CC BY
31
УДК 356.33; 359.6; 61:351.8; 661:658.34;
СИСТЕМА ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ МЕДИЦИНСКОЙ ЭВАКУАЦИИ ИЗ ОЧАГА ХИМИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ
А.В. Добров, к.т.н., доцент; Д.В. Мясников
Академия гражданской защиты МЧС России
Информационная поддержка на основе компьютерного моделирования повышает эффективность решения задач гражданской обороны по медицинской эвакуации из очага химического поражения.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: информационные технологии, потери населения, повышение оперативности
SYSTEM OF INFORMATION SUPPORT OF THE MEDICAL EVACUATION FROM
CENTRE OF THE CHEMICAL DEFEAT
A.V. Dobrov, D.V. Myasnikov
Information support on base of computer modeling raises efficiency of the problems civil defense decision on medical evacuation from centre of the chemical defeat.
Попытки использования вычислительных устройств в здравоохранении для создания информационных систем были предприняты в середине 1950-х годов в США с появлением на рынке универсальных компьютеров многоцелевого назначения. Первым проектом больничной информационной системы в США был проект МЕDINET, разработанный фирмой «General Electric».
В начале 1980-х годов первые мини-ЭВМ появились в отдельных крупных ведомственных лечебных учреждениях бывшего СССР. Поскольку они обладали достаточными финансовыми возможностями, внедрение информационных технологий началось именно там. Большинство из них предпочло путь собственных разработок прикладных систем, строго отвечающих своим нуждам. В результате этого получились плохо тиражируемые и с трудом развиваемые системы. Обслуживанием и поддержкой функционирования этих систем занимались большие коллективы людей или даже целые вычислительные центры.
Ситуация радикально изменилась, когда были созданы первые персональные компьютеры. Это позволило значительно расширить компьютеризацию здравоохранения и послужило толчком для разработки программного обеспечения нового поколения, давшего возможность работы с компьютерами врачам, не владеющим навыками программирования.
Исторически сложилось так, что развитие отечественных автоматизированных компьютерных систем в медицине пошло по нескольким путям:
разработка специализированного программного обеспечения для помощи в принятии решений (экспертные системы);
разработка автоматизированных рабочих мест (АРМ) отдельных специалистов;
создание автоматизированной истории болезни и амбулаторной карты.
В настоящее время все созданные системы информационной поддержки в медицине можно разделить по направлениям деятельности (табл. 1) [2].
В ЧС мирного и военного времени для сохранения жизней пострадавших необходима своевременная и грамотная организация медико-санитарного обеспечения. Одним из видов медико-санитарного обеспечения является лечебно-эвакуационное обеспечение. Система лечебно-эвакуационного обеспечения населения в чрезвычайных ситуациях включает совокупность научно-обоснованных принципов организационно-практических мероприятий по ока-
занию пораженному населению медицинской помощи и лечению, связанных с его эвакуацией за пределы зоны (очага) катастрофы [4].
Таблица 1.
Распределение систем информационной поддержки
Направление деятельности Назначение %
Медицинская деятельность Управление мед. информацией, сбор статистики. 62
Хозяйственная деятельность Бухгалтерия, складской учет, организация питания. 23
Административная деятельность Учет кадров, обучение сотрудников. 12
Научная работа Сбор данных для научного анализа. 3
Важность эвакуационных мероприятий в системе оказания медицинской помощи и лечении поражённых обусловливает необходимость их тщательной организации и грамотного управления. Отсутствие этого приводит к неравномерной загрузке лечебных учреждений, перераспределению пострадавших из одной больницы в другую, значительным межбольничным перевозкам. Такие неблагоприятные последствия для пораженных были характерны во время ликвидации последствий смерча в г. Иванове в 1984 году, землетрясения в Армении в 1988 году, железнодорожной катастрофы в Башкирии в 1989 году [9].
Для предотвращения нежелательных последствий, которые могут привести к большим потерям среди пострадавших при эвакуации из зоны ЧС, целесообразно разработать систему информационной поддержки медицинской эвакуации. Система информационной поддержки предполагает на основе анализа входных данных предложение рационального варианта решения руководителю эвакуации. Это решение принимается на основе опыта и знаний экспертов, мнение которых заложено в базу знаний системы. В каждом конкретном случае принимается наиболее подходящее решение, которое является научно обоснованным и адекватным ситуации.
Задачами системы информационной поддержки медицинской эвакуации является принятие решений при идентификации ОХВ, определении пунктов и оптимальных маршрутов эвакуации, распределении пострадавших по маршрутам медицинской эвакуации. Информационная поддержка медицинской эвакуации включает в себя анализ имеющихся данных, получение рационального решения на эвакуацию и предложение этого решения лицу, принимающему решения.
Информационная поддержка подразделяется на три этапа, функционально связанных друг с другом.
На первом этапе проводится идентификация вещества, ставшего причиной поражения, выяснение его токсикологических и физико-химических характеристик. Очевидно, что знание ОХВ может значительно сократить потери (а в некоторых случаях вообще их избежать), правильно выбрать средства обеззараживания, оперативно принять решение на проведение эвакуации, оценить имеющийся запас времени. Эта задача решается на основе информации о веществах, используемых на объекте (планы ЛЧС, паспорта безопасности, системы идентификации объекта), при помощи специфической химической разведки места ЧС с применением газоанализаторов, полевых химических лабораторий и других специальных технических средств, а также на основе клинических признаков пострадавших, выявляемых в процессе первичного экспрессного осмотра.
Использование информации из документации объекта не даст точных данных о веществе, так как в процессе химических преобразований под действием высоких температур и давлений могут образовываться вещества, не предусмотренные регламентом работы. А системы идентификации самих объектов во время аварии просто могут выйти из строя. Кроме того, при террористических актах с применением химических веществ невозможно заранее предугадать эти вещества. Специфическая химическая разведка является наиболее эффективным и точным способом идентификации ОХВ. Но её проведение требует наличия специальных технических средств (газоанализаторов, полевых химических лабораторий и т.п.) и персонала, обученного работе с ними. Сотрудники аварийно-спасательных формирований,
бригад скорой медицинской помощи, в числе первых прибывающих на место ЧС, как правило, этими средствами не оснащены и не обучены работе с ними. Таким образом, невозможно в первые минуты после ЧС провести специфическую химическую разведку очага химического поражения и обеспечить полноценной информацией спасателей, медицинских работников, руководителя ликвидации ЧС [1, 7].
Установление группы ОХВ на основе клинических признаков пострадавших, выявляемых в процессе первичного экспрессного осмотра, подразумевает на основе существующих баз данных, мнения экспертов, опыта специалистов в области медицины, токсикологии, химии идентифицировать конкретное опасное химическое вещество или группу, к которой это вещество относится.
Эта задача решается при помощи математического аппарата нечёткой логики и нечётких множеств. На основе мнений экспертов составляются эталонные таблицы решений для каждой группы веществ. В таблицах каждой из трёх степеней проявления девяти существенных клинических признаков, выделенных специалистами-токсикологами, присваивается численное значение. В процессе первичного экспрессного осмотра пострадавших заполняются ситуационные таблицы (формуляры разведчика), аналогичные по структуре таблицам решений. Затем проводится сравнение ситуационных и эталонных таблиц путем нахождения относительного расстояния Хемминга между нечёткими подмножествами (1). Это позволяет сравнить каждый элемент множества и избежать случайных ошибок.
1 п
X = - £ () * - (гэт )*
п *=1 , (1) где X - относительное расстояние Хемминга между нечёткими подмножествами, п - число элементов одного множества,
- значение /-го элемента в ситуационной таблице, (Тэт)/ - значение /-го элемента в эталонной таблице. В процессе разработки системы информационной поддержки медицинской эвакуации был проведён численный эксперимент по идентификации примененных химических веществ. Результаты эксперимента представлены в табл. 2.
Таблица 2.
Относительное расстояние Хемминга (ОРХ) по группам веществ
Группа веществ ОРХ
вещества с преимущественно удушающим действием 0,033517374
вещества с преимущественно общеядовитым действием 0,022522923
вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием 0,026453271
нейротропные яды 0,001063737
вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием 0,035195582
метаболические яды 0,046296296
Из анализа результатов следует, что значение относительного расстояния Хемминга для нейротропных ядов отличается на порядок. Это позволяет утверждать, что в данной ситуации пострадавшие были поражены веществами именно этой группы. А это соответствует условию проведения эксперимента (по условию пострадавшие были поражены зарином) [6].
Этап оценки ситуации в информационной поддержке медицинской эвакуации является одним из наиболее важных, так как в результате его выполнения медицинский персонал, спасатели, лицо, принимающее решение, получают необходимую информацию для дальнейших действий по эвакуации и спасению пострадавших.
Вторым этапом системы информационной поддержки является работа медицинского персонала по определению состояния пострадавших, возрастной структуры потерь, сортировке пострадавших, оказанию возможной медицинской помощи на месте. Результатом этой работы является определение конкретных пострадавших, нуждающихся в квалифицированной и специализированной медицинской помощи и подлежащих медицинской эвакуации, требований к проведению транспортировки для каждого пострадавшего, допустимое время транспортировки и необходимые транспортные средства с соответствующим оборудованием.
Решения принимаются на основе полученной на первом этапе информации о химическом веществе, ставшим причиной поражения, и информации, выявленной при определении состояния пострадавших, проведении медицинской сортировки, оказании возможной медицинской помощи (рис. 1).
Опасность для окружающих
Состояние пораженного
Возраст
Требования к транспортиров-
Группа опасных
химических
веществ
Окончательное решение на проведение медицинской эвакуации
□ □
Рис. 1. Схема определения требований к условиям транспортировки пострадавших
Информация о требованиях к условиям транспортировки каждого пострадавшего представляется в виде вектора (2):
К = {кц, къ, Ъз, К4, к5, кб, ^7, (2)
где кц - очередность доставки;
к]2 - положение при транспортировке;
к3 - оборудование для поддержания жизни в транспорте;
к4 - оборудование для лечения в ЛПУ;
к5 - уровень подготовки сопровождающего лица;
- квалификация персонала ЛПУ; к7 - наличие медикаментов в ЛПУ;
- щадящий режим при транспортировке.
А вся совокупность пострадавших представляет собой множество этих векторов (3):
65
К = {К1ш.Кт}
(3)
Исходные данные о лечебно-профилактических учреждениях, транспортных средствах, маршрутах движения также представляется в виде векторов с соответствующими элементами.
Третий этап информационной поддержки медицинской эвакуации, включает в себя рациональный выбор пунктов, маршрутов медицинской эвакуации из очага химического поражения, распределение пострадавших по транспортным средствам и направлениям. При выборе пунктов эвакуации, то есть стационарных лечебных учреждений, способных оказать необходимую медицинскую помощь пострадавшим с химическими отравлениями, учитываются возможности лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ), состояние коечной базы, наличие и подготовленность персонала, оснащённость необходимым оборудованием и обеспеченность медикаментами. Выбор маршрутов учитывает длину, загруженность транспортных магистралей, соответствие их проходимости возможностям эвакуационного транспорта, возможность сопровождения эвакуационного транспорта подразделениями ГИБДД и обеспечения беспрепятственного движения. Для решения этой задачи применяются методы теории оптимизации и систем массового обслуживания. При этом решается транспортная задача и задача о назначениях [3, 8]. Для этого требуется наличие информации о транспортной сети в районе ЧС, расположении и характеристиках находящихся поблизости стационарных лечебных учреждениях. Эта информация может быть получена из местных органов власти и должна быть введена в базу данных системы.
Распределение пострадавших по направлениям медицинской эвакуации производится на основе:
требований к транспортировке каждого из них, определённых медицинским персоналом;
наличия и оснащённости транспортных средств, используемых для эвакуации;
допустимого времени доставки пострадавших в ЛПУ, зависящего от ОХВ, ставшего причиной поражения;
состояния пострадавшего, установленного в процессе первичного осмотра и медицинской сортировки;
пола, возраста и других факторов, влияющих на жизнеспособность поражённого.
Состояние пострадавших является нечеткой величиной, так как оно определяется субъективно и выражается в качественных понятиях. То же касается оснащенности транспортных средств, укомплектованности ЛПУ, степени подготовки медицинского персонала и сопровождающих лиц. В связи с этим в системе информационной поддержки медицинской эвакуации некорректно использовать четкую математическую логику, методы теории вероятностей и математической статистики. Система информационной поддержки строится на основе подходов и методов теории нечетких множеств и нечеткой логики. Только так можно качественные понятия правильно формализовать и использовать в дальнейших расчетах для получения рационального решения на медицинскую эвакуацию.
Персонал ЛПУ, принимающих поражённых в ЧС, должен быть заранее оповещён и готов к оказанию медицинской помощи поступающим людям. Это достигается за счёт качественного информационного обмена между местом ЧС и ЛПУ, принимающими пострадавших [5].
Очевидно, что информационная поддержка должна осуществляться как на месте ЧС, где необходимо провести все вышеизложенные мероприятия, так и в процессе доставки пострадавших, в ходе которой надо корректировать маршрут и пункт назначения в связи с изменениями транспортной ситуации (пробки, проходимость дорог и т.д.), возможностей ЛПУ
и состояний самих пострадавших. Поэтому должны быть предусмотрены условия работы системы информационной поддержки медицинской эвакуации с соответствующими задачами.
Система информационной поддержки медицинской эвакуации из очага химического поражения позволит снизить потери во время транспортировки пострадавших и избежать нерационального использования имеющихся сил и средств. Её основное предназначение - обеспечить принятие рационального решения по организации и проведению эвакуации пострадавших в результате химического поражения. Систему информационной поддержки медицинской эвакуации предполагается использовать в органах управления при планировании, организации и управлении процессом эвакуации пострадавших из очага химического поражения. Реализация системы в виде программного продукта с удобным интерфейсом позволит применять её широкому кругу управленцев и руководителей. Кроме этого, систему можно использовать в бригадах скорой медицинской помощи, аварийно-спасательных отрядах для определения вида поражающего вещества, оценки возможностей лечебных учреждений, транспортных средств и для распределения пострадавших по направлениям медицинской эвакуации с учётом этих данных. Система информационной поддержки позволит корректировать процесс эвакуации, учитывая изменения обстановки, погодных условий, состояние транспортных магистралей, транспортируемого пострадавшего и т.д. Кроме того, систему можно использовать при проведении тренировок, деловых игр, учений в процессе обучения руководящих работников, спасателей, медицинского персонала.
Литература
1. Бонитенко Ю.Ю., Воронцов И.В. Организация медицинского обеспечения населения при химических авариях. М.: ВЦМК «Защита». 2004. - 222 с.
2. Гусев А.В., Дуданов И.П., Романов Ф.А. Информационная система в медицине. Информационный сборник Карельского научно-медицинского центра СЗО РАМН. Петрозаводск. - 2006.
3. Йенсен П., Барнес Д. Потоковое программирование. М.: Радио и связь. 1984. -
392 с.
4. Лобанов А.И. Отчет о НПР «Анализ состояния и определение путей развития и совершенствования санитарно-транспортных формирований ГО Российской Федерации». Химки: АГЗ МЧС России. - 2007. - 65 с.
5. Мелихов А.Н., Берштейн Л.С., Коровин С.Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. М.: Наука. Гл. редакция физ.-мат. лит. - 1990. - 272 с.
6. Мясников Д.В. Система информационной поддержки при определении вида опасных химических веществ на основе клинических проявлений / В сб. Всероссийской НПК «Направления совершенствования готовности ВСМК к реагированию на кризисные ситуации». М.: ВЦМК «Защита». - 2006.
7. Онищенко Г.Г., Шапошников А.А. Обеспечение биологической, химической и токсико-радиационной безопасности при террористических актах. М.: МП Гигиена, 2005. - 431 с.
8. Пападимитриу Х., Стайглиц К. Комбинаторная оптимизация. Алгоритмы и сложность. М.: Мир, 1985. - 512 с.
9. Рябочкин В.М., Камчатнов Р.А. Служба экстренной медицинской помощи в условиях крупного города. Монография. М.: Медикас, 1991. - 216 с.
