ASU

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ МЕДИЦИНЫ И ЭКОЛОГИИ

В.И. Горбунов, Д.А. Семенов

Учебно-методическое пособие для врачей общей лечебной сети, врачей-интернов, клинических ординаторов

УЛЬЯНОВСК 2003

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.................................................................................................. 4

Исторический очерк развития информационных технологий

в системе здравоохранения ................................................................... 7

Основные понятия и термины.............................................................. 10

Обзор основных направлений и методов автоматизации

в системе здравоохранения, их цели и задачи................................... 12

Классификация автоматизированных систем управления, применяемых в медицинской практике............................................... 15

Современные автоматизированные системы управления и программные комплексы, используемые в практике здравоохранения РФ............................................................................. 19

Библиографический список.................................................................. 25

Приложения (списки и краткое описание АСУ, используемых

в здравоохранении РФ).....................................................................,... 27

ВВЕДЕНИЕ

Современная медицинская наука исходит из представления о лечебно-диагностическом процессе как о процессе управления, происходящем в сложной многофакторной развивающейся системе, которую представляет собой медицинское учреждение. Полное формальное описание системы и процессов управления сталкивается с почти непреодолимыми трудностями из-за сложности исследуемых структур и неопределенности большой части исходной информации. Степень и характер этих затруднений в значитель­ной мере зависят от организации лечебно-диагностического процесса в конкретном учреждении.

Выход из этой ситуации находится в привлечении средств вычисли­тельной техники и обработки информации для выявления структур управ­ления учреждения, уменьшения неопределенности исходной информации и формирования процедур принятия решений в современных условиях.

Широкое появление современных и надежных персональных ЭВМ, их доступность и простота в пользовании значительно увеличили возмож­ность создания эффективных компьютерных информационных систем не­посредственно в лечебно-профилактических учреждениях. Комплексное управление лечебно-профилактическим учреждением требует объединения всех информационных потоков в единую систему, что невозможно без применения ПЭВМ прямо на рабочих местах. Полнота охвата всех инфор­мационных потоков зависит от уровня технического оснащения учрежде­ния. При этом зачастую требуется, чтобы при ограниченном комплексе технических средств был выбран максимально эффективный вариант стра­тегии и тактики автоматизации учреждения здравоохранения. Процесс соз­дания программных средств является очень дорогим и трудоемким и тре­бует больших творческих усилий целых коллективов с участием врачей и программистов, а нередко и с привлечением научных работников. Пытаясь решить эти проблемы, постановщики задач и разработчики программ по­шли по пути создания и внедрения автоматизированных рабочих мест спе­циалистов по тем разделам, которые связаны с большими объемами сбора, обработки и хранения информации. Все виды этих работ, как правило, тре­буют большого количества вычислений и максимальной оперативности и

точности. При этом зачастую они имеют четкий алгоритм и хорошо авто­матизируются.

В настоящее время в лечебно-профилактических учреждениях РФ ши­роко применяются различные пакеты прикладных программ для автомати­зации многих разделов деятельности. В зависимости от потребности руко­водителей и оснащенности средствами вычислительной техники возможны различные варианты компьютеризации учреждений - как с помощью от­дельных ЭВМ, так и сетевых комплексов. В последующих разделах вы сможете получить подробное описание программных средств учрежденче­ского уровня, имеющихся в здравоохранении РФ.

Причины, способствующие внедрению:

• оснащение больниц современным оборудованием возрастание количе­ства физиологических параметров, которые возможно измерить с по­мощью современной диагностической аппаратуры;

• увеличение объемов информации, необходимых лечащему врачу для оценки состояния каждого пациента;

• стремление врачей получить доступ к информации, предоставляемой всемирной сетью Интернет;

• постоянное удешевление компьютерных систем и повышение их на­дежности;

• широкое распространение простого в использовании и удобного при­кладного программного обеспечения, такого как редакторы текстов, электронные таблицы и т.д.;

• доступность программ для автоматизации хозяйственной деятельности и необходимость ведения компьютерного бухгалтерского учета для предприятий практически всех отраслей.

Причины, обуславливающие необходимость внедрения:

• Врачам необходимо заполнять огромное количество бланков о ходе лечебного процесса и оформлять учетную и отчетную документацию.

• Младшему медицинскому персоналу ежедневно приходится разби­раться в записях и назначениях лечащего врача, сделанных порой на-

спех и небрежно, и вести свою вторую "бухгалтерию" по выполнению необходимых лечебных назначений.

Взаимодействие между лечащим врачом и врачами-специалистами осуществляется на уровне пожеланий.

Врач-диагност из-за недостатка времени ограничивается при заполне­нии истории болезни краткими записями-заключениями. Контроль лечения заболевания осуществляется в ретроспективном плане Значительная доля ошибок при обследовании больного, установ­лении окончательного диагноза и при лечении выявляется зачастую только при его выписке.

Контроль лечения заболевания осуществляется в ретроспективном плане.

ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СИСТЕМЕ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ

Первые попытки использования вычислительных устройств в медицине для создания больничных информационных систем начались в середине 50-х годов в США с появлением на рынке универсальных компьютеров мно­гоцелевого назначения. Первым проектом больничной информационной системы в Соединенных Штатах был проект MEDINET, разработанный фирмой "General Electric".

Начиная с 70-х годов развитие больничных информационных систем шло по двум различным направлениям:

1. Создание интегрированного комплекса, в котором один мощный компьютер использовался для поддержки различных приложений.

2. Создание распределенных систем, которые поддерживали бы раз­дельную реализацию специализированных приложений с помощью само­стоятельных компьютеров.

В качестве исходного принципа предполагалось существование обще­доступной единой базы данных, в которой хранится информация о пациен­тах. Распределенные системы долгое время оставались уникальными и не могли получить широкого распространения до появления технологии ин­формационных сетей, которая обеспечила возможность установления бы­строй и надежной связи между отдельными разнотипными вычислитель­ными устройствами.

Активизация и ускорение работ по созданию компьютерных систем ме­дицинского назначения наблюдались в середине 70-х годов, сразу после появления мини-компьютеров. Больничные отделения и небольшие адми­нистративные подразделения получили возможность приобрести собствен­ные специализированные компьютеры для разработки требуемых приклад­ных систем. Примерно в это же время (начало 80-х годов) первые мини-ЭВМ появились в отдельных крупных ведомственных лечебных учрежде­ниях бывшего Советского Союза. Первые попытки создания в нашей стра­не медицинских автоматизированных систем опирались на вычислитель­ную технику, не предусматривающую массового применения, и поэтому не предполагали дальнейшего тиражирования. Обслуживанием и поддержкой

функционирования этих систем занимались большие коллективы людей или даже целые вычислительные центры.

Ситуация изменилась радикальным образом в конце 70-х - начале 80-х годов, когда были созданы первые микропроцессоры и первые персональные компьютеры (ПК), или микрокомпьютеры, что позволило значительно рас­ширить базу для компьютеризации здравоохранения и послужило толчком для разработки средств профаммного обеспечения нового поколения, обес­печивших возможность работы с компьютером даже для людей, не владею­щих навыками программирования. В нашей стране компьютерный бум при­шелся на конец 80-х годов, когда каждое учреждение (медицинское или нет) посчитало делом чести иметь хотя бы один персональный компьютер.

Разработка отечественных автоматизированных компьютерных систем в медицине изначально шла по нескольким направлениям с использованием собственных сил и средств конкретного лечебного учреждения.

• разработка специализированного программного обеспечения для по­мощи врачам в принятии решений (экспертные системы);

• разработка автоматизированных рабочих мест отдельных специалистов (АРМ);

• создание автоматизированной истории болезни и амбулаторной карты. С распространением персональных компьютеров (для нашей страны ко­нец 80-х - начало 90-х годов) процесс компьютеризации больниц и других лечебных учреждений в России приобрел неуправляемый характер. Такими же неуправляемыми стали разработка и внедрение специализированных автоматизированных рабочих мест врачей. Практически во всех медицин­ских учреждениях разрабатывались для собственных нужд многочислен­ные АРМ диагностов, клиницистов, фармацевтов, медицинских регистра­торов, статистиков и т.п., которые в дальнейшем попадали на рынок про-граммных средств и предлагались к широкому распространению. Даже в одной и той же больнице для разных отделений создавались или приобре­тались разные, несовместимые между собой автоматизированные системы, которые, безусловно, облегчали труд отдельных специалистов, но не дава­ли значимого эффекта для учреждения в целом. Некоторые из таких АРМ, в основном разработанные собственными программистами или врачами-энтузиастами, продолжают работать и по сей день, использование других постепенно сошло на нет в связи с изменениями технологии работы и от-

сутствием поддержки со стороны разработчиков, что неизбежно сопровож­далось большими финансовыми потерями.

Именно в период "дикой" автоматизации среди руководителей меди­цинских учреждений сформировалось устойчивое мнение о "вреде" авто­матизации, а специалисты, непосредственно занимающиеся эксплуатацией программного обеспечения, пришли к выводу, что автоматизированные системы для учреждений здравоохранения могут быть закуплены в готовом виде лишь в редких случаях, что обусловлено спецификой и большими структурными и организационными различиями больниц.

По мнению авторов (имеющих большой опыт в разработке и эксплуата­ции автоматизированных информационных систем), построение информа­ционной системы лечебного учреждения на основе компьютерной техноло­гии ведения историй болезни и амбулаторных карт всегда было и есть наи­более перспективным направлением. Вопросы создания, внедрения и тира­жирования этой технологии обсуждаются уже более десятилетия.

Заканчивая этот исторический очерк нельзя не упомянуть о вкладе рос­сийских ученых. Одним из российских пионеров внедрения АСУ в систему здравоохранения был А.И.Китов. В 70-е годы он был главным конструкто­ром АСУ "Здравоохранение". Под его руководством была построена ин­формационная модель отрасли, разработаны типовая структура АСУ "Здравоохранение", унифицированные пакеты программ формирования и логического контроля информационных массивов, выдачи отчетных форм, принципы построения и алгоритмы функционирования медицинских ин­формационно-поисковых систем (ИПС) документального и фактографиче­ского типов, использующих формализованный естественный язык, методы автоматического индексирования документов и запросов на их поиск. Ос­новная монография, написанная тогда А.И.Китовым, называлась "Автома­тизация процессов обработки информации и управления в здравоохране­нии" (1976 г.). В 1977 г, в издательстве "Медицина" вышла книга А.И.Кито-ва "Введение в медицинскую кибернетику", а в 1983 г. - монография "Ме­дицинская кибернетика". В течение многих лет А.И.Китов представлял СССР в Международной организации по медицинской кибернетике МеdINFО. Он был членом программных комитетов многих международ­ных конференций, организованных IFIP и MedINFO.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ

Контрольные единицы:

• информационная система (ИС);

• автоматизированная информационная система (АИС);

• медицинская информационная система (МИС);

• автоматизированная система управления (АСУ);

• автоматизированное рабочее место (АРМ);

• программный комплекс (ПК).

Система (в широком смысле) - множество взаимосвязанных элементов любой природы. В терминах прикладной науки под системой понимается совокупность средств, организованных по определенному принципу для выполнения поставленной задачи,

Конкретная система может характеризоваться с точки зрения:

1) решаемой задачи;

2) средств обеспечения, необходимых для решения поставленной зада­чи;

3) процессов (алгоритмов) преобразования поступающих исходных данных в требуемый результат.

Информационная система - совокупность средств вычислительной техники и программных средств к ней и предназначена для решения раз­личных задач, связанных с человеческой деятельностью.

В зависимости от того, функционирует ли она самостоятельно (без уча­стия человека) или нет, т.е. является ли человек звеном этой системы, ин­формационная система может быть автоматической или автоматизирован­ной.

Автоматизированная информационная система обеспечивает воз­можность выполнения как ручных, так и автоматизированных процессов -пользователь (оператор) и компьютерные средства работают сообща с це­лью обработки и дальнейшего использования входной информации.

Поскольку лечебно-диагностический процесс не может протекать без участия человека (врача), в дальнейшем мы будем иметь в виду только автоматизированные компьютерные системы, или просто - автоматизиро­ванные системы.

Внедрение в медицинскую практику и развитие компьютерного аппа­ратно-программного обеспечения будем называть автоматизацией лечеб­но-диагностического процесса.

Медицинская автоматизированная информационная система (МИС) представляет собой совокупность программно-технических средств, баз данных и знаний, предназначенных для автоматизации различ­ных процессов, протекающих в лечебно-профилактическом учреждении.

В данном контексте система обеспечивает потребность медицинского и управляющего персонала в систематической информации по всем аспектам деятельности для принятия решений, способствующих достижению целе­вой функции - повышению качества оказания медицинской помощи.

Автоматизированная система управления — в современном представ­лении — совокупность программных комплексов, используемых для осуще­ствления контрольно-управленческих функций в АИС.

Программный комплекс - совокупность специализированных про­грамм, используемых ПЭВМ для выполнения вычислительных и аналити­ческих задач.

ОБЗОР ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ И МЕТОДОВ

АВТОМАТИЗАЦИИ В СИСТЕМЕ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ,

ИХ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

Диапазон функциональных возможностей компьютерных систем меди­цинского назначения определяется решением следующих основных задач:

• сбор, регистрация и документирование данных;

• обеспечение обмена информацией;

• контроль течения заболевания (врачебный контроль);

• хранение и поиск информации (ведение архива);

• статистический анализ данных;

• поддержка принятия решения;

• обучение персонала.

Примеры специализированных компьютерных систем и их основные функции:

• Системы регистрации медицинской документации;

• Больничные информационные системы;

• Системы контроля выполнения лечебных назначений;

• Лабораторные информационные системы;

• Системы учета и распределения лекарственных препаратов;

• Системы для лучевой диагностики;

• Системы мониторинга пациента;

• Системы автоматизации делопроизводства;

• Системы библиографического и информационного поиска;

• Клинические системы поддержки принятия решения;

• Системы клинического обследования;

• Системы обучения медицинского персонала;

• Диагностические системы.

Большинство из систем имеют многопрофильный характер и способны оказать помощь при решении сразу нескольких задач,

Сбор, регистрация и документирование данных

В тех случаях, когда объем поступающей информации, предназначен­ной для сбора и обработки, очень велик, проводится ее структурирование и стандартизация с целью применения к этой информации компьютерных

технологий, например, формирование врачебных заключений по выпол­ненным исследованиям, подготовка протоколов операций и исследований, контроль выполнения назначений и прохождения лабораторных образцов, составление расписаний и запись на прием к врачу, планирование нагрузок на медицинский персонал и пациента.

На основе автоматизации процессов управления регистрация и доку­ментирование данных позволяют ускорить процесс обработки информации, планировать использование дорогостоящего оборудования, сократить вре­мя нахождения пациента в стационаре, оперативно контролировать ход лечения и снизить риск осложнения заболевания.

Обеспечение обмена информацией и создание единой информаци­онной сети

Основным держателем собранной клинической информации о пациенте являются медицинская карта стационарного больного "история болезни" и медицинская карта амбулаторного больного "амбулаторная карта", которые можно объединить под общим названием "медицинская карта больного". Главным недостатком традиционной системы регистрации медицинских документов на основе бумажного документооборота является невозмож­ность одновременного доступа к сведениям о пациенте для различных спе­циалистов.

Использование компьютерных сетей и автоматизированных систем ре­гистрации и документирования медицинских данных позволяет одновре­менный доступ врачей к информации о деятельности лечебного учрежде­ния, включая процедуру госпитализации, прием у врача, планирование ре­сурсов, просмотр результатов исследований, а также контроль ведения ме­дицинской документации.

Контроль течения заболевания (врачебный контроль)

Внедрение компьютерных систем контроля за важнейшими этапами про­цесса лечения со стороны руководителей или более опытных специалистов может существенно повысить качество медицинской помощи, оказываемой пациентам лечебного учреждения, и снизить риск осложнений заболевания.

Контроль может осуществляться как за соблюдением стандартной тех­нологии ведения больного, так и при обнаружении опасного симптома или

совокупности симптомов, наличии аллергии у пациента, несовместимости лекарственных препаратов, назначаемых больному, и многое другое.

Внедрение компьютерных систем контроля за ходом лечебно-диагностического процесса позволяет преобразовать его в технологический медицинский процесс, а следовательно, способствует обеспечению свое­временности и эффективности лечебных и диагностических мероприятий, повышению качества принимаемых решений.

Хранение и поиск информации (ведение архивов)

Хранения данных о пациентах, позволяет провести быстрый и эффек­тивный поиск необходимых сведений и избежать дублирования информа­ции при повторных обращениях за медицинской помощью.

Электронные архивы медицинских карт существенно облегчают и уско­ряют подготовку рутинных отчетов и могут служить основой для исполь­зования алгоритмов интеллектуального анализа данных с целью поиска закономерностей.

Статистический анализ данных

Обработка статистической информации позволяет врачу и руководите­лям учреждения в удобной обобщенной форме рассчитывать интересую­щие характеристики и представлять их в наглядной форме для анализа.

Поддержка принятия решения

В ЛПУ для задач управления могут использоваться как справочно-информационные, как и экспертные системы, работающие с применением технологий искусственного интеллекта. Клинические экспертные системы поддержки принятия решения выполняют также определенную образова­тельную функцию, давая пояснения и обоснования своим рекомендациям.

Обучение персонала

Быстрый рост и накопление новых знаний в области медицины, а также ус­ложнение самого процесса лечения породили потребность в непрерывном обу­чении. В настоящее время в распоряжении врачей имеется большой выбор при­кладных компьютерных программ, которые помогают им знакомиться с новыми достижениями в области медицины и поддерживать высокий уровень квалифи­кации, необходимый для надлежащего лечения пациентов и ухода за ними.

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКЕ

Медицинские автоматизированные системы управления включают:

1. Административно-хозяйственные медицинские системы;

2. Системы информационного и библиографического поиска;

3. Системы для лабораторных и диагностических исследований;

4. Экспертные системы;

5. Обучающие системы;

6. Интегрированные системы (учреждения).

Административно-хозяйственные медицинские системы

Назначение административно-хозяйственных медицинских систем или офисных:

• обеспечение информационной поддержки функционирования меди­цинского учреждения, включая автоматизацию административных, финансовых и исполнительных функций персонала, таких как подго­товка, ведение и просмотр текущей документации и составление ито­говой отчетности (регистрация пациентов, планы медицинского ухода за больными, учет лекарственных препаратов, бухгалтерский учет, кадры, контроль возможных выплат, проверка утилизации);

• решение некоторых задач управления учреждением: составление гра­фиков работы, использования помещений и оборудования, назначение больным времени приема у врача и другие подобные функции, связан­ные с планированием деятельности.

К административно-хозяйственным медицинским системам отно­сятся:

• бухгалтерские системы;

• системы учета лекарственных препаратов;

• системы регистрации пациентов;

• системы регистрации медицинской документации;

• системы автоматизации делопроизводства;

• системы клинического обследования;

• другие.

Каждая система предусматривает решение определенных задач. Так, например, системы регистрации пациентов и медицинской доку­ментации направлены на решение задач:

• ведение графика работы медицинского персонала всех уровней;

• составление отчетов об использовании врачом рабочего времени;

• обработка медицинских и хозяйственных статистических данных. Системы автоматизации делопроизводства направлены на решение задач:

• возможность рассылки электронных документов;

• поддержка механизмов коллегиальной работы с документами и приня­тия решений, включая возможность реализации;

• подготовка отчетных документов.

Системы информационного и библиографического поиска

Системы информационного и библиографического поиска призваны решать следующие задачи:

• создание и ведение электронного каталога;

• автоматическая идентификация изданий и читателей;

• подготовка реферативной информации;

• обеспечение доступа к имеющейся информации посредством Internet технологий;

• создание и ведение профессионально ориентированных баз данных, на­пример: регистр лекарственных препаратов и их совместимости, реестр видов медицинских услуг и нормативно-правовые акты и стандарты.

Системы для лабораторных и диагностических исследований

Интенсивное развитие медицинского приборостроения привело к созда­нию компьютерных систем для лабораторных и диагностических исследо­ваний, например: лабораторные анализаторы; цифровую рентгенологию; компьютерную томографию; радиологию; ультразвуковую диагностику; получение микроскопических изображений.

В связи с бурным развитием в последние годы коммуникационных тех­нологий особенно распространенными среди диагностических систем ста­новятся так называемые РАСS-системы (Picture Archiving and Control - системы, предназначенные для обработки, хранения и получения

удобного доступа к изображениям). Достижения электроники предостав­ляют врачам широкий спектр различного специализированного медицин­ского оборудования, разработанного для диагностики и мониторинга со­стояния пациента и данных биопсий. Это направление выделило науку "те­лепатологию" или как ее синоним "телеморфологию", хотя последний тер­мин включает более обширное понятие.

Так, например, система лабораторных анализаторов решает задачи:

• автоматической регистрации, хранения и анализа данных лаборатор­ных и диагностических исследований;

• обеспечение интерфейса с базами данных для предоставления результатов.

Экспертные медицинские системы

Применение экспертных систем наиболее эффективно при решении за­дач диагностики, интерпретации данных, прогнозирования течения заболе­вания и осложнений, мониторинга течения заболевания и планирования лечебно - диагностического процесса. С позиции разработчика экспертной системы, отличие задач диагностики (и интерпретации данных) от задач прогнозирования заключается в том, что в первом случае по значениям признаков или примерам осуществляется поиск причин, объясняющих эти значения или примеры, а во втором - по наблюдаемым значениям призна- ков осуществляется поиск следствий, к которым они могут привести.

Современные экспертные медицинские системы поддерживают инте­грацию с другими видами медицинских информационных систем, в част­ности, с госпитальными информационными системами и системами для лабораторных исследований.

Обучающие системы

Особенно эффективным стало применение компьютерных обучающих систем с развитием средств мультимедийного представления информации. В состав обучающей системы, как правило, входят следующие компоненты:

• гипертекстовая база данных, для развития знания обучающегося;

• база данных, содержащая тестовые задания по технике выполнения лечебных мероприятий;

• массив статических кадров или видеосюжетов, наглядно демонстри-рующих правильное выполнение лечебных мероприятий или других

медицинских манипуляций.

Простейшие программы представляют собой различные комплексы тренировочных упражнений и практических методик. Более сложные про­граммы призваны помочь обучающимся в овладении навыками решения сложных задач, таких, как постановка диагноза и планирование лечения.

Интегрированные системы

Интегрированные информационные системы объединяют в себе на ос­нове электронной истории болезни (медицинской карты) функциональные возможности автоматизированных систем нескольких классов и предна­значены для комплексного решения задач в зависимости от специфики конкретного учреждения: