своей предметной области, пользуясь базой знаний системы.
К задачам СИП относятся:
Задача № 1 - оказание информационной поддержки при постановке предварительного клинического и эпидемиологического диагноза инфекционного заболевания или поражения опасными химическими веществами с целью верификации вспышек заболеваний, установление их связи с чрезвычайными ситуациями биологического или химического характера;
Задача № 2 - экстренный, ежедневный, еженедельный и ежемесячный мониторинг санитарно-эпидемиологической обстановки в зоне ответственности, оперативное доведение этой информации до органов управления, а также оценка степени опасности ситуации и определения показаний для представления внеочередных донесений;
Задача № 3 - прогнозирование СЭО с расчетом возможных санитарных потерь (количества случаев заболеваний или отравлений);
Задача № 4 - формирование рекомендаций по реализации предварительных профилактических мероприятий, предусмотренных Комплексным планом мероприятий по санитарной охране территории, в условиях угрозы осложнения СЭО, включая перечень мероприятий, направленных на нормализацию обстановки по каждой нозологической форме поражения.
СИП принятия решений по противодействию угрозам биологического и химического характера в сфере здравоохранения спланирована как территориально-распределенная, стационарно-мобильная иерархическая структура. Система решена по принципу открытых систем.
Доминантная парадигма (концептуальная схема) адаптации СИП к регионам РФ включает следующие основные компоненты (рис. 1)2.
Основные задачи 1 этапа - объективно выявить те новые факторы, которые необходимо учесть в процессе адаптации созданного образца СИП к условиям здравоохранения конкретного региона.
Исходные данные по здравоохранению региона РФ являются базовой информацией в доминантной парадигме адаптации СИП. Достоверность и точность их - основа всех последующих этапов разработки методических и программных документов. В связи с этим к процессу формирования этой информации должны быть привлечены ведущие специалисты Министерства здравоохранения, Управления Роспотребнадзора, Центра гигиены и эпидемиологии региона РФ, а также разработчики СИП.
Как показал анализ практической работы врачей в лечебно-профилактической организации (ЛПО), наиболее сложной проблемой для них является постановка предварительного клинического диагноза (ПКД). Нередки случаи, когда этот диагноз неоднократно менялся, что значительно усложняло проведение противоэпидемических и профилактических мероприятий.
1 Мурзин А.П., Конышев И.С., Алехнович А.В. Геоинформационные технологии в системе поддержки принятия решений при отражении химико-биологических угроз // История и перспективы отечественной гигиенической науки и практики: Материалы Всеросс. науч.-прак. конф., посвященной 150-летию кафедры общей и военной гигиены с курсом военно-морской и радиационной гигиены. - СПб., 2015. - С. 54-55.
Казанский А.Г., Мурзин А.П., Конышев И.С. и др. Доминантная парадигма адаптации системы интеллектуальной поддержки принятия решений по противодействию биологическим и химическим угрозам к требованиям здравоохранения регионов Российской Федерации // Медицина и высокие технологии. 2016. - № 1. - С. 9-11.
Формирование исходной информации, отражающей специфику здравоохранения региона РФ (1 этап)
Ф
Р аз р аб отка Ко нцепции адаптации СИП к условиям здравоохранения региона РФ
(2 этап)
_
Разработка Программы работ по внедрению СИП (3 этап)
^^ I
Управление реализацией Программы (4 этап)
Рисунок 1.
Основные компоненты доминантной парадигмы
Для повышения достоверности ПКД в состав СИП введен специально разработанный программный симптомо-комплекс, включающий в себя все группы инфекционных и паразитарных заболеваний (76 нозологий) и 95 отравляющих и опасных химических веществ. Каждому виду инфекционного (паразитарного) заболевания и отравления экспертами сформировано в среднем 10-12 характерных признаков, включая доминирующие.
Анамнез играет исключительно важную роль в постановке ПКД. При его сборе выясняются данные о пребывании больного в зонах эпидемиологического или химического риска. Для снижения энтропии (неопределенности) ПКД в СИП взаимодействие врача, принимающего пациента, с программно-техническим комплексом происходит в диалоговом режиме. После ввода перечня симптомов, полученных в результате опроса и осмотра больного, симптомоком-плекс на основе заложенного алгоритма рассчитывает и выводит на экран автоматизированного рабочего места врача ЛПО список наиболее вероятных инфекционных (паразитарных) заболеваний или поражений ООХВ с возможностью просмотра дополнительной информации из базы знаний. На основе анализа полученной информации врач может провести уточняющий опрос и осмотр больного для получения и ввода в аналитический контур дополнительных данных. Блок-схема функционирования симптомокомплекса представлена на рис. 2.
Важный компонент интеллектуальной системы управления - формирование технологии поддержки принятия решений должностными лицами. Эта технология включает в свой состав экспертные и расчетные системы.
Подобные ситуации характеризуются высоким динамизмом изменения внешних условий, дефицитом времени на принятие решений должностными лицами, повышенным уровнем ответственности за качество управленческих решений.
Учитывая эти особенности, в Республике Адыгея для СИП (СИП-РА) сформированы приоритетные задачи для оперативного реагирования на биологические и химические угрозы, реализованные пятью функциональными подсистемами (ФПС), представленными на рис. 3.
Рисунок 2. Блок-схема симптомокомплекса1
1 Агиров А.Х., Намитоков Х.А., И.С. Конышев и др. Информационно-аналитическая основа формирования предварительного клинического и эпидемиологического диагнозов в интеллектуальной системе противодействия биологическим и химическим угрозам (на примере Республики Адыгея) // Медицина и высокие технологии. 2015. - № 3. - С. 7-10.
Рисунок 3. Состав ФПС СИП1
Интеллектуальный и информационный потенциал СИП, реализованный в СИП-РА, включает в себя интеллектуальные и информационные компоненты (рис. 4).
Рисунок 4.
Состав интеллектуальных и информационных компонентов СИП-РА2
Казанский А.Г., Конышев И.С., Захаров В.А. и др. Основные направления повышения эффективности интеллектуальных систем управления санитарно-эпидемиологическим благополучием населения (на примере Республики Адыгея) // Медицина и высокие технологии. 2015. - № 4. - С. 15-19.
2
Агиров А.Х., Мурзин А.П., Конышев И.С. и др. Основные направления подготовки медицинских кадров к работе с интеллектуальными системами противодействия биологическим и химическим угрозам // Медицина и высокие технологии. 2016. - № 2 . -С. 24-28.
В перечне решаемых СИП-РА задач центральное место отведено задаче № 2, реализуемой ФПС-2, - экстренный, ежедневный и еженедельный мониторинг СЭО в Республике Адыгея.
Эта информация аккумулируется в экстренных извещениях (форма 058-у, форма 058-1/у) и передается в Ситуационный центр ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Адыгея» для анализа и принятия решений.
При проектировании СИП разработчики учитывали уровень подготовки медицинских и инженерно-технических специалистов в регионах РФ, что учтено в матрице доступа к программным модулям (рис. 5).
Имя пользователя (группы пользователей) Прог эаммный модуль
Работа с базой данных ФПС 1 ФПС 2 Мониторинг СЭО Экспертные системы Расчетные системы ФПС3 Прогнозирование СЭО ФПС4 Формирование рекомендаций ФПС5 Поддержка принятия решений Работа с ГИС Настройка и админстрирование
Симптомокомплекс Постановка ПКД Расследование очага
Руководитель Управления Роспотребнадзора по региону РФ +* - +* +* +* +* +* + + + -
Главный врач ФБУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в регионе РФ" +* +* +* +* +* +* + + +
Заместитель руководителя Управления Роспотребнадзора по региону РФ +* +* +* +* +* +* + + +
Заместитель Главного врача ФБУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в регионе РФ" +* +* +* +* +* +* + + +
Отдел эпидемиологического надзора Управления Роспотребнадзора по региону РФ +* + + + + + +
Отдел эпидемиологии ФБУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в регионе РФ" +* + + + + + +
Территориальные отделы Управления +* - - + + + + + - - + -
Филиалы ФБУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в регионе РФ" +* - - + + + + + - - + -
Медицинские работники лечебно-профилактических организаций +* + + + + - - - - - - -
Системный администратор + + + + + + + + + + + +
Сервисные инженеры + +
Примечание: + - полный доступ к модулю
+* - доступ на чтение, работа с выходной информацией - - доступ отсутствует
Рисунок 5.
Матрица доступа к программным модулям1
Таким образом, может быть сформирована государственная система подготовки и обучения медицинского персонала, эксплуатирующего интеллектуальные системы обеспечения стабильности СЭО РФ.
Следует констатировать, что медицинское направление обеспечения химико-биологической безопасности населения тесно связано с характером угроз новых направлений военного противостояния. Поэтому появление нового типа военных столкновений (гибридные войны) требует тщательного анализа2.
1 Казанский А.Г., Мурзин А.П., Конышев И.С. и др. Подготовка медицинских кадров - важный этап реализации программы адаптации системы интеллектуальной поддержки принятия решений по противодействию биологическим и химическим угрозам к требованиям здравоохранения регионов Российской Федерации // Медицина и высокие технологии. 2016. - № 1 . - С. 15-19.
2 Конышев И.С. Гибридные войны: медико-гигиенические и эпидемиологические аспекты, роль и место информационных технологий // Военная мысль. 2016. - № 11. - С. 29-36.
Оперативно-тактические признаки гибридных войн с позиции предупреждения массовых заболеваний:
1. Охват огромных пространств с широкомасштабным использованием высокоточного оружия, информационного давления и дезинформации.
2. Сообщение между воюющими сторонами сохраняется при искажении целей, задач, состояния и перспектив.
3. Эклектика участников и неопределенность ареала действий.
4. Разруха в регионе нанесения боевых ударов и безответственность за последствия для превосходящей стороны.
5. Рост значимости информационных технологий во взаимоотношениях с другими участниками мировой политики.
Гибридные войны требуют от органов управления здравоохранением РФ постоянного отслеживания медико-химической и эпидемиологической обстановки во всех регионах, где могут возникнуть военные конфликты с участием силовых структур, персонала экономической и гуманитарной помощи РФ. Повышения качества функционирования организационных систем можно добиться за счет внедрения перспективных информационных технологий и автоматизации управления оказанием медицинской помощи. Медицинский персонал должен обучаться навыкам использования компьютерных систем в обработке информации, постановке первичного диагноза, снижения уровня бумажного документооборота, оценке обстановки, расчетах потребности в силах и средствах, ускоренном продвижении сведений о возникших угрозах по установленным каналам информации.
