Применение it технологий в медицине. Информационные технологии в здравоохранении
ID: 2012-11-8-R-1764
Наливаева А.В.
ФГБУ Саратовский НИИ кардиологии Минздрава России
Резюме
В данном обзоре литературы рассматриваются наиболее актуальные вопросы развития информационных технологий (ИТ) в медицине. Проводится анализ клинических исследований в этой области оказания медицинской помощи, выделяются задачи, стоящие перед здравоохранением, и способы их решения путем внедрения современных ИТ, дискутируются споры, возникшие на данном этапе становления информационных технологий в медицине.
Ключевые слова
Информационные технологии, медицина, интернет, телефонная связь, видеоконференц-связь
Обзор
Важнейшей социальной задачей государства является обеспечение прав граждан на получение доступной, своевременной и качественной медицинской помощи независимо от места жительства и социального положения. На развитие принципиально новых направлений организации оказания медицинской помощи населению, успешно используемых в практическом здравоохранении многих стран, существенное влияние оказал прогресс в информационных, телекоммуникационных и медицинских технологиях . Преимущества внедрения данных технологий в клиническую практику являются предметом дискуссий на протяжении последних десятилетий.
Известно, что высокая эффективность клинического использования информационных технологий (ИТ) заключается в снижении количества осложнений и неблагоприятных исходов, социально-экономической выгоде, улучшении качества жизни . Именно использование систем дистанционной фиксации и трансляции физиологических параметров, реальновременного наблюдения и контроля, телеконсультирования пациентов позволили перевести медицину на качественно новый уровень, сделав доступными круглосуточные врачебные online консультации, профилактические мероприятия, динамический мониторинг состояния пациентов, контроль и экстренную коррекцию ключевых параметров жизнедеятельности, организма человека. Для этого могут применяться следующие технологии: интернет (электронная почта, web-сайты), телефонная связь (стационарная, мобильная), видеоконференц-связь и другие .
Медицинские ИТ в настоящее время применяются для решения следующих задач в области здравоохранения:
1). Мониторинга и контроля физиологических параметров пациентов , таких как артериальное давление, частота сердечных сокращений, уровень глюкозы крови и др. Данный подход к удаленному телемониторингу часто реализуется, в том числе, в имплантируемых устройствах, электрокардиостимуляторах и имплантируемых кардиовертерах-дефибрилляторах, обеспечивающих передачу данных о функционировании имплантированной системы, а также обширной информации о состоянии пациента .
2). Поддержка мероприятий по первичной и вторичной профилактике заболеваний и их ранней диагностике .
3). Повышение доступности медицинской помощи группам населения, проживающим в географически удаленных регионах, сельской местности, пациентам с ограниченными возможностями, а также пациентам замкнутых или организованных коллективов. Так, например, в штатах Джорджия и Техасе (США) реализована телекоммуникационная связь между медицинскими учреждениями, тюрьмами штатов и хосписами .
4). Обеспечение пожилого населения качественным амбулаторным наблюдением . По мере того, как люди подходят к пенсионному возрасту, они вступают в период жизни, связанный с высоким риском экономически затратных и опасных для жизни хронических заболеваний. Важным компонентом контроля здоровья в этом случае может стать мониторинг физиологических параметров пациентов, имеющих отношение к профилактике и лечению данных заболеваний, а также организация телемедицинских консультаций и др. Актуальность проблемы дополнительно подтверждается статистическими данными, что к 2020 году пожилые граждане будут составлять до 25% населения земного шара .
Недавнее рандомизированное контролируемое исследование, посвященное применению телемедицины при индивидуальном ведении больных, выявило улучшения в контроле уровня глюкозы крови при сахарном диабете у пожилых в регионах, признанных «получающими недостаточное медицинское обслуживание» в штате Нью Йорк (США) .
5). Реабилитация пациентов, нуждающихся в психиатрической, психофизиологической и/или психологической помощи . В процессе удаленного аудиовизуального общения пациента и врача происходит как психологическая реабилитация, так и ускорение физической реабилитации. Пациент перестает себя чувствовать одиноким и беспомощным, его психофизиологическое состояние улучшается, появляется уверенность в себе . Отдельным видом подобного типа помощи является аспект влияния на психологический статус родителей больных детей - применение систем телемониторинга в педиатрии привело к снижению уровня тревожности родителей .
6). Поддержка реабилитационных мероприятий у пациентов после операций .
7). Реабилитация и телемедицинские услуги женщинам до и после родового периода .
8) Телемедицинская поддержка медицины критических состояний .
9). Организация консультационной поддержки оказания медицинской помощи при чрезвычайных ситуациях со стороны высококвалифицированных специалистов крупных медицинских центров .
10). Военная телемедицина. Телемедицина оказывается крайне эффективной при организации медицинской помощи в районах проведения боевых действий .
11) Информационная поддержка мероприятий в области организации здравоохранения, клинического аудита и т.п. .
По итогам ряда клинических исследований, в том числе, в медицинских организациях Канады, Италии, Австралии, Англии и Германии (2004-2009 г.), были выявлены следующие положительные тенденции внедрения ИТ в практическом здравоохранении:
Улучшение приверженности к лечению, в частности по данным доля пациентов, активно использующих методы домашнего самоконтроля, увеличивается до 90%.
Снижение частоты госпитализаций пациентов .
Улучшение качества жизни, психологического и социального стояния пациента ;
Снижение смертности среди больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями на 20-25% по сравнению с рутинной технологией организации медицинской помощи, т.е. без использования ИТ систем ;
Повышение удовлетворенности больных медицинскими услугами и улучшение качества жизни ;
Повышение информированности пациентов о своем заболевании ;
Улучшение качества обслуживания, своевременная коррекция лекарственной терапии, высокая эффективность медикаментозного лечения;
Повышение экономической эффективности медицинской помощи ;
Исходя из этого необходимость глобального внедрения ИТ в медицине подтверждена многочисленными исследованиями, и на первый взгляд не вызывают сомнений.
Однако, в ряде исследований была показана низкая эффективность систем телемониторинга у пациентов пожилого возраста с хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой, дыхательной и мочевыделительной систем .
В частности, в исследование Paul Takahashi и его коллег из Клиники Мейо, (Рочестер, США), были включены 205 пожилых пациентов с вышеуказанными хроническими заболеваниями, которые были разделены на две группы: 1) получавшие медицинскую помощь с использованием ИТ, 2) получавшие рутинную медицинскую помощь (домашние электронные системы для телемониторинга артериального давления, частоты сердечных сокращений и других физиологических показателей, видеоконференции, короткие телефонные консультации). При этом по частоте вызовов бригады скорой помощи и госпитализаций не было выявлено значимых различий между изучаемыми группами пациентов. Аналогичная ситуация сложилась и в отношении количества дней, проведенных в стационаре. Отметим, что у пациентов, получавших медицинскую помощь с использованием ИТ, частота госпитализаций и вызовов скорой помощи осталась неизменной по сравнению с периодом до включение их в исследование. Остается необъяснимым также факт повышения смертности в данной группе пациентов (смертность в группе рутинной меицинской помощи составила 3,9%, в группе телемониторинга — 14,7%, (p=0,008). П. Такахаси полагает, что на результат исследования оказал влияние какой-либо неучтенный фактор, например поддержка ухаживающих лиц и т.п. .
Согласно данным метаанализа, проведенного Марком Фрейманом и Рендой Вайнер из Бостонского медицинского центра (13 исследований с участием более 40000 пациентов), смертность среди тяжелобольных пациентов достоверно не снижается при использовании систем телемониторинга. . Также имеются данные рандомизированного исследования удаленного мониторинга электрокардиографических показателей, а также артериального давления, массы тела в рамках телемедицинского наблюдения (с возможностью организации экстренной медицинской помощи), где было показано отсутствие положительного влияния используемых технологий наблюдения на исходы заболевания у больных хронической сердечной недостаточностью . Это стало причиной оживленных дискуссий среди ученых и врачей по проблемам внедрения ИТ в клиническую медицину. Так, например, кардиолог из Школы медицины Йельского университета, штат Коннектикут, США, Harlan Krumholz, считает, что избыточный контроль действительно способен нанести пациентам вред. Он приводит пример ситуации, когда врач чрезмерно сильно реагирует на незначительные изменения биометрических показателей и назначает лечение, хотя при отсутствии телемониторинга эти изменения остались бы незамеченными и проблема, возможно, решилась бы без медицинского вмешательства. Harlan Krumholz считает, что использование систем телемониторинга следует ограничить сугубо научно-исследовательскими целями; широкое применение ИТ, по словам автора, можно будет рекомендовать лишь после выяснения всех спорных моментов и исключительно для тех категорий пациентов, которым это действительно необходимо. Автор также полагает, что требуются дальнейшие исследования для определения верной тактики работы с системами телемониторинга: «Сами по себе компьютеры не помогут и не навредят — важно, что сделаете вы сами с полученной информацией. Я думаю, как только мы сможем создать эффективный план работы с подобными устройствами, сразу возникнут изменения к лучшему» .
Анализируя данные многочисленных исследований не вызывает сомнений тот факт, что ИТ — это полезный инструмент для повышения качества и эффективности медицинской помощи. Однако их использование требует тщательного подхода к подготовке медицинского персонала, организации структуры непосредственно медицинской помощи и управлением ею. Можно предположить, что сокращает смертность, частоту госпитализаций, улучшает качество жизни не само внедрение ИТ, а адекватные интерпретации результатов их использования и принятия решений (врачебных, организационных и др.) достижения целей медицинской помощи .
Нерешенные проблемы внедрения ИТ в медицину требуют дополнительного изучения. Для этого в настоящее время в мире реализуются множество крупных исследований и проектов. В частности одним из наиболее крупных проектов по изучению перспектив в развитии ИТ в медицине и их эффективности является межправительственный проект «Применение транснациональных телемедицинских решений» (Implementing Transnational Telemedicine Solutions, ITTS) в скандинавских странах, Великобритании и Ирландии . Планируемый срок реализации проекта до декабря 2013 года. Ожидается, что по его итогам появится возможность оценить применение ИТ в разных областях медицины. Важнейшими задачами исследования являются оценка эффективности применения видеоконсультаций в медицине, возможности ведения стационара на дому с использованием ИТ. Координация проекта возложена на Центр изучения вопросов здравоохранения в сельской местности, расположенный в шотландском городе Инвернессе (Великобритания).
Литература
- Сердюков А.Г., Набережная И.Б., Захаров Д.А. Социологическое обоснование внедрения телемедицинских технологий в практику // Заместитель главного врача. 2008. №2. С. 12-20.
- Казаков В.Н., Владзимирский А.В., Дорохова Е.Т. Телемедицина в практике семейного врача // Український журнал телемедицини та медичної телематики. 2005. Т. 3. №2. С. 124-130.
- Engelbrecht R. Telemedicine - a way to better care // Deutsches Forschungszentrum fur Umwelt und Gesundheit Koch-Metschnikow-Forum, Sektion eHealth. Berlin, Helmholtz Zentrum Munchen, 2009. URL: http://zdrav.tomsk.ru/export/sites/ru.tomsk.zdrav/ofic/konferenz/engelbreht.pdf
- Хассанов И. Медицинские информационные системы и мобильный телемониторинг пациентов // Материалы конференции «Информационные технологии в здравоохранении», Казань, 9 июня 2011 г. URL: http://www.kirkazan.ru/@files/upload/Khassanov_2011.pdf
- Home - The Best Place for Health Care A positioning statement from The Joint Commission on the state of the home care industry. USA: The Joint Commission, 2011. URL: http://www.jointcommission.org/assets/1/18/Home_Care_position_paper_4_5_11.pdf
- Meystre S. The Current State of Telemonitoring: a Comment on the Literature // Telemed J E Health. 2005. Vol. 11. Iss. 1. P. 63-69.
- Довгалевский П.Я., Гриднев В.И., Киселев А.Р. Инновационная медицинская технология амбулаторного лечения артериальной гипертонии на основе компьютерной Internet-системы и мобильной телефонной связи // Современные медицинские технологии. 2008. №1. С. 91-93.
- Шварц В.А., Гриднев В.И., Киселев А.Р., Посненкова О.М. Клиническая эффективность технологии динамического амбулаторного наблюдения за больными артериальной гипертонией с использованием компьютерной системы и мобильной телефонной связи // Саратовский научно-медицинский журнал. 2009, Т. 5. №3. С. 358-362.
- Киселев А.Р., Шварц В.А., Посненкова О.М. и др. Профилактика и лечение артериальной гипертонии в амбулаторных условиях с использованием мобильной телефонной связи и Интернет-технологий // Терапевтический архив. 2011. №4. С. 46-52.
- Kiselev A.R., Gridnev V.I., Shvartz V.A. et al. Active ambulatory care management supported by short message services and mobile phone technology in patients with arterial hypertension // Journal of the American Society of Hypertension. 2012. Vol. 6. Iss. 5. P. 346-355.
- Martin-Lesende I., Orruño E., Cairo C. et al. Assessment of a primary care-based telemonitoring intervention for home care patients with heart failure and chronic lung disease. The TELBIL study // BMC Health Services Research. 2011. Vol. 11. P. 56.
- Кларк Э.Л. Сердечная недостаточность 2011: обзор избранных исследований, способствовавших последним достижениям клинической кардиологии // Український кардіологічний журнал. 2012. №2. С. 119-128.
- Хасанов И.Ш. Телемониторинг кардиопациентов как основа развития дистанционного контроля состояния больных. // Healthy Nation. 2011. №3. С. 61-65.
- Bourge R.C., Abraham W.T., Adamson P.B. et al. COMPASS-HF Study Group. Randomized controlled trial of an implantable continuous hemodynamic monitor in patients with advanced heart failure: the COMPASS-HF study // J. Amer. Coll. Cardiology. 2008. Vol. 51. P. 1073-1079.
- Венедиктов Д.Д., Григорьев А.И., Казинов В.А. и др. Телемедицинские технологии в здравоохранении России. Обзорная справка. 2004 г. URL: http://pathology.narod.ru/new_page_16.htm
- Caring for people with chronic conditions: A health system perspective. Edited by E. Nolte and M. McKee. England, Berkshire: Open University Press, 2011. 290 p.
- Домашний мониторинг. Интегральные решения DiViSy для домашнего мониторинга, телепатронажа и дистанционного общения. URL: http://www.divisy.ru/Areas-Of-Application/Home-Monitoring/
- Кручинин Г. Возможности телемедицины при оказании психиатрической помощи. URL: http://online.zakon.kz/Document/?doc_id=31191877
- Spanjers R., Rutkowski A.F. The Telebaby Case // In: EHealth Care Information Systems: An Introduction for Students and Professionals. T. Tan eds. John Wiley & Sons, 2005: P. 27-36.
- Информационные технологии в медицине (Тематический научный сборник). Под ред. Г.С. Лебедева, О.В. Симакова, Ю.Ю. Мухина. М.: Радиотехника, 2010. 152 с.
- Васильков В.Г., Сафронов А.И., Щукин В.С., Бершадский А.М. Реализация концепции информационно-справочного обеспечения клинической деятельности в медицине критических состояний // Информационные технологии. 1998. №5. C. 35-38.
- Васильков В.Г., Щукин В.С. Возможности использования телекоммуникационных технологий в медицине критических состояний (Обзор литературы, часть 1) // Вестник интенсивной терапии. 1998. №1. С. 3-6.
- Васильков В.Г., Щукин В.С. Возможности использования телекоммуникационных технологий в медицине критических состояний (Обзор литературы, часть 2) // Вестник интенсивной терапии. 1998. №2. С. 3-6.
- Васильков В.Г., Сафронов А.И. Телекоммуникационные технологии и развитие службы медицины критических состояний // Информационные технологии. 2000. №6. С. 48-50.
- Posnenkova O.M., Kiselev A.R., Gridnev V.I. et al. View on the Problem of Managing of Medical Care Quality // Oman Medical Journal. 2012. Vol. 27. Iss. 3. P. 261-262.
- Посненкова О.М., Киселев А.Р., Гриднев В.И. и др. Контроль артериального давления у больных гипертонией в первичном звене здравоохранения. Анализ данных регистра артериальной гипертонии // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2012. Т. 11. №3. С. 4-11.
- Вудворд Дж., Элдридж Д. Комплаенс, приверженность, согласие - дело не в названии // Новая медицина тысячелетия. 2011. №5. С. 16-19.
- Scherr D., Kastner P., Kollmann А. et al. Effect of home-based telemonitoring using mobile phone technology on the outcome of heart failure patients after an episode of acute decompensation: randomized controlled trial // Journal of Medical Internet Research. 2009. Vol. 11. Iss. 3. P. e34.
- Инглис C., Кларк Р., Макалистер Ф. Структурированная поддержка по телефону или телемониторинга программ для пациентов с хронической сердечной недостаточностью // Кокрановская База данных Систематических Обзоров/ 2010. Вып. 8.
- Колесник А.Ю. Международный опыт мониторинга медицинских услуг и оценка результативности в сфере здравоохранения Аналитическая записка. USAID, 2005.
- Обзор результатов клинических исследований систем телемониторинга. URL:
Информационные технологии (ИТ) в современном мире применяются повсеместно. Здравоохранение не стало исключением. Современные ИТ разработки оказывают положительное влияние на развитие новых способов организации медицинской помощи населению. Большое количество стран уже давно активно используют новые технологии в сфере здравоохранения. Проведение телеконсультаций пациентов и персонала, обмен информацией о больных между различными учреждениями, дистанционное фиксирование физиологических параметров, контроль за проведением операций в реальном времени —все эти возможности дает внедрение информационных технологии в медицину. Это выводит информатизацию здравоохранение на новый уровень развития, положительно сказываясь на всех аспектах его деятельности. Компания Робомед Системс разрабатывает собственный программный продукт и вносит свой вклад в развитие медицинских технологий.
Внедрение ИТ в сферу здравоохранения позволяет улучшить качество обслуживания, заметно ускорить работу персонала и снизить затраты на обслуживание для пациентов. Эти преимущества теперь доступны каждой клинике. Современное программное обеспечение RoboMed дает такую возможность каждому своему пользователю. Это отечественная система, которая позволяет вывести учреждение на новый уровень обслуживания и работы.
Информационные технологии в медицине и здравоохранении помогают решить следующие задачи:
- вести учет пациентов клиник;
- наблюдать дистанционно за их состоянием;
- сохранять и передавать результаты диагностических обследований;
- контролировать правильность назначенного лечения;
- проводить удаленное обучение;
- давать консультации малоопытным сотрудникам.
Информационные технологии в медицине дают возможность проводить качественное наблюдение за состоянием пациентов. Ведение электронных медицинских карт позволяет сократить время сотрудников клиник, потраченное на оформление различных бланков. Вся информация о пациенте представлена в одном документе, доступном медицинскому персоналу учреждения. Все данные об обследованиях и результаты процедур также вводятся непосредственно в электронную медицинскую карту. Это дает возможность другим специалистам оценить качество назначенного лечения, обнаружить неточности диагностики.
Применение ИТ в медицине позволяет врачам проводить онлайн-консультации в любое удобное время. При этом повышается доступность медицинских услуг. Люди могут получить квалифицированную помощь от опытных врачей удаленно. Это особенно необходимо людям:
- проживающим в географически удаленных районах;
- с ограниченными физическими возможностями;
- попавшим в чрезвычайную ситуацию;
- которые находятся в замкнутом пространстве.
Таким образом, пациентам или докторам не нужно преодолевать большие расстояния, чтобы получить консультацию. Врач может с помощью современных информационных технологий оценить состояние пациента, провести его осмотр и ознакомиться со всеми результатами его обследований.
Такие консультации необходимы не только пациентам с физиологическими проблемами. Беседы также позволяют людям, которые нуждаются в психиатрической или психологической помощи. Аудиовизуальное общение позволяет наладить контакт врачу с пациентом и оказать ему необходимую поддержку.
Перспективы информатизации здравоохранения
Сегодня медицинские информационные системы активно развиваются, позволяя учреждениям работать все эффективнее и быстрее. Информатизация здравоохранения в России сегодня испытывает повышенное внимание со стороны властей. Финансовые вливания в разработку новых медицинских ИТ положительно сказываются на их развитии и усовершенствовании.
Ярким примером служит единая медицинская система RoboMed. Разработчики постоянно работают над улучшением этого программного обеспечения для клиник. Регулярные обновления дают пользователям возможность использовать все доступные информационные технологии в медицине.
Кроме этого, в России сегодня наблюдается и рост необходимости внедрения в систему здравоохранения инноваций. Актуальным вопросом остается обеспечение максимальной защиты данных таких систем. Поэтому сейчас силы разработчиков направлены на устранение возможности вторжений извне.
Информатизация здравоохранения — это достаточно обширное понятие, которое также включает в себя мероприятия, направленные на информирование специалистов с помощью ИТ о научных достижениях в мире в области медицины. Таким образом, это эффективный способ обучения и повышения квалификации персонала больниц и клиник.
С помощью таких технологий врачи могут быстро получать информацию о новых разработках и открытиях, которые помогут им работать эффективнее. Особенно актуальна эта проблема для медработников, которые трудятся в удаленных населенных пунктах.
Внедрение инновационных технологий в медицину проходит быстро и просто. Интерфейс таких систем доступен и интуитивно понятен даже неподготовленным пользователям. Персонал клиник способен быстро освоить работу этих новых технологий. Разобраться во всех нюансах эксплуатации продукта помогут разработчики. После прохождения обучения, которое занимает минимальное время, медперсонал сможет:
- работать с информационными ресурсами;
- проводить телеконференции;
- работать в локальных и глобальных компьютерных сетях;
- пользоваться справочными системами.
Сегодня в рамках информатизации здравоохранения России планируется создать национальную телемедицинскую систему. При правильном подходе такая технология позволит не только значительно улучшить качество медицины, но и поможет сократить расходы. К примеру, врачам не нужно будет выделять деньги на поездки на научные конференции. Они смогут участвовать в таких мероприятиях удаленно.
Возможности современных ИТ в здравоохранении позволяют оказать положительное влияние на все аспекты медицинского обслуживания. Применение информационных технологий в медицине также позволяет:
- проводить дистанционное обучение;
- налаживать связи с коллегами для обмена опытом;
- получать новейшую информацию в области здравоохранения.
Кроме этого, технологии позволяют улучшить управление лечебным учреждением. Медицинские системы дают возможность автоматизировать работу:
- администрации клиники;
- планово-экономического отдела;
- отдела кадров;
- финансовой службы;
- аптеки;
- материальных служб.
Также управляющим предоставляется возможность более эффективно взаимодействовать с фондом обязательного медицинского страхования, территориальным органом управления здравоохранением. ИТ в медицине позволяет оптимизировать работу врачей, регистратуры, приемного отделения и других служб.
Кроме этого, использование инновационных систем упрощает систему лекарственного обеспечения учреждения. Новые технологии помогают быстро:
- проводить регистрацию приходно-расходных операций;
- выполнять контроль складов;
- формировать заявки на поставки лекарственных препаратов;
- контролировать расход медикаментов;
- проводить списание материалов, препаратов;
- создавать и передавать вышестоящим органам отчетную документацию.
Активно применяются информационные технологии в медицине в сфере образования. Удаленные семинары позволяют студентам вузов и медучилищ получать необходимые знания. Такие технологии дают возможность молодым специалистам побывать на лекциях именитых докторов, получить новые знания и опыт.
Все эти возможности сегодня доступны и для российских клиник. Единая медицинская система RoboMed — это перспектива для вашего учреждения. Ваши сотрудники будут работать более результативно, приносить большую прибыль и идти в ногу с западными клиниками. Мы поможем внедрить эту технологию в ваш бизнес. Кроме этого, мы обучим ваш персонал работе с системой в кратчайшие сроки. Если в процессе эксплуатации RoboMed появляются какие-либо вопросы, то наши высококвалифицированные сотрудники помогут быстро ответить на них и разрешить любую возникшую неполадку. При покупке этой системы к вам прикрепляют персонального сервис-менеджера, который приходит на помощь в любой момент, информирует о новых возможностях программы и доступных обновлениях.
По сравнению с другими отраслями в здравоохранение информационные технологии пришли с запозданием. Но теперь и эта сфера претерпевает значительные изменения под влиянием ИТ. Какие мировые тенденции в области информатизации здравоохранения наиболее значимы для России? Как меняется сегодня отечественный рынок медицинских ИТ и какие технологии способны обеспечить прорыв, чтобы преимущества ИТ в медицине ощутили и чиновники, и врачи, и пациенты? На эти вопросы Computerworld Россия/MedIT ответили представители ИТ-компаний, для которых здравоохранение является стратегически важной отраслью.
ЭМК и удаленный мониторинг
Наиболее значимая задача для России — информатизация лечебных учреждений, лабораторной деятельности, радиологии с формированием полноценной электронной медкарты (ЭМК), считает Виктор Абрамов, директор по продажам филиала корпорации InterSystems в России, странах СНГ и Балтии. По его словам, глобальная информатизация на уровне государства и регионов (как в России и Казахстане) без массовой информатизации снизу, когда в медицинских организациях нет ЭМК, мало что дает. «Весь мировой опыт показывает, что глобальные информационные системы в здравоохранении строят на основе информатизированных ЛПУ, но не наоборот», — заявил он.
Светлана Мацкевич, архитектор решений для отрасли здравоохранения SAP CIS, выделила три важных тренда. Первый — осознание технологических инноваций как «дверей», открывающих путь новым подходам в медицине. Так, мобильные технологии позволяют задуматься о более экономичных и при этом более эффективных способах мониторинга здоровья отдельных категорий пациентов. Второй тренд — растущий электронный обмен данными, без которого немыслимо совместное ведение пациента от врача первичного звена через специализированные клиники до реабилитации, а также лечение пациентов вне зависимости от их «охоты к перемене мест». И третья тенденция — перенос фокуса со сбора данных о лечении на их анализ. «Массивы медицинских данных растут очень быстро, а привычные способы агрегации ведут к ограничению гибкости при анализе. Это заставляет специалистов находить принципиально новые подходы к работе с информацией», — подчеркнула Мацкевич.
Поиск таких подходов направлен, в частности, на снижение смертности пациентов в отделениях реанимации и активной терапии. «С развитием технологий потоковой обработки данных стремительно развиваются способы прогнозирования состояний, угрожающих здоровью пациента, путем анализа в реальном масштабе времени большого (более сотни) количества параметров пациента», — сообщил Борис Поддубный, директор по развитию бизнеса IBM Россия/СНГ.
Значимой тенденцией, по его мнению, является также развитие концепции удаленного мониторинга пациентов (connected home health) за счет появления множества индивидуальных медицинских приборов, таких как тонометры, глюкометры, весы, кардиографы, инсулиновые инжекторы с возможностью подключения к компьютерам и смартфонам через стандартизованные по IEEE и ISO интерфейсы. Удаленный мониторинг дает возможность сократить время пребывания больного в стационаре, а после выписки из него — отслеживать динамику жизненных параметров, избегать критических состояний и своевременно оказывать консультативную помощь.
Кроме того, Поддубный отметил усилия по консолидации и систематизации информации о болезнях и методах их лечения, накопленной человечеством. «Сегодня остро стоит задача построения единого информационного пространства для обеспечения доступности информации как профессионалам медицинского сообщества, так и пациентам», — сказал он.
При этом приметой времени являются высокие требования к защищенности данных в медицинских информационных системах (МИС) и надежности средств обмена медицинской информацией, отмечают эксперты.
До зрелости далеко
Насколько российский рынок медицинских ИТ готов воспринять перечисленные тенденции, какие изменения происходят на нем сегодня?
Рынок явно незрелый, что видно по огромному числу предлагаемых МИС и по их преимущественно низкому уровню, неиспользованию международных стандартов обмена медицинской информацией, отметил Абрамов. «Это связано с невысокими требованиями заказчиков, с несовершенством нормативной базы, с давлением со стороны известного "гегемона" (компании "Ростелеком". — И. Ш. ), навязывающего и Минздраву РФ, и регионам свои представления об информатизации здравоохранения и "своих" разработчиков», — полагает он. В этих условиях рынок изменяется не в лучшую сторону: остаются не лучшие и перспективные, а приближенные и доверенные. Остается надеяться, что рынок выправится, став нормальным конкурентным, здоровым, как это произошло около 15 лет назад с рынком банковских систем.
Активность информатизации здравоохранения в России не могла не отразиться на скорости взросления рынка, считает Мацкевич. По ее словам, медицинские организации сегодня стали задумываться не только о функциях систем, но и о таких важных вопросах, как безопасность персональных данных, доверие к информации и надежность решения. Еще один аспект взросления — сдвиг от потребности в автоматизации ввода информации к необходимости осмысленного ее использования.
В России успешно идет, например, оснащение диагностических и медицинских центров высококлассным импортным оборудованием, но при этом отстает профессиональная подготовка кадров, способных эффективно работать на этом оборудовании, отметил Поддубный. В сельской местности остро ощущается нехватка квалифицированного медицинского персонала, основные медицинские услуги просто недоступны населению. «Существенно поправить ситуацию могли бы телемедицинские, мобильные системы и стационарозамещающие технологии, но их применение и распространение сдерживается отсутствием нормативной базы (регламентов, стандартов информационного взаимодействия на всех уровнях), а также комплексных систем управления информацией», — подчеркнул он.
Мобильность, облака и Большие Данные
Чтобы пользователи ощутили преимущества ИТ в медицине, требуется более активное развитие, популяризация и использование ИТ-стандартов, обеспечивающих более легкое взаимодействие информационных систем и комплексов между собой (на базе международных IHE, HL7, DICOM), уверен Поддубный. Кроме того, по его мнению, необходимо внедрение единых подходов и технических средств идентификации пациентов. Одной из таких прорывных технологий потенциально является единая универсальная карта, содержащая наряду с другой информацией идентификатор пациента с возможностью унифицированного доступа в различные информационные системы. «К сожалению, меняющиеся сроки проекта и перспективы его развития не дают уверенности в успехе», — заметил он.
К числу наиболее перспективных технологий относится мобильность, особенно мобильная ЭМК, считает Мацкевич. Для пациента это снижение риска при экономии времени, для врача - экономия времени при повышении качества лечения, для органов управления отраслью — реальная возможность экономии бюджетных средств при повышении их эффективности, например в лечении пациентов с хроническими заболеваниями. Перспективной является также технология работы с большими массивами данных, которая уже показала себя как при планировании медицинских программ, так и в сфере биоинформатики и в клинических испытаниях.
Чтобы все группы пользователей быстро почувствовали эффект, для полноценной информатизации медицинских оранизаций следует использовать корпоративные облака, их глубокую интеграцию между собой и с другими информационными системами, применяемыми для управления корпорацией/регионом/страной, а также интеграцию с порталами государственных услуг, полагает Абрамов. По его мнению, cоздание изолированных систем (даже регионального или национального уровня) вроде записи на прием и просмотра расписания врачей не принесет серьезной пользы с точки зрения качества оказания медицинских услуг и управления здравоохранением, хотя может несколько снизить очереди в поликлиниках.
Для совершения прорыва важно не только наличие технологий, но и умелое их применение. «Давно известные технологии хранения медицинских данных в электронном формате дают возможность оказывать и получать более качественную медицинскую помощь, в том числе снижать количество ненужных или дублирующих анализов, отслеживать тренды, позволяющие избежать осложнений», — сказал Мирослав Кончар, директор по развитию бизнеса Oracle в сфере здравоохранения кластера Восточная Европа. Однако ключевой темой сегодня является «персонифицированная медицина», важную роль в которой играет грамотное использование информационных технологий. Проекты по моделированию физиологии, патофизиологии и процесса лечения (Virtual Physiological Human), проекты, относящиеся к трансляционной, или молекулярной, медицине, геномике и протеомике, требуют правильно организованной ИТ-инфраструктуры и приложений с хорошо написанным программным кодом для правильного хранения, обработки, интеграции и анализа больших объемов медицинских данных, отметил он.
Введение…………………………………………… ……………………….2
1. Информационные технологии в медицине……………...……………..4
- 1.1. Персональные
компьютеры в медицинской практике………………................ .............................. ...…………………….4
- 1.2. Краткая
информация о IT в медицине…………..……...………..…...4
- 1.4. Использование
компьютеров в медицинских лабораторных
исследованиях…………………………………………… ……...……….....6
- 1.6. Медицинские
ИТ: возможности и перспективы……...………...…...8
- 2. МИС
и локальные ИС…………………….………………… …………..9
- 2.1. Уровни
МИС………………………………………………………….12
- 3. Краткая
история о ИТ……………………………………………… ….14
- 3.1. Взгляд
в прошлое: примеры МИС…………………… ……………..14
- 3.2. Современное
представление о МИС…………………………… …..16
- 4. Классификация
МИС…………………………………………………..18
- 4.1. Рынок
МИС…………………………………………………………..21
- 4.2. Перспективы
внедрения МИС………………………………………23
Список использованной литературы…………………………………….29
Введение
Современные
медицинские организации производят
и накапливают огромные объемы данных.
От того, насколько эффективно эта
информация используется врачами, руководителями,
управляющими органами, зависит качество
медицинской помощи, общий уровень
жизни населения, уровень развития
страны в целом и каждого ее
территориального субъекта в частности.
Поэтому необходимость использования
больших, и при этом еще постоянно
растущих, объемов информации при
решении диагностических, терапевтических,
статистических, управленческих и других
задач, обуславливает сегодня создание
информационных систем в медицинских
учреждениях.
Современный период
развития общества характеризуется сильным
влиянием на него компьютерных технологий,
которые проникают во все сферы человеческой
деятельности, обеспечивают распространение
информационных потоков в обществе, образуя
глобальное информационное пространство.
Они очень быстро превратились в жизненно
важный стимул развития не только мировой
экономики, но и других сфер человеческой
деятельности. Трудно найти сферу, в которой
сейчас не используются информационные
технологии. Лидирующие области по внедрению
компьютерных технологий занимают архитектура,
машиностроение, образование, банковская
структура и конечно же медицина.
Компьютер
все больше используется в области
здравоохранения, что бывает очень
удобным, а порой просто необходимым.
Благодаря этому медицина, в том
числе и нетрадиционная, приобретает
сегодня совершенно новые черты.
Во многих медицинских исследованиях
просто невозможно обойтись без компьютера
и специального программного обеспечения
к нему. Этот процесс сопровождается существенными
изменениями в медицинской теории
и практике, связанными с внесением корректив
к подготовке медицинских работников.
Жизненный
путь каждого человека в той или
иной степени пересекается с врачами,
которым мы доверяем свое здоровье
и жизнь. Но образ медицинского работника
и медицины в целом в последнее
время претерпевает сильные изменения,
и происходит это во многом благодаря
развитию информационных технологий.
Актуальность
развития информационных технологий подчеркивается
президентом Д.А. Медведевым на заседании
президиума Государственного совета «О
реализации Стратегии развития информационного
общества в Российской Федерации», проведенной
17 июля 2008 года: «…У нас на наших заседаниях
президиума всегда рассматриваются наиболее
актуальные вопросы развития нашей страны.
К числу таковых относится вопрос развития
информационного общества в Российской
Федерации. Не буду говорить банальностей,
очевидно, что в XXI веке главная ставка
делается именно на развитие информационно-коммуникационных
технологий. Этим всё сказано…»
Также
впервые выделены вопросы информатизации
в проекте «Концепция развития системы
здравоохранения в Российской Федерации
до 2020 г.» в разделах проекта Концепции
2.7. и 4.2.8 «Информатизация здравоохранения».
Более
того, становится очевидным тот факт,
что от эффективности внедрения
информационных технологий в медицине
уже в недалеком будущем будет
зависеть здоровье, а значит, и процветание
всей нации.
1.Информационные технологии в медицине.
-
Персональные компьютеры
в медицинской практике
1.2.
Краткая информация
о IT в медицине
Информационная
технология (IT) представляет собой упорядоченную
совокупность способов и методов сбора,
обработки, накопления, хранения, поиска
распространения, защиты и потребления
информации, осуществляемых в процессе
управленческой деятельности.
Современные
IT широко используют компьютеры, вычислительные
сети и всевозможные виды программного
обеспечения в процессе управления. Целью
внедрения информационных технологий
является создание информационных систем
(ИС) для анализа и принятия на их основе
управленческих решений. Информационные
технологии включают два фактора - машинный
и человеческий. Конкретным воплощением
информационных технологий в основном
выступают автоматизированные системы,
и лишь в этом случае принято говорить
о компьютерных технологиях. Для современных
информационных технологий характерны
следующие возможности:
- сквозная
информационная поддержка на всех этапах
прохождения информации на основе интегрированных
баз данных, предусматривающих единую
унифицированную форму представления,
хранения, поиска, отображения, восстановления
и защиты данных;
безбумажный процесс обработки документов;
возможности совместной работы на основе сетевой технологии, объединенных средствами коммуникации;
возможности адаптивной перестройки форм и способа представления информации в процессе решения задачи.
Новые информационные технологии позволяют значительно повысить эффективность управления и решать комплексные проблемы здравоохранения путем оперативного доступа к специализированным базам данных.
1.3.
Компьютерная томография
Метод
изучения состояния организма человека,
при котором производится последовательное,
очень частое измерение тонких слоев
внутренних органов. Эти данные записываются
в компьютер, который на их основе
конструирует полное объемное изображение.
Физические основы измерений разнообразны:
рентгеновские, магнитные, ультразвуковые,
ядерные и пр.
Совокупность
устройств, обеспечивающих измерения,
сканирование, и компьютер, создающий
полную картину, называются томографом
(см. рис.).
Томография
является одним из основных примеров
внедрения новых информационных
технологий в медицине. Создание этого
метода без мощных компьютеров было
бы невозможным.
1.4.
Использование компьютеров
в медицинских
лабораторных исследованиях
При
использовании компьютера в лабораторных
медицинских исследованиях в
программу закладывают определенный
алгоритм диагностики. Создается
база заболеваний, где каждому
заболеванию соответствуют определенные
симптомы или синдромы. В процессе
тестирования, используя алгоритм,
человеку задаются вопросы. На
основании его ответов подбираются симптомы
(синдромы), максимально соответствующие
группе заболеваний. В конце теста выдается
эта группа заболеваний с обозначением
в процентах - насколько это заболевание
вероятно у данного тестируемого. Чем
выше проценты, тем выше вероятность этого
заболевания. Сейчас делаются попытки
создать такую систему (алгоритм), которая
бы выдавала не несколько, а один диагноз.
Но все это пока на стадии разработки и
тестирования. Вообще, на сегодняшний
день в мире создано более 200 компьютерных
экспертных систем.
1.5.Компьютерная
флюрография
Программное
обеспечение (ПО) для цифровых флюорографических
установок,разработанное в НПЦ медицинской
радиологии, содержит три основных компоненты:
модуль управления комплексом, модуль
регистрации и обработки рентгеновских
изображений, включающий блок создания
формализованного протокола, и модуль
хранения информации, содержащий блок
передачи информации на расстояние. Подобная
структура ПО позволяет с его помощью
получать изображение, обрабатывать его,
сохранять на различных носителях и распечатывать
твердые копии.
Особенностью данного программного
продукта является то, что он
максимально полно отвечает требованиям
решения задачи профилактических
исследований легких у населения.
Наличие блока программы для
заполнения и хранения протокола
исследования в виде стандартизованной
формы создает возможность автоматизации
анализа данных с выдачей диагностических
рекомендаций, а также автоматизированного
расчета различных статистических
показателей, что очень важно
с учетом значительного роста
числа легочных заболеваний в
различных регионах страны. В
программном обеспечении предусмотрена
возможность передачи снимков
и протоколов при использовании
современных систем связи (в
том числе и INTERNET) с целью консультаций
диагностически сложных случаев в специализированных
учреждениях. На основании данного опыта
удалось сформулировать основные требования
к организации и аппаратно-программному
обеспечению цифровой флюорографической
службы, нашедшие отражение в проекте
Методических указаний по организации
массовых обследований грудной клетки
с помощью цифровой рентгеновской установки,
подготовленном при участии специалистов
НПЦ медицинской радиологии. Разработанное
математическое обеспечение может быть
использовано не только при флюорографии,
но пригодно и для других пульмонологических
приложений
1.6.
Медицинские информационные
технологии: возможности
и перспективы
Медицинская
информационная система Павлодарской
области призвана повысить качество
и доступность медицинских услуг.
Использование новых информационных
технологий в современных медицинских
центрах позволит легко вести
полный учет всех оказанных услуг, сданных
анализов, выписанных рецептов. Также
при автоматизации медицинского
учреждения заполняются электронные
амбулаторные карты и истории
болезни, составляются отчеты и ведется
медицинская статистика. Автоматизация
медицинских учреждений – это
создание единого информационного
пространства ЛПУ, что, в свою очередь,
позволяет создавать автоматизированные
рабочие места врачей, организовывать
работу отдела медицинской статистики,
создавать базы данных, вести электронные
истории болезней и объединять в
единое целое все лечебные, диагностические,
административные, хозяйственные и
финансовые процессы. Использование
информационных технологий в работе
поликлиник или стационаров значительно
упрощает ряд рабочих процессов
и повышает их эффективность при оказании
медицинской помощи жителям нашего региона.
- 2
Медицинские информационные
системы и локальные
информационные сети
Развитие информационных технологий и современных коммуникаций, появление в клиниках большого количества автоматизированных медицинских приборов, следящих систем и отдельных компьютеров привели к новому витку интереса и к значительному росту числа медицинских информационных систем (МИС) клиник, причем, как в крупных медицинских центрах с большими потоками информации, так и в медицинских центрах средних размеров и даже в небольших клиниках или клинических отделениях.
Современная концепция информационных систем предполагает объединение электронных записей о больных (electronic patient records) с архивами медицинских изображений и финансовой информацией, данными мониторинга с медицинских приборов, результатами работы автоматизированных лабораторий и следящих систем, наличие современных средств обмена информацией (электронной внутрибольничной почты, Internet, видеоконференций и т.д.).
Таким образом, медицинская информационная система (МИС) – это совокупность программно – технических средств, баз данных и знаний, предназначенных для автоматизации различных процессов, протекающих в ЛПУ и системе здравоохранения.
Целями создания МИС являются:
- Создание
единого информационного пространства;
Мониторинг и управление качества медицинской помощи;
Повышения прозрачности деятельности медицинских учреждений и эффективности принимаемых управленческих решений;
Анализ экономических аспектов оказания медицинской помощи;
Сокращение сроков обследования и лечения пациентов;
Внедрение МИС имеет положительный эффект для всех участников системы здравоохранения.
- Преимущества
для пациента
:
- Продуктивность
лечения:
врач имеет больше времени на работу с пациентами за счет сокращения "бумажной работы" ;
оперативность получения диагностических данных повышает скорость назначения и эффективность соответствующего лечения;
аккумулирование данных о пациенте за любое количество лет с возможностью просмотра его предыдущих историй болезни;
снижение риска потери информации о пациенте;
Минимизация затраченного времени:
возможность составления за минимальный промежуток времени оптимального графика посещений пациентом диагностических и процедурных кабинетов;
отсутствие очередей у процедурных и диагностических кабинетов;
быстрое получение результатов обследований и выписного эпикриза в печатном или электронном виде;
Преимущества для лечащего врача:
Продуктивность лечения:
возможность просмотра предыдущих историй болезни пациента;
возможность получения информации с аптечного склада предприятия о наличии лекарственных средств;
доступность любой информации из истории болезни в режиме реального времени
Минимизация затраченного времен:
снижение избыточности затрат ручного труда на переписывание одних и тех же данных;
облегчение поиска справочных данных и работы со справочной литературой;
автоматическая кодировка диагнозов по шифрам МКБ-10;
использование шаблонов (часто используемых фраз) при заполнении истории болезни;
автоматизированное получение выписного эпикриза;
Для Департамента и Министерства здравоохранения:
сравнение деятельности различных учреждений здравоохранения на основании данных, поступающих из различных регионов РФ;
своевременное принятие важных стратегических и тактических решений на основе анализа данных, поступающих в режиме реального;
2.1.
Уровни МИС
По
мнению сотрудников американского
института медицинских записей (Medical
Records Institute, USA), фактически можно выделить
5 различающихся уровней компьютеризации
для МИС.
ПЕРВЫМ уровнем МИС являются автоматизированные
медицинские записи. Этот уровень
характеризуется тем, что только
около 50 % информации о пациенте вносится
в компьютерную систему, и в различном
виде выдается ее пользователям в
виде отчетов. Иными словами, такая
компьютерная система является неким
автоматизированным окружением вокруг
"бумажной" технологии ведения
пациента. Такие автоматизированные
системы обычно охватывают регистрацию
пациента, выписки, внутрибольничные переводы,
ввод диагностических сведений, назначения,
проведение операций, финансовые вопросы,
идут параллельно "бумагообороту"
и служат прежде всего для разного вида
отчетности.
ВТОРЫМ уровнем МИС является система
компьютеризированной медицинской
записи (Computerized Medical Record System). На этом уровне
развития МИС те медицинские документы,
которые ранее не вносились в электронную
память (прежде всего речь идет об информации
с диагностических приборов, получаемой
в виде различного рода распечаток, сканограмм,
топограмм и пр.), индексируются, сканируются
и запоминаются в системах электронного
хранения изображений (как правило, на
магнитооптических накопителях). Успешное
внедрение таких МИС началось практически
только с 1993 г.
ТРЕТЬИМ уровнем развития МИС является
внедрение электронных медицинских
записей (Electronic Medical Records). В этом случае
в медицинском учреждении должна быть
развита соответствующая инфраструктура
для ввода, обработки и хранения информации
со своих рабочих мест. Пользователи должны
быть идентифицированы системой, им даются
права доступа, соответствующие их статусу.
Структура электронных медицинских записей
определяется возможностями компьютерной
обработки. На третьем уровне развития
МИС электронная медицинская запись может
уже играть активную роль в процессе принятия
решений и интеграции с экспертными системами,
например, при постановке диагноза, выборе
лекарственных средств с учетом настоящего
соматического и аллергического статуса
пациента и т.п.
На ЧЕТВЕРТОМ уровне развития МИС,
который авторы назвали системами
электронных медицинских записей
(Electronic Patient Record Systems или же по другим источникам
Computer-based Patient Record Systems), записи о пациенте
имеют гораздо больше источников информации.
В них содержится вся соответствующая
медицинская информация о конкретном
пациенте, источниками которой могут являться
как одно, так и несколько медицинских
учреждений. Для такого уровня развития
необходима общегосударственная или интернациональная
система идентификации пациентов, единая
система терминологии, структуры информации,
кодирования и пр.
ПЯТЫМ уровнем развития МИС называют
электронную запись о здоровье (Electronic
Health Record). Она отличается от системы электронных
записей о пациенте существованием практически
неограниченных источников информации
о здоровье пациента. Появляются сведения
из областей нетрадиционной медицины,
поведенческой деятельности (курение,
занятия спортом, пользование диетами
и т.д.).
В настоящее время в разных регионах
реализован первый, второй либо третий
уровень развития МИС. Следующий
уровень возможно было достигнуть в небольших
регионах к 2010 г., но в целом, вероятно,
он не будет внедрен в систему здравоохранения,
пока не стабилизируется экономическая
ситуация.
3
Краткая история
о IT
3.1.
Взгляд в прошлое: Примеры
МИС
Чтобы
лучше представить положение
дел сегодня, необходимо оглянуться
назад в историю. В стиле прошедшего
времени было при разработке любой
системы представлять ее в виде последовательности
операций, которая позволяла достичь
заранее поставленной цели, отражающей
общую полезность для здравоохранения.
Она должна была обеспечивать решение
определенного круга задач. Вот
некоторые из примеров МИС кибернетической
поры, когда в представлениях разработчиков
и заказчиков доминировало желание
управлять системами, а не разумная
обработка информации.
Были
предприняты первые попытки с
помощью ИС управлять больницей,
а точнее, обрабатывать данные, чтобы
«обнаруживать заболевания, принимать
решения по госпитализации, для стационарного
наблюдения и лечения, выписки из
клиники, а также наблюдения после
выписки». Аппаратная платформа для
таких систем основывалась на ЭВМ
типа «Минск 22/23/32» и ЕС 1020/30/40. Связь
между больницами и государственными
учреждениями обеспечивалась такой
аппаратурой передачи данных, как
«Обь» или абонентский телеграф.
В
США уже тогда постоянно действовала
Кайзеровская МИС с ВЦ в Окленде,
обслуживавшая 1,5 млн. пациентов, 51 поликлинику
и два госпиталя. К ней имели
доступ 2 тыс. врачей и 13 тыс. медперсонала.
В ее состав входили несколько подсистем:
ускоренного массового обследования населения
с автоматической обработкой данных и
выдачей результатов (20 станций, каждая
из которых обслуживала одного человека
в минуту); обработки данных, связанных
с приемом пациентов; сбора результатов
диагностирования, предписаний врачей
и отчетов о состоянии больных и др. (использовались
50 пунктов приема и обследования); учета
применяемых медикаментов и анализа их
воздействия на больных (выполнялась централизованная
обработка данных, полученных из всех
учреждений, входящих в МИС); информации
о новых методах обследования, повышающих
эффективность деятельности врачей и
освобождающих их от заполнения документов
вручную.
В
нашей стране такая работа проводилась
АСУ Минздрава СССР. Сначала использовалась
ЭВМ М-222, а затем ее заменили более
мощной ЕС ЭВМ. Основным информационным
ресурсом для всех учетных МИС
были данные из карты №261, практически
государственного стандарта для
различных служб Минздрава и
других учреждений.
Также
были созданы и эксплуатировались
МИС на базе ЭВМ М-220 для диагностирования
различных заболеваний. Например, в
Институте хирургии им. А.В. Вишневского
лечащий врач с помощью такой
системы мог оценить состояние
больного после операции и возможные
осложнения. В Институте сердечно- сосудистой
хирургии им. А.Н. Бакулева собственная
диагностическая и контролирующая МИС
на ЭВМ «Минск-23» позволяла проводить
анализ параметров организма и условий
искусственного кровообращения при операции
на открытом сердце и магистральных сосудах.
В США в 50-е годы проводились разработки
в области информационных систем
для медицины в рамках проекта
MedNet. В СССР в это же время организации
Минздрава проводили разработки в области
автоматизации систем хранения диагностических
данных по наркологии и психологии. Начиная
с 1965 г. появилось различие в направлениях
развития информационных систем для медицины.
В США в связи с развитием системы медицинского
страхования и одобренной правительством
программы MediCare стали интенсивно развиваться
совместные системы информатизации и
телекоммуникаций, что стало причиной
появления термина телемедицина. В СССР
существовала другая система медицинского
обслуживания, и интенсивное развитие
телемедицины не было актуальным в практической
сфере здравоохранения. Однако с 1992 г.
термин телемедицина стал наполняться
содержанием и в России.
В США затраты на создание и модернизацию
медицинских информационных систем
составляют в год около 8,5 млрд. дол.
Емкость отечественного рынка медицинских
информационных систем составляет 20 млн.
дол. США.
3.2. Современные представления о МИС
Функциональные
особенности здравоохранения как
системы целесообразно рассмотреть,
опираясь на представления о МИС.
В России здравоохранение существует
пока на традиционном организационном
уровне, как административная система,
а все попытки создать на ее основе ИС
носят фрагментарный характер, что отражает
не только принципиальные трудности интеграционных
решений, но и прежде всего грандиозность
ее физических размеров, а также потребных
объемов всевозможных средств для иных
реализаций, серьезно меняющих организационную
структуру.
Первые попытки по созданию
отраслевой АСУ, как описано выше,
предпринял еще Минздрав СССР. К настоящему
времени появилось множество узкопрофильных
МИС, реализующих отдельные структурные
и функциональные потребности здравоохранения
и даже шире - медицины. К ним можно отнести
различного рода системы для медицинских
учреждений, таких как районная больница,
аптека и т. д.
В
последнее время стали появляться
национальные и международные интеграционные
проекты МИС, например по телемедицине
в странах Европейского союза и в России.
Это связано с тем, что, с одной стороны,
мировое сообщество проводит в жизнь принцип
равных возможностей для граждан, в том
числе и в области здравоохранения, а с
другой - уровень развития ИТ, достижения
науки и технологии позволяют не только
реально оценить финансовые и организационные
проблемы создания таких МИС, но и приступить
к их реализации.
Вместе
с тем существующие и проектируемые
МИС в основном выполняют отдельные
функции информационной системы - от
ряда АРМ для помощи в организации информационного
обслуживания до учетной ИС лечебного
учреждения или важнейших процессов, связанных
со здравоохранением (например, информационной
поддержки послеоперационных больных
или ведения медицинской статистики).
и т.д.................
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий ,
механики и оптики»
Кафедра измерительных технологий и компьютерной томографии
по учебно-исследовательской работе за 8 семестр
Информационные технологии в современной медицине
Руководитель:
Введение. 3
Современные цифровые устройства для медицинской диагностики. 3
Медицинские цифровые устройства. 3
Направления развития медицинской диагностики. 5
Технологии хранения и обработки данных. 7
Хранение и передача данных. 7
Развитие информационных технологий в медицине. 9
Заключение. 12
Список используемой литературы.. 12
Введение
Жизненный путь каждого человека в той или иной степени пересекается с областью медицины, но образ медицинского работника и медицины в целом в последнее время претерпевает сильные изменения, и происходит это во многом благодаря развитию информационных технологий (ИТ). Компьютер все чаще используется в различных областях здравоохранения, и порой не просто удобен, а необходим. Благодаря развитию информационных технологий медицина приобретает сегодня совершенно новые черты.
Наиболее яркими и многочисленными представителями медицинской компьютеризированной техники являются различного рода установки лучевой диагностики , производством которых занимаются довольно известные в мире ИТ-компании: General Electric, Hewlett-Packard, Olympus, Philips, Siemens, Toshiba, LG и другие.
Накопление и систематизация данных исследований, точная настройка параметров (глубины окна, ширины и пр.) исследуемой области, расчет в реальном времени различных параметров участка тела (линейные размеры, объем, плотность) и сравнение их с нормальными показателями – эти возможности программного обеспечения сразу избавляют врача от значительного объема рутинной работы. Цифровая медицинская техника позволяет получить лишь серию срезов изображений участков тела на определенной глубине, что дает представление об объекте в целом, но не обладает достаточной наглядностью. Вместе с тем, алгоритмы постобработки современной диагностической установки позволяет легко получить изображение исследуемого участка тела в нужном масштабе и ракурсе, построить трехмерную реконструкцию тела пациента, что ускоряет постановку диагноза.
Данная работа направлена на исследование возможностей современных информационных технологий в повышении качества и точности медицинской диагностики. Задачами работы являются анализ особенностей применения информационных технологий в различных областях медицины, оценка возможностей и перспектив развития цифровой медицинской техники, алгоритмов постобработки результатов измерений.
Современные цифровые устройства для медицинской диагностики
Медицинские цифровые устройства
Долгое время основным недостатком магнитно-резонансной томографии (МРТ) считалась меньшая скорость получения изображения уступает по сравнению с компьютерной томографией (КТ). Это являлось до последнего времени препятствием к широкому использованию метода для исследований движущихся органов, что особенно критично в области кардиоисследований. Поэтому совершенствование МРТ нацелено в первую очередь на повышение скорости. Одно из решений заключается в повышении эффективности градиентных систем. Барьер на этом пути ставят как физиологические ограничения (нагрев тканей и нейростимуляция), так и значительное удорожание аппарата. Одной из перспектив развития в данном направлении является использование движения стола, как в случае КТ. Другой путь решения, названный параллельной МРТ, состоит в применении нескольких синхронизированных катушек, что будет более экономически выгодно и более перспективно, по сравнению с модернизацией градиентной системы.
Новейшие МР томографы, уже появившиеся на рынке, отличаются высокой степенью открытости магнита. Это открывает широкие возможности манипуляций внутри магнита, в том числе хирургических операций. Интервенционная МРТ уже доказала состоятельность для малоинвазивных манипуляций, таких как биопсия , прицельное введение лекарств и электродов. Несомненно, метод превосходит по точности стандартные стереотаксические процедуры.
Высокие затраты на криогенное охлаждение стимулировало повышение индукции постоянных магнитов и разработку условно тёплых сверхпроводящих соленоидов.
Одним из возможных направлений может стать создание профильных МР томографов. Широкое распространение получили аппараты для исследования суставов, разработаываются кардиологические МРТ. Такие системы должны иметь индукцию не менее 1,5 Тл, короткий магнит, что обеспечит небольшое поле видения, очень сильные градиенты и оптимальную для быстрого сбора данных конструкцию принимающих РЧ-катушек.
К базовым физическим свойствам явления магнитного резонанса относится высокая чувствительность к температуре исследуемой ткани. Температурные МР-карты тела научились строить давно, но они не находили широкого применения. Сейчас стало ясно, что определение температуры в глубине тканей с помощью МРТ является идеальным способом её контроля в ходе лечения онкологических пациентов локальной гипертермией. Изучается возможность температурного МР контроля трансгенной экспрессии с проводниками, чувствительными к нагреву.
Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) становится важным компонентом диагностики в онкологии. С помощью фтор-18 дезоксиглюкозы (ФДГ) с высокой степенью чуствительности и специфичности ПЭТ выявляется гиперметаболизм глюкозы в опухолевой ткани. На этом основании ПЭТ позволяет дифференцировать доброкачественные и злокачественные одиночные узлы в лёгких. Уже сегодня ПЭТ с ФДГ может считаться самым точным неинвазивным методом стадирования немелкоклеточного рака лёгкого, выявления лимфоузлов и отдалённых метастазов. ПЭТ даёт возможность отличать рецидив опухоли от рубцовой ткани и кажется перспективным для определения реакции опухолевой ткани на адъювантную химиотерапию. При опухолях с высоким уровнем метаболизма ПЭТ позволяет прослеживать динамику опухолевых узлов в ходе лечения, в частности дифференцировать опухолевую ткань от фиброза и некроза.
ПЭТ всё чаще комбинируется с методами, хорошо отражающими анатомию, такими как КТ и МРТ. Применительно к грудной клетке задача это непростая, так как изображения получают в разных условиях: ПЭТ занимает относительно длительное время, пациент дышит обычным образом, в то время как КТ выполняется на глубоком вдохе. Простое по-воксельное наложение приводит к ошибкам. Разработаны более сложные математические алгоритмы, однако практическое их внедрение требует затрат на современное компьютерное оборудование и программное обеспечение. Альтернативой ретроспективному наложению ПЭТ и КТ является внедрение гибридных аппаратов. Однако пропускная способность ПЭТ существенно уступает КТ, что делает использование гибридных аппаратов слишком дорогостоящим.
Современные аппараты, включая рентгеновские, дают изображения в цифровом виде, что даёт возможности новой организации отделений лучевой диагностики и их интеграции в больничную компьютерную сеть. Несмотря на большие первичные затраты, системы архивации и передачи изображений (PACS) быстро внедряются в жизнь больниц развитых стран. Выгода очевидна: свободный и быстрый доступ клиницистов к изображениям экономит время, упрощает обсуждение сложных случаев, снижаются затраты на архивацию и исключается утрата плёнок. При этом результаты исследований на аналоговых рентгеновских оцифровываются с помощью специальных сканеров и размещаются в общей цифровой базе больницы.
Компьютерная обработка изображений открывает ещё одну перспективу – автоматическое выявление и анализ. Работы в этом направлении активно ведутся, особенно по маммографическому скринингу. Сейчас компьютерное считывание ещё слишком дорого, а надёжность очень зависит от алгоритмов. Тем не менее, распознавание образов в медицинской диагностике является одним из направлений развития информационных технологий.
Таким образом, развитие лучевой диагностики заключается в разработке методов, основанных на неизвестных или неиспользуемых сейчас физических принципах или цифровой постобработке результатов исследований. Рассмотрим основные перспективы развития в данной области.
Направления развития медицинской диагностики
Ведущим методом диагностики патологий головного мозга признаётся МРТ. Помимо структурных изменений МРТ позволяет выявлять и некоторые нарушения функции. Например, при острых ишемических инсультах терапевтический интервал длится всего несколько часов, что диктует необходимость скорейшего обнаружения и локализации ишемии. С этой задачей можно справиться, применяя метод визуализации диффузии (DWI). На диффузионных МРТ отёк виден уже в первые минуты ишемии. Для изучения диффузии требуется небольшая доработка томографа. Гемодинамику в ишемизированных тканях удаётся проследить методом перфузии (PWI), которая измеряет продвижение контрастирующего вещества по тканям мозга.
Отдельным направлением является изучение активности коры головного мозга с помощью функциональной МРТ (ФМРТ) и ПЭТ. Опыт ФМРТ насчитывает больше 10 лет, за которые он пережил и взлеты, и резкую критику. Активация участка коры в ответ на стимуляцию связана с увеличением поглощения кислорода, что может быть зафиксировано с помощью специальных импульсных последовательностей. В качестве стимула пробовали не только зрительные и двигательные возбудители, но и сложные семантические и даже экстрасенсорные. Дальнейший прогресс в ФМРТ сильно зависит от увеличения силы градиентов. Уже показано, что ФМРТ выполнима даже в ходе операционного вмешательства. ФМРТ в реальном времени позволит избежать хирургического повреждения жизненноважных участков коры.
Ещё одним интересным направлением является МР спектроскопия (МРС). Прогресс в этой области долго сдерживался недостаточно высоким для этих целей отношением сигнал-шум в поле 1,5 Тл и ниже. Поскольку теперь разрешены к клиническому применению аппараты с магнитной индукцией до 4 Тл, внедрение МРС в жизнь становится более реалистичным, хотя и очень дорогостоящим. Сильные градиенты и турбо-метод ускорили получение спектральных линий и сделали результат надёжнее. Применительно к мозгу МРС по резонансной частоте водорода позволяет определять изменения соотношения метаболитов. Так, повышенный уровень холина служит индикатором опухолевого роста, а лактата - некроза. ПЭТ также фиксирует высокую опухолевую активность, но на основе гиперметаболизма глюкозы (исследование с ФДГ), или наоборот низкую, на основе гипометаболизма глюкозы. Переоценить значение оценки метаболизма ткани трудно. Обычная томография не позволяет отличать опухолевую ткань от послеоперационного рубца, или достоверно разделять опухоли мозга по градациям.
Визуализация сосудов заметно продвинулась за последние несколько лет. Ангиография, пусть даже дигитальная субтракционная, всё-равно метод инвазивный и сопровождающийся риском осложнений. И ультразвук, и КТ, и МРТ предлагают альтернативу, со своими достоинствами и недостатками. Наряду с МРТ и КТ существуют и другие методы получения информации, например, УЗИ, МРА, КТА.
УЗ диагностика сосудов осуществляется в реальном времени, отображая не только просвет сосуда, но и его стенки, морфологию атеросклеротической бляшки и, что наиболее важно, даёт показатели кровотока. Главными недостатками УЗ сосудов до последнего времени были зависимость от навыков пользователя, недостаточно большое поле видения и ограниченное пространственное разрешение. Новейшие датчики дают больший охват зоны интереса, а компьютер запоминает кадры при перемещении вдоль сосуда, что позволяет реконструировать их в 3D изображение. Современные УЗ аппараты включают автоматическую оптимизацию допплерного режима, что существенно уменьшает влияние умения оператора на результат исследования. Принципиально изменились возможности УЗ в изучении мелких сосудов, особенно с использованием контрастирующих веществ. Стали доступными визуализации сосуды диаметром вплоть до 40 микрон, например внутриопухолевые. УЗ уже стал скрининговым стандартом сонных артерий, обеспечивая точностью выявления стеноза около 95%, при минимальных затратах и за короткое время. В целом значение УЗ диагностики патологий периферических артерий постепенно снижается с наступлением томографических методик. В то же время трудно переоценить роль метода в выявлении заболеваний вен. По-видимому, тромбоз глубоких вен и варикозное расширение вен нижних конечностей ещё долго останутся главной областью применения сосудистого УЗ.
За последние годы существенно повысилось качество МР ангиографии (МРА). Стандартная 3D Time of Flight (TOF) методика давно себя зарекомендовала как надёжный метод визуализации сосудов Виллизиева круга, однако в диагностике патологий других сосудов МРА до сих пор уступала рентгеноконтрастной ангиографии. С увеличением скорости сбора данных и применением матриц с высоким разрешением поле видения МРА расширилось вплоть до 400 мм, что позволило выполнять МРА всего тела. Сверхбыстрые градиентные 3D последовательности в сочетании с контрастированием показали себя очень точными для изучения сонных артерий, аорты, сосудов таза и конечностей. К сожалению, динамическое контрастирование плохо подходит для рутинной практики ввиду сложности выполнения и дороговизны. Прорыв ожидается в разработке новых контрастирующих веществ, длительно циркулирующих в сосудистом русле.
КТ ангиография (КТА) в ряде случаев может быть конкурентом МРА. Это относится, в первую очередь, к диагностике эмболий лёгочных артерий. Многосрезовая технология КТ, новые контрастные вещества и возможности 3D реконструкций вероятно расширят применение КТА.
Долгое время цифровая субтракционная коронарография была золотым стандартом . Вскоре метод дополнился внутрисосудистыми ультразвуковыми исследованиями, дающими возможность оценить морфологию бляшки. Однако оба метода инвазивны, к тому же внутрисосудистый УЗ имеет невысокое пространственное разрешение. Сегодня очевидно, что качество отображения коронарных сосудов с помощью МРА и многосрезовой КТА не уступает классической рентгеноконтрастной коронарографии. Неоднократно сообщалось о хороших возможностях МРА и КТА в оценке морфологии бляшек.
Значительный прогресс наметился в области кардиовизуализации. Эхокардиография и радионуклидная диагностика вскоре вероятно будут потеснены компьютерными томографическими методами. МРТ с помощью сверхбыстрых импульсных последовательностей в сочетании с передовой техникой позволяет получать изображение всех фаз сердечного цикла при однократной задержке дыхания. Это привело к тому, что стали доступны исследования состояния и функции миокарда: перфузия и её резерв, стресс тест с добутамином, коронарный резерв. Изучение перфузии с МР контрастирующим веществом отчётливо коррелирует с миокардиальной перфузией, определяемой УЗИ с микросферами. Поскольку в течение каждого сердечного сокращения можно получить несколько МР срезов, то удаётся отобразить перфузию всего миокарда одномоментно.
Диагностика рака молочной железы (РМЖ) уже на протяжении нескольких лет едва ли не самая популярная тема дискуссий. Маммографический скрининг РМЖ стал нормой жизни в европейских странах. Однако на точность маммографии влияет плотность паренхимы и в ряде случаев она неприемлема. УЗ хорошо дополняет маммографию в плане установления морфологических критериев доброкачественности. МРТ с контрастированием служит методом выбора второго эшелона. Единственным недостатком МРТ является недостаточная чувствительность при некоторых заболеваниях. Более отдалённой перспективой кажется применение ПЭТ, которая очень точна в дифференцировке доброкачественных и злокачественных узлов, но пока не столь доступна. При осложнённых имплантатах и при подозрении на опухоль на фоне имплантата МРТ может рассматриваться как оптимальный метод.
В большинстве случаев исследование внутренних органов не требует особо совершенной техники. УЗ и КТ, как правило, обеспечивают надёжным диагнозом. Вместе с тем, прогресс коснулся и этой области. Диагностическая ретроградная холангиопанкреатография (РХПГ), в т. ч. эндоскопическая, очевидно скоро останется в прошлом. МР ХПГ абсолютно неинвазивна и безвредна, сравнительно легко выполнима, нет необходимости в премедикации и контрастных веществах, не связана с техническими доработками аппарата. Точность МР диагностики всех патологий панкреатобилиарной системы не уступает, а иногда и превосходит РХПГ. По-видимому, последняя останется только как интервенционный метод для установки стентов.
Обращает на себя внимание сближение точности методов визуализации в диагностике целого ряда патологий. Это заставляет по-новому переосмыслять диагностические алгоритмы. На первый план в такой ситуации выходят экономическая целесообразность, ограничения и побочные эффекты.
Значительный прогресс отмечается в дальнейшем совершенствовании технологии МРТ. Кроме того, предложены варианты методики (Siemens), создающие условия для одномоментного исследования большинства отделов организма. Отмечается преимущество и существенные достижения в использовании аппаратов с мощным магнитным полем (1,5 Тл и более) и значительный прогресс в области МРС. К сожалению, сохраняется высокая стоимость данного оборудования.
DICOM 3.0 (протокол связи, версии 1 и 2, 1995 г.) представляет компьютеризированную систему, обеспечивающую перевод аналогового изображения в цифровое в стандартном формате. Большинством ведущих мировых производителей современного рентгеновского оборудования в настоящее время предусмотрены специальные опции по обеспечению соответствия диагностических аппаратов протоколу стандарта DICOM 3.0. Данная система выполняет функцию эффективной стандартизации самой разнообразной медицинской графической информации с возможностью её передачи по линиям связи для интерпретации различными пользователями (консультантами).
Следует иметь в виду, что дистанционная передача графических изображений, возможна лишь между учреждениями, где отделения лучевой диагностики оснащены DICOM-автоматизированными рабочими местами и, соответственно, где между участниками телеконсультаций оформлены правовые нормативные акты. Иными словами, телеконсультация возможна там, где сформировано информационное пространство, в котором программа DICOM является преобладающим стандартом для передачи медицинских изображений по линиям связи. Вместе с тем программа не ограничивается только сферой передачи изображений методов лучевой диагностики, но так же может охватывать графическую информацию многих других областей медицины (эндоскопия, стоматология , офтальмология и др.).
Технологии хранения и обработки данных
Хранение и передача данных
В настоящее время в зарубежных странах практически реализованы системы PACS (Picture Archiving and Communication System – архивирование изображения и коммуникационные системы) и DICOM 3,0 (Digital Imaging and Communications in Medicine – цифровое отображение и коммуникации в медицине). Обычно в диагностических кабинетах при исследовании пациентов воспроизводятся изображения по технологии (конфигурации), свойственной только каждому конкретному методу. С помощью программы PACS любые графические изображения подвергаются перекодировке и совместимости и, в результате, становятся пригодными для сохранения в данной компьютерной среде.
PACS-системы для хранения цифровых медицинских изображений обладают целым рядом преимуществ по сравнению с пленочными технологиями.
Во-первых, РАСS обеспечивает всю необходимую работу с цифровыми медицинскими изображениями, повышает скорость и качество диагностики. Поставщиком всех снимков в систему РАСS является цифровое медицинское оборудование . Разнообразное современное оборудование подразделений академии – компьютерный, магниторезонансный томографы, аппараты ультразвуковых, рентгеновских исследований и т. п. – имеет возможность передачи цифровых изображений.
Во-вторых, основным рабочим звеном системы являются диагностические станции врачей-рентгенологов, где проводится обработка и описание рентгенологических исследований. Для доступа лечащих врачей к изображениям в клиниках (естественно, имеющих сеть) используется система Web-доступа. Врачи за обычным компьютером в клиниках, используя стандартный Internet Explorer, получают доступ к снимкам в PACS-архиве и заключениям рентгенологов. Рабочее место врача в системе РАСS в режиме Web-доступа может быть развернуто на любом компьютере и в любом месте, где есть сеть.
Более того, РАСS позволит повысить скорости доступа к изображениям и обеспечить одновременную работу с ними разных специалистов из разных клиник, повысит пропускную способность медицинских аппаратов - будут меньше очереди, улучшит качество диагностики за счет применения специальных цифровых технологий и обеспечит сохранность снимков. Не маловажно будет и снижение расходов на рентгеновскую пленку (например, снимки с "нормой" не всегда надо печатать), да и для печати снимков можно использовать один специальный дорогостоящий аппарат на несколько приборов, включенный в сеть, а не приобретать новые для каждого прибора.
Корректной работы всей системы, необходимо чтобы данные (получаемые с различных диагностических устройств) имели единый формат (DICOM 3.0)
Стандартизация данных в медицине – формат DICOM
Аббревиатура DICOM в переводе означает «цифровые снимки и средства связи в медицине» (Digital Imaging and Communications in Medicine) и является всемирным стандартом обмена данных в медицинских информационных системах . С его помощью осуществляется обмен снимками и данными, создаваемыми различными медицинскими приборами, генерирующими и обрабатывающими изображения и информацию.
Стандарт DICOM в настоящее время является основным медицинским коммуникационным стандартом для передачи изображений . Более того, другие коммуникационные стандарты, например HL7, используют формат стандарта DICOM для передачи изображений. DICOM развивается с 1983 года объединенной группой ACR/NEMA (American College of Radiology/ National Electrical Manufactures Association) . Текущей версией является стандарт DICOM 3.0, базирующийся на модели открытых систем ISO/OSI и маршрутизируемом протоколе TCP/IP . Стандарт имеет технологию для уникальной идентификации любого информационного объекта при сетевом взаимодействии, применяет сжатие изображений по стандарту JPEG. В качестве файловой системы использует FAT (совместимую с DOS версии 4.0 и выше) и поддерживает различные форматы физических носителей: дискеты 1.44М, магнитооптические диски (128М, 650М и 1,2G), CD-R диски. Появившись как корпоративный, DICOM стал стандартом де-факто и встраивается в оборудование (КТ, ЯМР, УЗИ и т. д.) крупнейших производителей радиологического оборудования (PICKER, GE, Siemens, HP, Philips) и большинство систем архивации медицинских изображений. Он поддерживается национальными организациями по стандартам - CEN TC251 в Европе и JIRA в Японии.
Стандарт позволяет решать задачи управления всей диагностической информацией на основе открытой архитектуры.
В докладе представлено 3-х уровневое интеграционное решение на основе стандарта и описаны основные моменты интеграции: ввод, передача, визуализация и архивация. Разработана технология объектно-ориентированного представления в программном обеспечении любого информационного объекта в соответствии с требованиями стандарта. Частично реализовано соответствующее программное обеспечение под DOS на базе стека PC/TCP фирмы FTP Software и Windows 3.1/95 на основе технологии WinSocket. По мнению авторов, DICOM является хорошо проработанным стандартом, на который имеет смысл ориентироваться российским разработчикам, начиная с создания простейших DICOM-конверторов и серверов печати, и постепенно переходя к полноценным DICOM - решениям.
Выделилось в самостоятельное и бурно развивается новое информационное направление «Телерадиология» (ТР), представляющее раздел телемедицины. ТР рассматривается, как современное компьютерное информационное направление, обеспечивающее с помощью системы DICOM 3.0 реальную возможность передачи по линиям связи цифрового изображения. Следует иметь в виду, что прогресс в области цифровых систем и возросшие скорости передачи объемной графической информации существенно расширили возможности данной компьютеризированной среды в отношении диапазона и количества пересылаемых материалов.
Следует иметь в виду, что дистанционная передача графических изображений, возможна лишь между учреждениями, где отделения лучевой диагностики оснащены DICOM-автоматизированными рабочими местами и, соответственно, где между участниками телеконсультаций оформлены правовые нормативные акты . Иными словами, телеконсультация возможна там, где сформировано информационное пространство, в котором программа DICOM является преобладающим стандартом для передачи медицинских изображений по линиям связи. Вместе с тем программа не ограничивается только сферой передачи изображений методов лучевой диагностики, но так же может охватывать графическую информацию многих других областей медицины (эндоскопия, стоматология, офтальмология, дерматология , картина гистологических препаратов и др.).
Важным преимуществом системы является ее прямая связь с цифровым сканирующим флюорографом «ПроСкан-2000» производства фирмы «Рентгенпром». С помощью программы «ПроСкан» можно просматривать цифровые рентгенологичекие снимки и заносить их в базу данных РИС. Ее совместимость с общепринятым стандартом DICOM 3.0 дает возможность включать в РИС изображения, полученные и на других медицинских аппаратах. На этом же стенде впервые демонстрировалось подготовленное к внедрению АРМ врача кабинета ультразвуковой диагностики, которое можно использовать автономно либо в составе РИС «Ариадна».
Программное обеспечение "ПроСкан" соответствует международному протоколу DICOM-3.0, включая последние изменения стандарта 2003 года. В программе реализованы следующие средства поддержки DICOM-3.0:
1) Импорт/экспорт снимков в DICOM-файлы как со сжатием информации (с потерей и без потери качества, включая использование JPEG2000), так и без сжатия.
2) Печать на любой DICOM-совместимый принтер (например, AGFA DryStar 2000, DryStar 3000, SONY UP-DF500) или DICOM принт-сервер.
3) Выполнение DICOM-функций C-Store, C-Move (SCU) - автоматическая передача по компьютерной сети снимков на "внешний" DICOM-сервер, входящий в состав рентгенологической информационной системы или системы архивации и передачи изображений (PACS) данного ЛПУ. Именно поддержка ПО "ПроСкан" стандарта DICOM на таком уровне позволяет нам утверждать, что флюорограф ПроСкан-7000
4) Можно интегрировать в любую современную медицинскую информационную систему.
Развитие информационных технологий в медицине
Моделирование оперативного вмешательства
Комплекс, позволяющий выполнять 3D-моделирование, обычно состоит из сканирующей аппаратуры и компьютерной рабочей станции со специальным ПО, собственно выполняющим моделирование (примером такой техники являются Marconi SeleCT SP, Philips CT Aura и рабочие станции Siemens MagicView).
Но визуализация данных - это только часть задач, которые можно поручить вычислительным машинам. Точность выполняемых ими операций позволяет использовать их также в роли наблюдателей и координаторов.
В Институте хирургии им. РАМН разработана и уже активно действует технология моделирования операционного вмешательства на внутренних органах на стадии дооперационной диагностической оценки степени их поражения, позволяющая дифференцировать признаки и детали, которые дают возможность составить и проверить хирургу предоперационную концепцию не только в отношении характера патологических изменений, но и в отношении способа, объема и наиболее вероятных опасностей предстоящей операции. Технология прошла клинические испытания и показала себя очень высоко, как фактор, способствующий значительному снижению рисков, связанных с оперативным вмешательством.
На сегодняшний момент в медицине остро существует проблема более точного способа диагностирования патологического процесса внутренних органов (особенно при оценке сосудистой сети органа) для планирования тактики и определения объема оперативного вмешательства.
Там же разработали технологию, дающую возможность выработки тактики хирургического вмешательства на этапе диагностической оценки поражения паренхимы внутренних органов путем проведения виртуальной хирургической операции на построенной трехмерной реконструкции внутренних органов различных объемов без пропуска изображений на мониторе рабочей станции.
Пространственное визуальное восприятие патологического процесса и взаимосвязанность его с окружающими тканями и сосудами позволяют, в соответствии с особенностями распространения очага, произвести выбор адекватной тактики при помощи специальных компьютерных программ и соблюдении определенных условий проведения спиральной компьютерной томографии - СКТ-исследования. Для получения трехмерной реконструкции (3D) интересующего объекта или органа важно получение четких аксиальных срезов изображения, которое зависит от градиента плотности изображения на фоне окружающих тканей. Так, за счет естественной разницы плотности хорошо визуализируются дополнительные мягкотканые образования на фоне неизменной легочной ткани, а также скелет на фоне мягких тканей.
Работа хирурга с программами заключается в следующем:
1.Выбирается область исследования, которая будет использована для построения.
2. Поперечные изображения последовательно вызываются на экран компьютера, из этих изображений выбирается то, на котором зона интереса имеет самые четкие очертания и детально выявляется.
3.По этим изображениям подбирают уровень используемой плотности. Каждому значению плотности на срезе закрепляют соответствующий цвет.
4.Эти данные вводят в память компьютера, после чего начинают само построение.
Специальная "Ангио-программа" или программа реконструкции "высоких плотностей" позволяет построить пространственное изображение костей, образования в легких, внутреннюю поверхность органа, используя естественный градиент плотности. Эту программу удобно использовать для построения сосудов. При необходимости программы можно совместить, что позволит получить изображения образований в соотношении с сосудами; ширину аневризматического мешка, просвет аорты в тромбированных аневризмах; толщину стенки и просвет желудка или кишки при их опухолевом поражении.
Программное обеспечение рабочей станции Easy Vision позволяет реконструировать изображения по очень низкой плотности - воздуху. Заполнив полый орган воздухом, подбирают шкалу плотности, которая позволит вычленить из сканов только участки, содержащие воздух.
Помимо перечисленных программ в новой технологии используется программа совмещения полученных изображений. Она позволяет путем наложения друг на друга и подбора цветовой гаммы, яркости, фона и контрастности совмещать как аксиальные срезы с 3D-реконcтрукцией, так и 3D-реконструкции между собой. Таким образом, совместив поперечный скан с 3D-реконструкцией, например сечение печени с метастазами и реконструкцию метастазов, сосудов, и подобрав необходимый фон и яркость, получают объемное изображение, как бы просвечивающее сквозь поперечный срез. При этом хорошо видно совмещение зон интереса.
При совмещении двух 3D-изображений, например костей и мягких тканей, можно получить поверхностную реконструкцию тела. Подобрав необходимые параметры цвета, фона и яркости, можно увидеть просвечивающие кости скелета сквозь наружные слои мягких тканей. Эта же программа позволяет выделить 3D-реконструкции, частично убирая совмещенные с ними сканы, либо другую 3D-реконструкцию. При этом получают отдельные части объемного изображения зоны интереса, совмещенные с поперечным сканом.
Таким образом, клиницист-хирург, визуально наблюдая отдельные области тела, имеет возможность моделировать оперативное вмешательство на органах путем иссечения на экране патологического очага, визуально оценить и предвидеть наиболее вероятные опасности предстоящей операции. Технология прошла клинические испытания и показала себя очень высоко, как фактор, способствующий значительному снижению рисков, связанных с оперативным вмешательством.
Ультразвуковые и рентгеновские методы
Ультразвуковая диагностика благодаря хорошей информативности, быстроте и дешевизне, давно рассматривается как идеальный скрининг патологий внутренних органов, ведущий метод в акушерстве и простейший метод оценки кровотока. Этот имидж меняется в эру цифровых изображений. УЗ приборы больше уже не простые и не дешёвые. Основным техническим достижением стала разработка и быстрое внедрение в практику 3D метода. Датчики собирают информацию одновременно в разных плоскостях, которая затем обрабатывается рабочей станцией с построением объёмной картинки. По сравнению с классическим 2D УЗ новый метод даёт большую детализацию и точные измерения. Вероятно, 3D не расширит области применения УЗД, но существенно изменит точность исследований и их представление. Это уже демонстрировалось на примерах ранней диагностики пороков развития плода.
Разработка новых УЗ датчиков идёт также в направлении интервенционного применения. Размеры позволяют поместить датчик в коронарные артерии и полостные органы.
На смену спиральным компьютерным томографам приходит новая генерация - многосрезовые (МСКТ). Хотя метод не несёт в себе принципиально нового качества изображения, ожидается, что он сыграет революционизирующую роль в компьютерной томографии. В первую очередь это связано с высокой скоростью томографии, сопоставимой с электронно-лучевой КТ. Появляются новые и совершенствуются уже апробированные возможности: кардиосинхронизация с ретроспективной реконструкцией по фазам сердечного цикла, 3D реконструкция тонких срезов, высококачественная КТ ангиография. Томографию всей грудной клетки можно выполнить на одной задержке дыхания, что не только повышает пропускную способность и снижает лучевую нагрузку, но и даёт изображения с высоким разрешением. Высокая скорость получения тонких срезов дала возможность представления изображения в новом виде - виртуальном 3D. Виртуальная эндоскопия внешне напоминает волоконно-оптическую, но основана на рентгеновском принципе и поэтому несёт в себе отличную информацию. 3D реконструкция позволяет также представить срезы внутренних органов, что облегчает хирургам планирование операционного доступа.
Заключение
Информационные технологии довольно активно внедряются в различные области медицины, становясь мощным инструментом в руках врачей, постепенно становясь платформой, на которой пересекаются традиционная и нетрадиционная медицина. Роль ИТ в медицине сегодня настолько же разнопланова, насколько разнообразна сама медицина, и уже можно с уверенностью сказать: ИТ не просто дополняют медицину, они выводят ее на новый уровень, как для врачей, так и для их пациентов.
Дальнейшее совершенствование медицинской диагностики заключается в развитии методов и средств обработки результатов исследований, и в повышении информативности данных, посредством совмещения результатов исследований, полученных на различных диагностических установок, что возможно благодаря внедрению единого стандарта данных DICOM.
Список используемой литературы
1. Емелин электронного обмена медицинскими изображениями DICOM // Компьютерные технологии в медицине. – 2003. – №3.
2. Телемедицина. Новые информационные технологии на пороге XXI века // Под редакцией проф. и проф. . – СПб: 1998.
3. American College of Radiology, National Electrical Manufacturers Association, "ACR-NEMA Digital Imaging and Communications Standard: Version 2.0", NEMA // Standards Publication No. , Washington, DC, 1988.
4. American College of Radiology, National Electrical Manufacturers Association, "Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM): Version 3.0", Draft Standard, ACR-NEMA Committee, Working Group VI, Washington, DC, 1993.
5. Dicom 3.0. Telemedicine. Teleradiology // Telemedicine Glossary of concepts, standards, technologies and users. 4th Edition. Fifteen years of European Commission support for research in telemedicine. 2002 Working Document. p.171-174, 580-584, 587.
6. Berland LL, Smith JK. Multidetector-array CT: once again, technology creates new opportunities // Radiology 1998;209:327-329.
7. Brenner DJ, Elliston CD, Hall EJ, et al. Estimated risks of radiation-induced fatal cancer from pediatric CT // AJR 2001;176:289-296.
8. Brant-Zawadzki M. CT screening: why do I do it? // AJR 2002;179:319-326.
9. Donnelly LF, Emery KH, Brody AS, et al. Minimizing radiation dose for pediatric body applications of single-detector helical CT // AJR 2001;176:303-306.
10. Frush DP, Applegate puted tomography and radiation: understanding the issues // J Am Coll Radiol. In press, September 2003.
11. Haversen P. A., Kristiansen I. S. Teleradiology in Medicine // BMJ, 1996, 312, p.
12. Linton OW, Mettler FA. National conference on dose reduction in computed tomography, emphasis on pediatrics // AJR 2003;181:321-329.
13. Paterson A, Frush DP, Donnelly LF. Helical CT of the body: are settings adjusted for pediatric patients? // AJR 2001;176:297-301.
14. Rogers LF. Helical CT: the revolution in imaging // AJR 2003;180:883-884.
15. Schillebeeckx J. Hospital pursues filmless, paperless environment // Europacs. 2002 conference reporter. A supplement to «Diagnostic Imaging Europe». December 2002. p.14-16
16. Sternberg S. CT scans in children linked to cancer later // USA Today. January 22, 2001:1.
17. Teleradiology - To discuss Finnish situation and European guidelines on teleradiology // Материалы ежегодного заседания Исполнительного комитета Европейской Ассоциации Радиологов - ECR. 9 марта 2003 г. Вена, Австрия.
18. Тарутин контроль медицинского рентгенодиагностического облучения пациентов // Материалы междунар. конф. лучевых диагностов «Лучевая диагностика – проблемы обновления и модернизации материально-технической базы и технологий». Минск, 1997, с.35-39.
19. Тюрин томография органов грудной полости // СПб: 2003.