Исследование проектирования современных систем помощи принятия врачебных решений, их история развития в России и мире

Введение

В связи с ростом технологического прогресса новые технологии постоянно затрагивают всё новые и новые сферы нашей жизни. Прогресс коснулся и медицины. Одним из проявлений таких решений были системы помощи принятия решений. Изначально предполагалось, что подобные решения полностью заменят человека. Однако спустя недолгое время, данные системы стали хорошим инструментом помощи врачу.

Первое упоминание СППВР в мире

Одной из первых систем помощи врачу была AAPhelp, разработанная Тимом Де Домбалем в Великобритании в 1972 году. Эта система помогала диагностировать острую боль в животе. В результате проведенных исследований выяснилось, что хоть и система ошибалась, однако в итоге, точность её классификации по некоторым пунктам оказалась выше, чем у клиницистов и в среднем составляла 91.8% [1, с. 9-13].

Внедрение систем принятия медицинских решений в повседневную жизнь

От момента изобретения и проектирования какой-либо технологии, до её внедрения в реальную жизнь должно пройти определенное время. Такой путь прошли все высокотехнологические устройства и технологии, которыми мы пользуемся. Комплексные медицинские информационные системы не стали исключением и начали свой путь только в середине 90-х годов. Однако решали они в большинстве своём вопросы администрирования учреждения, такие как бухгалтерия, а не повышение качества обслуживания. Это можно объяснить тем, что в тот момент времени компьютеры не были широко распространены, стоимость компьютера была высокой, а работать за ним мог не каждый врач, что ставило под вопрос экономическую целесообразность внедрения таких систем повсеместно.

С ростом российской экономики и большим распространением компьютеров, к 2002 году общая доля программного обеспечения, предназначенная для автоматизации работы врачей, составляла уже 16%, однако общее количество медицинских учреждений, использующих средства автоматизации, по-прежнему было невелико, поэтому об общей автоматизации всё ещё не могло идти речи [2].

Во время симпозиума в Карелии в 2005 году, были озвучены вышеперечисленные проблемы. Было замечено, что многие существующие на тот момент времени системы, разрабатывались 5 и более лет. За этот период времени разработчики накопили достаточный практический опыт не только для программирования, но и для проектирования информационных систем, также за это время начала развиваться конкуренция среди производителей. Для разработки качественной информационной системы, были обозначены сроки в 8 лет. Из этого можно сделать вывод, что на тот момент времени, появление единой высокотехнологичной медицинской информационной системы было лишь вопросом времени [3].

Спустя 6 лет, в апреле 2011 года была утверждена единая государственная информационная система (ЕГИС), в начальной интерпретации эта система должна была включать в себя только базовые элементы информатизации, однако со временем функционал системы расширялся [5].

Стоит ли игра свеч? Эффективность работников медицинских учреждений

Исходя из тенденций развития общества, можно сделать вывод о том, что цифровизация медицины – это лишь вопрос времени, но как сильно повышается эффективность отдельно взятой клиники до внедрения автоматизированных информационных систем и после их внедрения.

Возьмем официальные данные Росстата для анализа ситуации и отметим 2011 год красной линией (рис. 1–3).

Рис. 1. Мощность (число посещений в смену) амбулаторно-поликлинических организаций, на конец года

Как видно на рисунке 1, нагрузка на врачей стабильно повышается в течение всего времени сбора статистики и интенсивность этого роста постоянно увеличивается.

Рис. 2. Численность врачей всех специальностей (физических лиц) в организациях, оказывающих медицинские услуги, на конец года

На рисунке 2 можно увидеть резкий спад численности врачей на конец 2012 года, однако тенденция на остальных графиках кардинально не меняется. На 16 Пироговском съезде врачей, данную ситуацию обосновали некорректным исполнением медицинских реформ [4].

Рис. 3. Число больничных организаций, на конец года

На рисунке 3 можно увидеть, что число больничных организаций тоже постепенно сокращается. Данное явление можно объяснить тем, что несколько медицинских организаций сливается в одну с нескольким количеством корпусов. Это может быть связано с оптимизацией использования ресурсов, таких как: финансы, персонал и оборудование. Общая закупка медицинского оборудования, совместное использование медицинских услуг и общие инфраструктурные ресурсы могут снизить издержки, тем самым повысив эффективность клиники.

Сопоставив эти 2 фактора, можно понять, что время на прием одного пациента сокращается, что было бы невозможным без внедрения автоматизированных медицинских систем.

Архитектура МИС

У существующих информационных систем есть два типа архитектуры, монолитная, или модульная. В информационных системах с модульной архитектурой высокая гибкость для настройки информационной системы, можно подключить только те модули, которые будут использоваться в системе, однако это влечет за собой низкую скорость работы. Монолитная же архитектура имеет более высокую скорость работы, однако они стараются вместить в себя максимально широкий функционал, который в большинстве случаев не будет использоваться клиникой и будет тратить ресурсы сервера.

Также информационные системы делятся на серверные и облачные версии. Облачные системы хранят данные и выполняют все операции на серверах поставщика. Покупатель фактически не владеет системой, а арендует ее в рамках модели «SaaS». Данное решение не является надежным, так как в случае непредвиденной ситуации, такой как потеря интернет-соединения, или сбой на сервере, может привести к потере данных клиента, что является недопустимым в такого рода системах.

Стационарные МИС устанавливаются на базе серверного оборудования организации, и она самостоятельно несет ответственность за хранение данных. Такое решения обычно более надежное и гибкое, поскольку может быть легко настроено и адаптировано под конкретные запросы. Однако, процесс установки, интеграции и технической поддержки требует больше времени, и денег, чем в случае облачных систем.

Рассмотрим более подробно монолитную архитектуру с серверным типом хранения, так как это наиболее простая медицинская информационная система (рис. 4).

Рис. 4. Пример ИТ инфраструктуры частной клиники

Из рисунка можно понять, что для минимальной работы информационной системы необходим как минимум один сервер с базой данных, рабочее место врача и рабочее место регистратора, и выход в интернет для связи с ЕГИС.

Прогнозы на будущее

На текущий момент времени, благодаря развитию вычислительных мощностей, постановка диагноза занимает всё меньше и меньше времени. Начинают появляться средства телемедицины, которые позволяют проводить консультации с врачом, не выходя из дома. По России активно внедряются автоматизированные медицинские системы, такие системы могут иметь в себе:

• Систему электронных медицинских карт (ЭМК), благодаря которым ситуация с утерей данных карты становится невозможны, человек может ходить к разным врачам в разные поликлиники и при этом у каждого врача будет вся история болезни пациента.
• Производить мониторинг данных пациентов и на основе полученных данных показывать статистику состояния пациента, благодаря этому ещё сильнее ускорив скорость и качество обслуживания. Ведь иногда, алгоритм может заметить неочевидные для врача признаки заболевания, которые в последствии можно будет предотвратить.
• Использование алгоритмов машинного обучения для улучшения точности диагностики и разработки персонализированных планов лечения, а также для раннего выявления рисков развития заболеваний и предотвращения их развития.
• Интеграция умных носимых устройств, таких как часы, браслеты или кольца, которые могут собирать и передавать данные с медицинскими приложениями.
• Развитее телемедицины, предоставления медицинских консультаций в режиме реального времени из дома

Вывод

В результате всего вышеперечисленного была рассмотрена история систем помощи принятия медицинских решений, рассмотрены предпосылки появления медицинских информационных систем, рассмотрена архитектура современных систем, сделаны выводы по выбору.