CC BY
69
М.А.ШИФРИН,
к.ф.-м.н., руководитель медико-математической лаборатории НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н.Бурденко, г.Москва
СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В КЛИНИКЕ
ВВЕДЕНИЕ
Ушедший XX век подарил человечеству компьютер - устройство, в котором воплотились достижения практически всех точных наук, всех направлений техники. Менее чем за 50 лет компьютер из громадного арифмометра, предназначенного для ускорения расчетов при проектировании военной техники, превратился в мощный фактор развития цивилизации. По своему воздействию на человеческую культуру компьютер можно сравнить без всякого преувеличения с алфавитом и книгой.
Развитие вычислительной техники не обошло стороной и медицину. Прежде всего, компьютеры появились в диагностических подразделениях медицинских учреждений как неотъемлемые части рентгеновских и магниторезонансных томографов.
Эти устройства не могут работать без применения компьютеров, так как получаемое с их помощью изображение синтезируется в результате проведения весьма сложных расчетов. Использование вычислительной техники для визуализации внутренних структур человеческого организма радикально изменило возможности многих направлений медицины, в том числе и нейрохирургии. Компьютеры нашли и другое применение в медицине, многократно повысив эффективность работы многих приборов. Можно сказать, что в составе медицинской техники компьютеры стали неотъемлемой частью лечебно-диагностического процесса.
Параллельно развивалось и другое направление использования компьютеров в медицине: создание баз данных и анализ результатов медицинских исследований. Значительное развитие полу-
чили различные медицинские информационные системы. Однако это направление больше связано с научными исследованиями в медицине и с решением различных организационных задач, чем с задачами клинической медицины. Большинство установленных в клиниках компьютеров используются в повседневной клинической практике как очень удобные пишущие машинки, которые к тому же могут хранить печатаемый текст, позволяют вносить в него исправления и воспроизводить неограниченное число раз. Весьма полезно использование компьютеров в системах электронной почты и для получения информации из всемирной сети Интернет. Но повторим еще раз, все эти вещи лежат несколько в стороне от клинической практики.
Думается, что мало, кто станет возражать против такой пары высказываний:
♦ если отключить все компьютеры, стоящие в отделениях лучевой диагностики, то современная клиника практически остановится;
♦ если отключить все компьютеры, стоящие в ординаторских и кабинетах врачей, то после непродолжительного шока работа клиники продолжится практически без изменений.
Станет ли компьютер когда-нибудь столь же необходим клиницисту, стоящему у постели больного, как он необходим сейчас лучевому диагносту? Какие изменения могут при этом произойти в медицине? Чтобы подойти к ответам на эти и многие другие вопросы, необходимо создать достаточно четкое представление о предмете информатики, ее основных понятиях и информационных технологиях и понять их место в клинике.
>
© М.А.Шифрин, 2004 г
гчшш
ЬЛ1
и информационные
технопогмм
Вооруженный этими знаниями врач может рассматривать предлагаемые программы не как модные новинки, на которые почему-то нужно тратить время, а как новый инструмент, с помощью которого можно усовершенствовать тот или иной фрагмент лечебной или научной деятельности.
О ПРЕДМЕТЕ ИНФОРМАТИКИ
Информатика как самостоятельная наука стала формироваться 25-30 лет тому назад, однако до сих пор нет единого, всеми принятого представления об ее предмете. Например, школьные курсы информатики сводятся к обучению азам компьютерной грамотности и программирования. Для многих информатика представляется просто заменой кибернетики, неким знаменем, под которым можно внедрять вычислительную технику куда угодно. В то же время информатика является самостоятельной областью знаний с вполне определенным предметом и методами исследования, соприкасающейся со многими другими областями точных и гуманитарных знаний.
Практически любая деятельность человека невозможна без коммуникаций. Если человек участвует в какой-то деятельности совместно с другими людьми, он передает им сообщения, необходимые для выполнения согласованных действий. Если человек действует в одиночку, он может оставлять заметки для себя, которые помогут правильно продолжить деятельность после перерыва. Сообщения могут передаваться в самых разнообразных формах: в виде мимических движений и жестов, с помощью членораздельной или нечленораздельной речи, с помощью изображений и текстов, посредством телефонного разговора или письма по электронной почте и т.д. Короче говоря, для осуществления коммуникации используются все естественные и технические средства, с помощью которых некоторые сведения о мире или внутреннем состояния одного индивидуума (отправителя) могут быть сообщены другому индивидууму (получателю). В передаче и приеме сообщений могут также участвовать технические устройства. После этих пояснений можно ввести первое основное понятие информатики - данные, а также определить основное содержание информатики.
Данные — это зафиксированные неким индивидуумом или устройством сведения, которые мо-
гут быть восприняты и использованы другим индивидуумом или устройством без участия первого.
Информатика — это наука о порождении, хранении, передаче и использовании данных.
Как и всякое столь общее определение, приведенное определение информатики одновременно и не полно, и не совсем понятно. Прежде всего куда-то исчезло слово «информация», которое, казалось бы, необходимо в определении «информатики». Что же такое «информация»?
Согласно определению данных, они порождаются и используются индивидуумами или устройствами. Индивидуумы и устройства обладают знаниями - зафиксированным в той или иной форме предшествующим опытом. Информация возникает при взаимодействии воспринимаемых данных и ранее накопленных знаний. Можно сказать, что информация - это добавленное знание, возникающее в ходе информационных процессов. Схематически взаимодействие данных, знаний и информации можно представить следующим образом.
Индивидуум наблюдает мир, совершает действия и в результате анализа фиксирует для передачи некоторые данные (например, делает запись в истории болезни). Данные по коммуникационным каналам передаются другому индивидууму (например, история болезни передается другому врачу). Второй индивидуум анализирует полученные данные, извлекая из них некоторую информацию. Полученная информация частично фиксируется в виде новых данных (например, в виде дополнения к диагнозу и новых рекомендаций), частично «оседает» в голове индивидуума, внося определенный вклад в формирование его знаний.
Только что описанные события составляют фрагмент информационного процесса. Информационные процессы сопровождают все виды деятельности человека и в своей совокупности формируют информационную среду, в которой и протекает деятельность.
Таким образом, из всех составляющих информационного процесса только данные можно отделить от индивидов, хранить, передавать и анализировать их независимо от способа их происхождения - именно это и составляет основной предмет информатики.
В то же время информатика соприкасается и взаимодействует со многими другими дисциплина-
ми. В своем технологическом аспекте информатика взаимодействует с программированием, теорией баз данных, системным анализом, теорией коммуникаций, анализом данных, теорией принятия решений, статистикой и другими дисциплинами. В гуманитарном аспекте, связанном с восприятием данных и их обработкой человеком, - с психологией восприятия, когнитологией (часть психологии, занимающаяся изучением человеческого знания) и другими психологическими дисциплинами.
Необходимо, наконец, отметить, что, хотя информационные процессы в разных областях деятельности схожи по своей внутренней сущности, многие их аспекты существенно зависят от области деятельности. В частности, специфика информационных процессов, сопровождающих врачебную деятельность, столь велика по сравнению с другими областями деятельности, что можно говорить об отдельной дисциплине - медицинской информатике.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Для того, чтобы деятельность людей была эффективна, чтобы принимаемые решения были адекватны стоящим задачам, участники любой деятельности должны обладать необходимой для ее осуществления информацией. Значит они должны вовремя получить все необходимые данные в таком виде, чтобы их можно было использовать для анализа и принятия решений. Поэтому сущность информатики, ее основную задачу, можно кратко сформулировать в виде лозунга:
Нужная информация -в нужном месте - в нужное время
В эту задачу входят и получение необходимых данных, и передача их по каналам коммуникации, и представление в нужном виде для использования. Для реализации всего этого необходимо использование разнообразных технологий.
Так как информационные процессы сопровождают все виды человеческой деятельности, то и соответствующие информационные технологии сформировались очень давно. В качестве общих информационных технологий можно рассматривать все виды письма, системы нотной записи, книгопечатание, звукозапись, видеозапись, то есть фактически все способы фиксации данных. В то же время, в каждой отдельной области деятельности сформирова-
лись специальные информационных технологии, адекватные целям этих видов деятельности. Одной из таких частных информационных технологий является ведение истории болезни. Являясь разновидностью журнала наблюдений - очень широко используемой информационной технологии, история болезни обладает совершенно специфической структурой, ее ведение подчиняется также многим специфическим правилам.
Примеры информационных технологий, сформировавшихся позже - это телеграфная, телефонная и факсимильная связь, радиосвязь, телевидение и, наконец, все информационные технологии, связанные с вычислительной техникой.
СОВРЕМЕННЫЕ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ
Чем же современные информационные технологии отличаются от традиционных, и почему вообще только в последнее время стали говорить об информационных технологиях, хотя развивались с незапамятных времен?
Когда говорят о современных информационных технологиях, то имеют в виду прежде всего их тесную связь с вычислительной техникой и современными коммуникационными системами. Рассмотрим эти два аспекта отдельно насколько это возможно, так как технически они неотделимы один от другого.
Компьютеры
и информационные технологии
До появления вычислительной техники были придуманы средства для фиксации и передачи любых видов данных: устную речь можно передать на любое расстояние с помощь телефонных линий, изображение можно зафиксировать на фотографии или видеопленке и передать с помощью факсимильного аппарата по тем же телефонным сетям. Звук фиксируется на магнитной ленте и т.д.
Но только современный компьютер - вычислительное устройство, сформировавшееся примерно 20 лет тому назад, явилось универсальным устройством для представления и обработки данных любого вида (или, как принято говорить, любой модальности). С помощью компьютера в наши дни
>
W-ЩШШ kJH
и информационные
технопогмм
можно хранить и обрабатывать все многочисленные разновидности данных, для чего еще совсем недавно требовалось множество разных устройств. При этом компьютер по удобству использования и по своим возможностям обработки превосходит практически любое из специализированных устройств (исключения встречаются, пожалуй, только в искусстве - например, кинематографисты и профессиональные фотографы пока еще не отказались от традиционной пленочной технологии, хотя современные цифровые камеры с каждым годом становятся все ближе и ближе к традиционным по качеству и неизмеримо превосходят их по функциональности).
Конечно, еще одно универсальное «устройство» для обработки данных всем нам хорошо знакомо -это человек. Более того, есть обширный класс задач, с легкостью решаемых человеком, но весьма трудных для компьютера. Но никому не нужно объяснять, насколько компьютер превосходит человека в скорости и надежности при решении рутинных задач. Компьютер и человек взаимно дополняют друг друга: человек хорошо решает задачи в условиях неопределенности и недостатка информации, в которых компьютер часто бессилен, а компьютер позволяет за короткое время решать задачи, для решения которых человеку понадобились бы годы или столетия.
Итак, в наше время на любом столе помещается компактное и весьма производительное устройство для хранения и обработки любых данных. Громадным преимуществом компьютера перед всеми другими носителями данных является возможность создания неограниченного числа копий этих данных, сохраняющих все свойства оригинала, и экспериментирования с ними без риска потери.
Современные
коммуникационные технологии
Часто говорят, что мы живем в эпоху компьютерной революции, - и это действительно так, поскольку компьютеры в том или ином виде вторгаются во все сферы жизни и радикально преобразуют их. Но с неменьшим основанием можно говорить, что мы живем в эпоху коммуникационной революции. Сочетание технологии передачи данных по волоконно-оптическим линиям связи с возможностями
вычислительной техники привело к тому, что мир «схлопнулся» по информационному измерению: передача любого объема данных на любое расстояние (имеется в виду на Земном шаре) происходит практически мгновенно. С точки зрения передачи данных, мир превратился даже не в «большую деревню», а просто в точку.
Конечно, сказанное не следует понимать слишком буквально. Свет не увеличил свою скорость, которая по-прежнему равна 300 000 км/с, да и все остальные законы физики действуют. Но в масштабах Земли эти величины практически бесконечны, а технологии передачи данных достигли такого уровня развития, когда начинают действовать уже самые фундаментальные физические ограничения. Конечно, еще не по всему Земному шару протянуты волоконно-оптические или эфирные линии связи, но сейчас это вопрос уже не техники, а финансов. В любом случае время передачи данных сравнимо или меньше того, которое необходимо для их сохранения и тем более анализа.
Обе указанные революции воплотились в сети Интернет - одном из чудес нашего мира, о котором сейчас пойдет речь.
ИНТЕРНЕТ (INTERNET) Интернет изнутри
В 80-е годы XX века зародилось грандиозное техническое сооружение, получившее впоследствии названия Интернет, Всемирная паутина (World Wide Web, WWW) или просто Сеть. Началось все, как это почти всегда происходило с великими техническими достижениями XX века, с задачи, поставленной военными: построить компьютерную сеть таким образом, чтобы при выводе части ее узлов или соединительных линий сеть в целом оставалась бы жизнеспособной.
Дело в том, что до этого компьютерные сети строились следующим образом: создавался центральный узел, на котором устанавливались мощные компьютеры и к которому могли подключаться сотни и тысячи так называемых терминалов специальных телевизионных мониторов с клавиатурой для ввода данных. Все вычислительные операции производились на компьютерах центрального узла. Центральные узлы могли соединяться между собой. Эта ар-
хитектура напоминает построение телефонной сети: провод от домашнего телефона протянут к АТС, АТС соединяются между собой и с междугородной станцией и т.д. При этом достаточно повредить один кабель, чтобы сотни тысяч квартир остались без связи вообще или один район города не мог связаться с другим. Аналогичная картина имела место и для традиционных вычислительных сетей: повреждение одного кабеля лишало возможности работать много терминальных устройств, вывод из строя центрального узла прекращял работу всей сети. Прообразом Интернета послужила сеть А1?РАЫе1, которая связывала равноправные узлы. Выход из строя одного из них не приводил к остановке остальных, так как специальные вычислительные устройства -маршрутизаторы - могут найти обходные пути для передачи данных. Созданный на основе этой технологии Интернет стал весьма устойчивой к повреждениям сетью, и даже когда во время операции «Буря в пустыне» американской армией была сильна повреждена сеть Ирака, иракские военные продолжали использовать Интернет для своих целей.
Другой особенностью Всемирной паутины является то, что к ней легко подключить новый узел или целую сеть. Это достигается тем, что для подключения к Интернету компьютер не должен удовлетворять никаким специальным техническим требованиям. Он только должен уметь передавать и принимать сообщения, закодированные определенным образом на основании специальных правил: сетевых протоколов, которые реализуются в виде программ. Именно это обстоятельство обеспечивает очень быстрый рост Интернета: число пользователей каждый год увеличивается на многие миллионы человек. Благодаря этой возможности Интернет может существовать как добровольное объединение многих сетей, и нет такой компании, которая управляла бы Интернетом целиком. Существуют регулирующие органы, но они выбираются свободным голосованием всех пользователей Сети и состоят из людей, имеющих реальный авторитет в Сети. Задача регулирующих органов - создавать
* Передача данных в Интернете устроена таким образом, что даже при наличии самой дешевой выделенной линии несколько десятков пользователей почти всегда не будут мешать друг
другу.
рекомендации для пользователей Сети, как технические, так и этические.
Необходимо еще сказать о способах подключения к Интернету. Существует множество компаний - так называемых Интернет-провайдеров, которые осуществляют подключение конечных пользователей к Интернету. Если отвлечься от технических подробностей, то существуют два принципиально разных способа подключиться к Сети: по выделенной линии и по коммутируемой.
Выделенная линия - это специальный кабель, проложенный от пользователя к провайдеру, используемый только для связи с Интернетом. В России выделенное подключение достаточно дорого, и его целесообразно использовать для одновременной работы многих пользователей.* До недавнего времени подключение по выделенной линии использовалось только корпоративными пользователями, но сейчас уже имеются достаточно много компаний, которые за умеренную плату осуществляют «интернетизацию» жилых районов.
Подключение по коммутируемой линии происходит с помощью специального устройства - модема, которое соединяет компьютер с телефонной сетью. Это подключение много дешевле подключения по выделенной линии, но имеет два существенных недостатка: данные по нему передаются медленно, и оно занимает телефонную линию. Несмотря на это, в России подавляющее большинство домашних пользователей Интернета используют этот вариант.
Интернет с точки зрения пользователя
С точки зрения пользователя, Интернет - это множество сайтов, на которых хранятся разнообразные сведения. Сайт — это набор разбитых на страницы данных, вместе с которыми хранится информация о способе их представления на экране. Сайты хранятся на специальных компьютерах - серверах Интернет. В качестве данных могут храниться тексты, изображения, звуковые и видеозаписи, мультфильмы - любые данные, которые можно сохранить в понятном компьютерам виде. На миллионах сайтов, разбросанных по всему миру, хранится все, что угодно: новости и расписание движения транспорта, сведения о фирмах и учреждениях, громадные библиотеки. На миллионах сайтов хранят-
>
гчшш
ЬЛ1
и информационные
технопогмм
ся сведения об их создателях - Интернет стал средством самовыражения для очень многих людей. В Интернете можно найти высокую поэзию и фашистскую пропаганду, задачи по математике и спортивные новости - короче говоря, все, что человечество фиксирует на бумаге, магнитных лентах и других носителях данных, все это переводится в понятную для компьютеров цифровую форму и хранится на сайтах в Интернете.
Существуют также многочисленные программы для общения через Интернет. Можно переписываться, переговариваться - если имеется подключенный к компьютеру микрофон, или даже обмениваться видеоизображениями, если к компьютеру подключена специальная недорогая видеокамера. В Интернете можно устраивать совместные собрания, в которых участвуют одновременно люди со всех концов света (при этом главное неудобство - временные сдвиги). Замечательно, что большинство программ для организации общения распространяются бесплатно через тот же Интернет. Все более широкое распространение получает Интернет-телефония, то есть предоставление телефонных разговоров с обычного аппарата с использованием Интернетовских каналов связи и технологий. Качество такой связи пока ниже, чем при разговоре по обычному телефонному каналу, но зато цена меньше в несколько раз.
Для просмотра сайтов используются специальные программы - браузеры, которые бесплатно поставляются практически с любым компьютером. Логика работы в Интернете такова. Каждый сайт имеет уникальное имя, за этим следят специальные организации во всех странах мира. Внутри сайта каждая страница так же имеет уникальное имя, за этим следит создатель сайта.
Когда пользователь браузера вводит в специальное окно на экране имя сайта или его страницы (или обращается к ней другим стандартным способом, поддерживаемым всеми браузерами), это имя передается маршрутизаторам, о которых мы говорили, и они, передавая имя друг другу, находят сервер, на котором хранится искомый сайт. Этот поиск занимает секунды независимо от взаимного расположения в мире пользователя и сервера.
Получив запрос на какую-то страницу сайта, сервер передает содержимое этой страницы по обратному адресу, и страница отображается с помощью
браузера на экране компьютера пользователя. Этот процесс может протекать уже гораздо дольше, чем поиск нужного сервера, так как часто требует передачи большого объема данных, чаще всего, изображений. Во время обработки запроса на сервере данные могут извлекаться из специальных баз данных. Например, можно задать названия двух городов и получить расписание полетов между этими городами.
Говоря об Интернете, нельзя обойти стороной и одну из его главных проблем: как найти во Всемирной паутине нужную информацию. Мощнейшие поисковые машины очень сильно помогают в решении этой задачи, но лавинообразный рост объема хранящихся в Интернете сведений все время заставляет искать новые подходы к этой проблеме. Не вдаваясь более в подробности, укажем только один адрес уникальной по своим возможностям поисковой системы: WWW.google.com. Эта система автоматически определяет язык, на котором она общается с пользователем и осуществляет поиск на сайтах всех стран мира, в том числе и России.
БАЗЫ ДАННЫХ
Еще одна информационная технология, которая находит широкое применение в медицине, - это технология баз данных (БД). Базы данных - это специальным образом организованные хранилища, ориентированные на хранение больших массивов однородных сведений. Однородность в данном контексте подразумевает, что имеются много однотипных объектов, о которых хранится определенный набор сведений. Например, в одной базе данных целесообразно хранить данные о погоде в разных городах, но нет смысла хранить вместе с ними еще и расписание полетов из какого-либо аэропорта. Для последней цели должна использоваться отдельная база данных.
Для работы с базами данных применяются специальные программы - системы управления базами данных (СУБД). Современные СУБД позволяют хранить данные о миллионах и миллиардах объектов и при этом весьма быстро находить по запросу нужные сведения.
НОВЫЕ ЗАДАЧИ
Вернемся теперь к медицинским применениям современных информационных технологий. Новые тех-
F4I hil
нические возможности: развитие Интернета и некоторых других средств связи, породили совершенно новые задачи, о которых раньше даже не было речи.
Телемедицина
Возможность передачи на большие расстояния изображений, как неподвижных, так и подвижных, позволила поставить во всей полноте задачу об организации удаленного консультирования, когда пациент и консультант могут находиться в произвольных точках Земного шара.
Существует множество ситуаций, в которых нужны такие консультации. Это и необходимость получения консультаций в сложных случаях у редких специалистов, которые не могут лично осмотреть всех больных. Это и работа бригад врачей в зонах различных чрезвычайных ситуаций. Телеконсультации применимы и тогда, когда больные находятся в труднодоступных местах - на нефтяных промыслах, судах в открытом море или на удаленной метеостанции - короче говоря, во всех случаях, когда по каким-либо обстоятельствам невозможно свести в одном месте пациента и всех нужных специалистов.
Телемедицина сейчас весьма бурно развивается во всем мире, в том числе и в России. Даже если пациент транспортабелен и может приехать на личный прием к консультанту, то часто, особенно при Российских расстояниях, поездка будет стоить много дороже телеконсультации.
При этом во многих случаях необходимость в поездке может отпасть после проведения отдаленной консультации. Для организации телеконсультации используются различные средства коммуникации, в частности, Интернет и специальные цифровые каналы связи (так называемые линии ISDN).
Следует отметить, что, несмотря на плохое качество связи, в России различными ведомствами проложено громадное количество волоконно-оптических линий связи, которые часто делались «про запас» и используются весьма неэффективно (эта картина характерна и для других стран) - то есть инфраструктура телемедицины в значительной мере уже создана. Вообще, можно предположить, что через вполне обозримое время телемедицинские консультации станут повседневной реальностью -и тогда приставка «теле» отпадет сама собой. От-
даленная консультация станет такой же банальной процедурой, как вызов врача по телефону.
«История жизни»
Развитие информационных технологий позволяет поставить еще одну задачу, которую можно рассматривать как дополнительную к задаче получения отдаленной консультации. Это задача формирования единой истории болезни (или точнее единой истории жизни) человека. Сейчас записи о состоянии здоровья человека и ходе его лечения в случае болезни разбросаны по всем местам, где он когда либо проходил медицинское обследование. Врачи разных больниц при лечении одного и того же пациента общаются между собой с помощью выписок, что явно недостаточно. И даже если больному будет обеспечена консультация у самого лучшего специалиста, тот может не узнать всех нужных ему данных.
С помощью Интернета и современных СУБД вполне реально организовать хранение всех сведений из истории жизни пациента в одном месте и обеспечить доступ к ним из любого другого места, в котором это будет необходимо. Возможны и другие подходы к этой задаче, но в любом случае она может оказаться сложнее организации отдаленных консультаций хотя бы потому, что историю жизни могут вести десятки различных людей и необходимы определенное согласование и регламентация их действий.
Единая
информационная среда здравоохранения
Обе описанные выше задачи синтезируются в одной «сверхзадаче» - задаче формирования единой информационной среды медицины или, если посмотреть несколько шире, единой информационной среды здравоохранения. В наше время разговоры о едином информационном пространстве (или среде) стали весьма модными, но столь же редко разъясняется, что это такое - хотя понятие это не вполне очевидно. Поэтому сформулируем определение этого понятия.
Единая информационная среда здравоохранения — это совокупность технических
>
гчшш
ЬЛ1
и информационные
технопогмм
средств и правовых актов, предназначенных для решения двух взаимно связанных и дополняющих друг друга задач:
♦ обеспечение технической возможности доступа к любым необходимым для проведения лечебно-диагностических или здравоохранительных мероприятий данным в любом месте и в любое время;
♦ обеспечение адекватной регламентации доступа к данным для соблюдения законных прав всех участников процесса.
Эта задача включает в себя как организацию телемедицины и единой истории жизни, так и перевод в электронный формат всей системы управления здравоохранением и медициной. Не будет удивительным, если при более тщательном анализе окажется, что для ее решения необходимо будет создать «электронное правительство», то есть перевести в электронный формат всю систему власти. Несмотря на кажущуюся утопичность, последняя задача широко обсуждается в мире.
Ясно, что задача формирования единой информационной среды здравоохранения может быть решена только на государственном уровне и только замного лет. В то же время уже сейчас технические предпосылки ее решения существуют. Далее будет рассказано про действующую в НИИ нейрохирургии систему электронной истории болезни, которая является ядром единой информационной среды Института.
♦ все компьютеры Института объединены локальной вычислительной сетью (ЛВС);
♦ все данные о пациентах хранятся в единой базе данных, управляемой современной СУБД;
♦ сразу же после ввода данных в ЭИБ и их сохранения в БД они становятся доступными всем тем сотрудникам Института, которым они необходимы для осуществления лечебно-диагностического процесса;
♦ каждый сотрудник Института имеет доступ только к тем сведениям о пациенте, которые необходимы ему для осуществления его служебных обязанностей;
♦ система спроектирована с использованием Интернет-технологий; для пользователя это означает две вещи:
- доступ к ЭИБ осуществляется с помощью хорошо знакомого большинству сотрудников Института Интернет-браузера;
- доступ к ЭИБ возможен не только из ЛВС НИИ нейрохирургии, но и с любого подключенного к Интернету компьютера (конечно, при наличии права на это, устанавливаемого администраторами ЛВС).
Важнейшей чертой ЭИБ НИИ нейрохирургии является возможность ее эволюционного развития, достигнутая путем использования специальной технологии разработки и внедрения информационных систем.
ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В КЛИНИКЕ: электронная история болезни НИИ нейрохирургии
С весны 2000 г. в НИИ нейрохирургии функционирует Электронная история болезни (ЭИБ), которая замышлялась как ядро Единой автоматизированной информационной системы Института. Развертывание этой системы ознаменовало бы создание единой информационной среды Института. Именно с этой точки зрения ниже будут описаны некоторые характерные черты ЭИБ.
Основное назначение ЭИБ - поддержка документирования лечебно-диагностического процесса с помощью современных информационных технологий. Их использование выразилось в следующих чертах ЭИБ:
О необходимости эволюционного развития медицинских информационных систем
История болезни является одной из важнейших компонент лечебно-диагностического процесса, поскольку предназначена для обеспечения его преемственности «в пространстве и времени»: при полноценном ведении истории болезни к лечению пациента легко подключются новые специалисты, которые могут сформировать картину течения болезни и лечении больного на основании имеющихся в истории сведений, а при перерыве в лечение процесс начинается не заново, а продолжается на основе уже собранных данных.
Поэтому в любом медицинском учреждении складывается определенная технология ведения истории болезни, которая отражает опыт и традиции
данного учреждения. Можно сказать, что в любом медицинском учреждении имеется сформировавшаяся информационная среда, важной частью которой является история болезни.
Традиционная история болезни - это бумажный документ, и переход к ЭИБ можно рассматривать как «технологическую интервенцию» в сложившийся информационный процесс. Очевидно, что провести переход к ЭИБ от бумажной истории одним актом внедрения невозможно, и здесь играют свою роль несколько различных факторов.
Во-первых, переход к регулярному ведению записей с помощью компьютера может оказаться психологически трудным для многих сотрудников, и в течение достаточно продолжительного времени должны сосуществовать оба способа ведения истории болезни.
Во-вторых, далеко не всегда можно сразу оснастить медицинское учреждение нужным числом компьютеров.
В-третьих, собственно медицинская технология непрерывно эволюционирует, появляются новые методы исследования и лечения, может меняться и организация лечебного процесса - ЭИБ должна вовремя реагировать на все эти изменения.
И, наконец, самый важный с точки зрения информатики фактор состоит в следующем: внедрение ЭИБ меняет ту информационную среду, в которой она должна функционировать, и ЭИБ должна адекватно отреагировать на эти изменения и приспособиться к ним. Таким образом, ЭИБ должна пройти не только стандартные стадии проектирования, разработки, опытной эксплуатации и внедрения, но и развиваться непрерывно. По существу, в любой момент жизни ЭИБ в ней могут присутствовать компоненты, находящиеся на любой из этих стадий. Большинство существующих технологий разработки информационных систем не могут обеспечить такой режим функционирования ЭИБ. Поэтому для создания жизнеспособной ЭИБ в НИИ нейрохирургии была разработана технология МЕРБЕТ, обеспечивающая поддержание всего жизненного цикла информаци-
* Так как госпитализация в НИИ нейрохирургии носит, в основном, плановый характер, работа приемного отделения сводится, как правило, к проверке необходимых для госпитализации документов и заведению истории болезни.
онных систем, от проектирования до сопровождения и эволюционного развития.
Этапы развития ЭИБ НИИ нейрохирургии
Возможность эволюционного развития систем, созданных с помощью технологии МЕРБЕТ, хорошо иллюстрируется этапами развития ЭИБ НИИ нейрохирургии. В момент начала работы ЭИБ было сдано в эксплуатацию ровно одно рабочее место: «Приемное отделение». Оно использовалось медсестрами приемного отделения для занесения в основном демографических данных о пациенте* и отметок о выписке из клиники. Чему соответствии было всего 5 пользователей ЭИБ.
Вслед за этим была запущена функция для заполнения и печати протокола операции. В этот момент число пользователей ЭИБ резко увеличилось и составило несколько десятков. Затем были подключены функции перевода пациентов между отделениями, заполнения операционного журнала, планирования операций, составления этапных документов, заполнения данных осмотра пациента врачами диагностических групп, оформления путевок на госпитализацию и договоров на лечение, различные контрольные функции главного врача, медицинского статистика, функции для учета поступления и выдачи медикаментов в аптеке и т.д. Всего в настоящее время доступны более 40 различных функций ЭИБ, которыми пользуются более 200 сотрудников Института на более чем 150 компьютерах.
Как видно, эволюция ЭИБ шла прежде всего в направлении увеличения количества функций, используемых в системе компьютеров и числа пользователей. Но есть еще одно направление развития -это эволюция каждой отдельно взятой функции. В ходе эксплуатации функции выясняются, во-первых, недочеты, допущенные при ее проектировании (неточности в составе показываемых и вводимых данных, неудобства интерфейса и т.п.) - все они должны быстро ликвидироваться. Во-вторых, по результатам ввода данных у пользователей часто возникает желание углубить формализацию данных: увеличивается число полей для ввода, выделяются поля, ввод в которые целесообразно осуществлять с помощью выбора из меню, и т.д. Технология МЕРБЕТ позволяет оперативно вводить эти изменения в ЭИБ без остановки работы пользователей и потери ра-
>
гчшш
ЬЛ1
и информационные
технопогмм
нее введенных данных. Два года развития ЭИБ полностью подтвердили правильность заложенных в технологию МЕРБЕТ принципов.
Кому и зачем нужна электронная история болезни?
ЭИБ имеет несколько различных категорий пользователей, которые применяют ее для разных целей и предъявляют к ней разные требования.
Медицинская администрация, медицинские
статистики, планово-экономические службы
Основные вопросы, которые адресуют ЭИБ названные пользователи, касаются контроля и анализа потоков пациентов. Эти пользователи редко осуществляют ввод данных в ЭИБ, для удовлетворения их запросов система должна содержать развитую аналитическую компоненту. Появляется возможность наладить точный и оперативный учет оказанных па-
Современные информационные технологии могут стать действительно неотъемлемой частью лечебно-диагностического процесса, так как на них будут базироваться все процессы коммуникации как внутри клиники, так и при необходимости вне ее. Формирование единой информационной среды приведет к большей прозрачности лечебно-диагностического процесса и соответственно к большей возможности его контроля и коррекции.
циенту услуг, что весьма важно для анализа экономической деятельности лечебного учреждения.
Врачи
Эта категория пользователей осуществляет наиболее активный ввод данных в ЭИБ. Соответственно они предъявляют наибольшие требования к удобству интерфейса системы и минимизации повтор-
ного ввода. Например, по просьбе врачей была введена возможность переносить данные анамнеза из первичного осмотра в выписной эпикриз с возможностью последующего редактирования (исходный текст при этом тоже сохраняется).
Врачи очень берегут свое время, и, по нашему опыту, некоторые из них оказывают наибольшее сопротивление внедрению ЭИБ по самым разным соображениям, но чаще всего объясняя, что ввод данных с помощью ЭИБ занимает больше времени, чем использование знакомого текстового редактора или даже чем составление документа от руки.
В то же время врачей очень интересует возможность получения отчетов об их персональной лечебной деятельности, но получить такой отчет можно только при постоянном использовании ЭИБ. Это обстоятельство является достаточно сильным стимулом к переходу на новую технологию ведения истории болезни.
Научные работники
Эти пользователи предъявляют наиболее сложные требования к ЭИБ, так как хотят иметь возможность создавать персональные базы данных для проведения научных исследований и анализа собранного материала. Технология МЕРБЕТ позволяет делать это, значительно уменьшая громадную работу по вводу собранных данных в ЭВМ для анализа, которой занимаются все исследователи: значительная часть данных о больном вводится в ЭВМ разными сотрудниками по ходу лечения и может быть использована для научной работы.
Средний медицинский персонал
Работа среднего медицинского персонала также может быть значительно облегчена за счет ликвидации повторного ввода данных (например, при составлении различных заявок) или необходимости выписывания назначений из историй болезни. В то же время эти пользователи часто обладают низкой компьютерной грамотностью, и создание такого интерфейса для функций среднего медицинского персонала, который обеспечил бы минимальное количество ошибок ввода, - трудная задача для разработчиков. Это обстоятельство усугубляется тем, что на плечи среднего персонала ложится ввод весьма ответственной учетной информации.
F4I hil
Врачи других клиник
В некоторых случаях логика лечебно-диагностического процесса требует совместного лечения пациентов врачами разных клиник. Например, в НИИ нейрохирургии имеется не очень интенсивный, но постоянный поток пациентов с миеломной болезнью, которые проходят многочисленные циклы лечения в Гематологическом научном центре. Базирование ЭИБ на Интернет-технологиях позволяет, как уже отмечалось выше, вести единую историю болезни, заполняемую врачами двух клиник. При этом все вводимые врачами одной клиники данные будут сразу же доступны врачам другой клиники, что может способствовать повышению интенсивности лечебного процесса.
Другое возможное применение ЭИБ НИИ нейрохирургии совместно со специалистами других медицинских учреждений - это проведение многоцентровых исследований. После утверждения протокола исследования и форм для ввода данных можно организовать через Интернет с использованием ЭИБ. При этом все вводимые данные хранятся в едином архиве и доступны для анализа всем участникам исследования. Так как заполнение протоколов исследования требует ввода гораздо меньшего объема данных, нежели при заполнении истории болезни, вполне пригодными для этой цели могут оказаться и медленные коммутируемые линии, обеспечивающие модемную связь между компьютерами.
Наконец, ЭИБ может использоваться отдаленными консультантами как для получения нужных сведений о пациентах, так и для ввода своих заключений. И наоборот, если пациент или его лечащий врач имеет доступ в Интернет, то с помощью ЭИБ можно осуществлять катамнестическое наблюдение.
ЭИБ КАК ОСНОВА ЕДИНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ НИИ НЕЙРОХИРУРГИИ
Приведенные способы использования ЭИБ вполне убедительно демонстрируют тот факт, что пользователями ЭИБ постепенно станут все сотрудники клиники, которые имеют хоть какое-то отношение к ведению как медицинской, так и вспомогательной по отношению к лечебно-диагностическому процессу документации. Тем самым ЭИБ превратится в скелет единой информационной среды Института.
Частично в нее будут вовлечены и другие медицинские учреждения. Эти прогнозы демонстрируют одно из возможных направлений формирования единой информационной среды здравоохранения, которая может вырасти только путем взаимодействия и слияния информационных сред отдельных медицинских учреждений и органов управления здравоохранением.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приведенные выше примеры использования информационных технологий показывают, что современные информационные технологии могут стать действительно неотъемлемой частью лечебно-диагностического процесса, так как на них будут базироваться все процессы коммуникации как внутри клиники, так и при необходимости вне ее. Формирование единой информационной среды приведет к большей прозрачности лечебно-диагностического процесса и соответственно к большей возможности его контроля и коррекции.
В то же время, имеются и много других направлений использования информационных технологий в клинике. Прежде всего, это использование разнообразных систем поддержки принятия решений и экспертных систем, которые позволяют врачу более обоснованно принимать решения по ходу лечебно-диагностического процесса. Это также различные системы доступа к научной литературе -типа хорошо известной системы Medline или менее известной, но получающей все более широкое распространение Кокрановской библиотеки, коллекционирующей в электронном виде все, что связано с контролируемыми клиническими исследованиями.
Весьма важно изучение вопросов безопасного функционирования медицинских систем. Потеря данных о больном как в результате их стирания или порчи, так и из-за невозможности своевременного доступа к ним чревата тяжелыми последствиями для больного. В равной мере это может привести несанкционированному доступу к данным и их использование во вред больного. Очень важным представляется анализ правовых аспектов использования информационных технологий. В частности, в январе 2002 г. в России был принят закон об электронной цифровой подписи, открывающий путь к электронным документам и постепенному переходу к безбумажной технологии ведения истории болезни.
