Компьютерные технологии в медицине: история связи, значение и перспективы. Часть I

в 9:05, , рубрики: CDSS, EMR, Блог компании ua-hosting.company, Медгаджеты, медицина, обработка данных, учет

Компьютерные технологии в медицине: история связи, значение и перспективы. Часть I - 1

Ни для кого не секрет, что компьютерные технологии проникли практически во все аспекты современного общества: политика, оборона, развлечения, образование и многое другое. Медицина не стала исключением. Сейчас это не секрет, однако 60 лет назад все это казалось научной фантастикой.

Сегодня мы затронем прошлое, настоящее и будущее партнерства этих столь разных отраслей, медицины и компьютерных технологий. Узнаем какие революционные открытия были сделаны, какие недостатки и опасности несет в себе данное партнерство и, наконец, какое будущее медицины нас ждет.

Применение компьютерных технологий в медицине

На данный момент компьютеры приобрели широкое распространение во многих ветвях медицины. Начиная с CPOE (computerized physician order entry) — компьютеризованной системы предписаний врача (назначение анализов и/или медикаментов), заканчивая роботами-интернами, помогающими хирургам во время операций. Также не малое значение компьютеры играют и в работе клиник в целом, помогая планировать и выполнять различные административные задачи, отслеживать финансы, проводить инвентаризации и т.д.

Компьютерные технологии в медицине: история связи, значение и перспективы. Часть I - 2

Далеко не второстепенную роль сыграл и Интернет. Благодаря ему появилось новое направление в медицинской диагностике — телерадиология (проще говоря передача через всемирную паутину изображений и данных медицинского характера). Это новшество дало возможность анализировать данные пациента и принимать решения касательно его лечения, находясь в дали от него, тем самым экономя драгоценное время. Также врачи получили возможность быстро консультироваться со своими коллегами со всего мира. Огромная база медицинских знаний, хранимая в Интернете, доступна и пациентам, давая им возможность ознакомится со своим заболеванием, распознать симптомы, узнать нужную информацию о враче и/или клинике, о препаратах и т.д. Касательно использования Интернета пациентом ходит не мало споров. Дело в том, что доверять самому пациенту устанавливать себе диагноз и назначать лечение — крайне опасно для него самого. С другой стороны, если пациент совмещает использование информации из Интернета с посещением реального врача, это может улучшить качество его лечения.

Компьютерные технологии в медицине: история связи, значение и перспективы. Часть I - 3

И, возможно, самое необычное применение компьютерных технологий в медицине это видеоигры. Они используются для тренировки хирургов, которые в дальнейшем будут выполнять лапароскопические операции (когда в области проведения операции делаются небольшие надрезы для проведения операции внутри, вместо большого надреза и «открытой» операции). Исследования 2004 года показали, что хирурги, играющие в видеоигры примерно по 3 часа в неделю, допускают во время подобных операций на 37% меньше ошибок.

Хронологическая шкала взаимосвязи компьютерных технологий и медицины (1954-2006)

Компьютерные технологии в медицине: история связи, значение и перспективы. Часть I - 4

Год Событие Описание
1954 Компьютеризированный цитоанализатор Электронное оптическое устройство для скрининга клеток, подозреваемых в злокачественности.
1960 “Brains” IBM 650 под названием «Brains» (Мозги) — сканирование медицинских записей для выявления тонких аномалий.
1960 Опрос пациента компьютером Компьютеризированный анамнез пациента
1961 Административные и фискальные функции Внедрение компьютеров для выполнения административных и фискальных функций
1962 Анализ электрокардиограммы Электрические импульсы от сердца передавались по телефону на центральный компьютер, который создавал кривую и анализировал ее.
1963 Первая система поддержки принятия решений Внедрен компьютерный подход к реабилитации. Например, компьютер использовался для определения оптимального времени ношения гипса при хирургическом вмешательстве.
1964 IBM System/360 Выход в свет компьютеров S/360
1964 DEC PDP-8 Презентация «мини»-компьютера PDP-8
1964 MEDLARS MEDLARS — компьютеризированная система баз данных для индексации и извлечения медицинских цитат из Национальной библиотеке медицины (NLM).
1965 Идея EMR Развитие идеи электронной медицинской записи
1966 MUMPS (Massachusetts General Hospital Utility Multi-Programming System) Мульти-программная система Общеклинической больницы Массачусетса (MUMPS) — также называемая «M» — была языком программирования для отрасли здравоохранения.
1968 IMIA Международная ассоциация медицинской информатики (IMIA) была создана во Франции.
1970 Компьютеризация обработки данных из лабораторий ИСпользование компьютеров для проведения лабораторных расчетов, таких как определение химических состава околоплодной жидкости.
1971 Компьютеризированная обработка записей IBM System/3 Модель 6 был использован для обработки результатов анализов пациентов
1971 COSTAR База амбулаторных записей пациентов, написанная на языке MUMPS
1971 MEDLINE MEDLINE вышел в он-лайн
1972 MYCIN MYCIN — интерактивная экспертная система диагностики и лечения инфекционных заболеваний. Разработана в Стэнфордской медицинской школе на базе DEC PDP-10.
1972 HELP Оценка состояния здоровья посредством логического процесса — Health Evaluation through Logical Process (HELP) была разработана в больнице LDS
1974 Компьютерная томография Сканер компьютерной томографии был изобретен Хаунсфилдом и Кормаком в 1972 году (только для головы). В 1976 году — для всего тела.
1974 Компьютеризированный гамма-нож Внедрение первой компьютерной программы планирования дозы обучения для гамма-ножа (способ радиохирургического удаления опухолей головного мозга).
1974 Internist-1 Компьютерная диагностическая система, разработанная в Университете Питтсбурга.
1977 Медицинская информатика Определен термин «медицинская информатика»
1978 Fileman Набор утилит, написанный на языке MUMPS, внедривший функции метаданных
1981 IBM PC Персональный компьютер от IBM вышел в свет
1983 Сети Представление общественности нетворкинга
1984 ACMI (American College of Medical Informatics) Был создан Американский колледж медицинской информатики (ACMI).
1987 HL7 Health Level Seven, Inc. (HL7) была основана в качестве стандарта для обмена клиническими данными.
1988 MUMPS и IBM MUMPS становится языком, поддерживаемым на IBM
1989 WWW (World Wide Web) Изобретение «Всемирной паутины»
1992 Windows 3.1 Выпуск Windows 3.1
1996 Palm Pilot Выпуск Palm Pilot (карманного персонального компьютера)
1996 HIPAA (Health Insurance Portability and Accountability Act) Конгресс принял Закон о переносимости и подотчетности медицинского страхования.
1999 Хирургическая система da Vinci Эта роботизированная хирургическая система была разработана Intuitive Surgical. Прототип был появился еще в конце 1980-х годов в Стэнфордском исследовательском институте по контракту с армией США.
2000 Передача изображений Клиники начала передавать электронные копии изображений диагностического характера (рентгеновские снимки, снимки МРТ)
2001 Широкое распространение КПК В начале 2000-х годов работники здравоохранения широко использовали карманные устройства для выполнения таких задач, как доступ к медицинской литературе и электронной фармакопеи.
2003 Виртуальная колоноскопия Виртуальная колоноскопия использует комбинацию технологии КТ-сканирования и компьютерной графики.
2004 WCG IBM запустила этот проект для поиска генетических маркеров различных заболеваний.
2004 Многоточечный КТ-сканер Эта новая технология сканирования сердца может в значительной степени заменить ангиограммы.
2004 Указ №13335 Президент Буш издал этот указ под названием «Стимулы для использования медицинских информационных технологий»
2005 Penelope Был представлен миру робот-интерн
2006 Microsoft покупает Azyxxi Microsoft купила клиническое медицинское программное обеспечение, которое может извлекать и отображать различные виды данных пациента.

Электронные медицинские записи (EMR)

Еще в далеком 1960 году в газете New York Times была опубликована статья, в которой один врач из Тулейнского университета высказывал интересную мысль о «медицинских записях, хранимых на пленке, или другим подходящим для компьютера способом, которые могут полностью вытеснить письменные записи пациентов». В 1967 году в другой статье упоминалось следующее видение будущего — «каждый мужчина, женщина или ребенок могут иметь все свои медицинские данные, электронно записанные в огромной системе памяти в Вашингтоне». Пошли обсуждения преимуществ такой системы. Если, к примеру, у человека случился сердечный приступ, а он находится в другом городе. В статье дан ответ: «назначенному врачу достаточно будет позвонить в Вашингтон, и спустя секунды перед ним будут все данные этого пациента». Сейчас, спустя более полвека, мы видим как такие системы стали реальностью и широко распространились в различных медицинских учреждениях всего мира.

Компьютерные технологии в медицине: история связи, значение и перспективы. Часть I - 5

В добавок к преимуществу удаленного доступа к данным, EMR обладает и другими, о которых мы поговорим далее. Исходя из этих преимуществ и того факта, что идея электронных записей существует уже много десятилетий, можно подумать, что EMR используются абсолютно везде. Однако это не совсем так. К примеру, в США EMR используется только в 17% клиник.

История EMR

В конце 1960-х годов был разработан язык программирования, называемый Мульти-программная система Общеклинической больницы Массачусетса — Massachusetts General Hospital Utility Multi-Programming System(MUMPS) для использования в системах здравоохранения. Он не получил широкого распространения до 1970-х годов, когда начал использоваться для создания многих клинических программ. И по сей день многие старые системы работаю с ПО на базе MUMPS. Несмотря на свое изначально медицинское направление, MUMPS широко используется и в других отраслях, требующих большого числа одновременных подключений к базе данных (банки, фондовые биржи, туристические агенства).

Для ознакомления с языком MUMPS Вы можете перейти по ссылке на pdf-туториал

В 1978 году Джозеф (Тед) О'Нил и Марти Джонсон вместе со своей командой разработали Fileman, используя язык MUMPS. Fileman представлял собой набор обобщенных процедур, специально упрощенных для пользователей не разбирающихся в MUMPS и в программировании в целом. В период с поздних 1970-ых по ранние 80-е на базе Fileman было спроектирована множество утилит. Позднее министерство по делам ветеранов США начало использовать Fileman как свою официальную медицинскую программу.

В 1981 году во Флориде Микки Сингер основал компанию программного обеспечения под названием Personalized Programming Inc., которая стала одной из многих, сформировавших в дальнейшем компанию Medical Manager Inc. Она предоставляла клиникам и частным практикующим врачам программное обеспечение, популярность которого была настолько велика, что уже к 1997 году более 24000 клиник и 110000 практикующих врачей пользовались им. Однако далее следовало лишь падение. Взамен Medical Manager Inc. пришла Open Public Public License (GPL), предоставляющая своим пользователям исходный код программного обеспечения, давая им возможность проводить необходимую кастомизацию.

На данный момент количество компаний, предоставляющих решения для EMR, варьируется от 250 до 500. Некоторые их них сосредоточены на малых системах, вроде выписки рецептов или истории болезни. Другие же предлагают пакетные решения.

Преимущества EMR

Основными пользователями EMR являются врачи и другой мед.персонал. Стандартная EMR дает им доступ к электронной версии медицинской истории пациента, которая ранее, в течении многих лет, хранилась на бумаге. Так зачем менять то, что так долго работало?

  • Ответ прост — ошибки врачей. Одной из основных проблем медицины во все эпохи были яторогенные осложнения состояния пациента, то есть те, что были ненамеренно вызваны действиями мед. персонала. К примеру, назначение не того препарата или же назначение слишком большой или малой его дозы. Электронные медицинские записи в сопряжении с системами поддержки принятия клинических решений способны обеспечить автоматические проверки, предотвращающие подобные ошибки.
  • Другое преимущество уже упоминалось в данной статье — это доступ к базе из любой точки мира. Это позволяет лучше координировать работу различных специалистов, сокращая время на рассмотрение анамнеза и принятие решения. А время, как мы знаем, очень часто является критическим фактором в борьбе за жизнь и здоровье пациента.
  • Для облегчения работы врачей и снижения временных затрат пациента на их посещение необходима также и координация EMR с другими системами, например лабораторными. Ранее пациент приходил к врачу, тот назначал ему определенные тесты / анализы, пациент шел в лабораторию, передавал назначение, делал тесты и результаты опять же записывались на бумагу и должны были быть переданы врачу. Это длительный процесс, в течении которого не редки ошибки и путаница. Начнем с классики — почерк врача может быть неразборчив, могут быть проведены не те тесты, результаты могут быть утеряны или перепутаны. Если же использовать взаимосвязь двух электронных систем, то направление и результаты будут помещены в электронную папку пациента, к которой имеется доступ у врача.

Компьютерные технологии в медицине: история связи, значение и перспективы. Часть I - 6

  • Этот злосчастный врачебный почерк несет много проблем и в процесс выписки препаратов. Фармацевт может неправильно прочесть либо название, либо дозировку лекарства, а это, как Вы понимаете, может иметь ужасные последствия. Электронная система выписки рецептов ликвидирует возможность такого «непонимания».
  • Немаловажным является и удобство для пациентов, поскольку им не нужно прозванивать все клиники, которые они посещали, для сбора необходимой медицинской истории. Вся она хранится в диной папке пациента.
  • Электронные записи пациентов можно (и нужно) бэкапировать, т.д. делать резервные копии. С бумажными записями это сложно, и, по правде говоря, никто этого и не делал. К примеру, после урагана Катрина было утеряно тысячи историй пациентов, а их восстановление заняло множество месяцев.
  • Чем распространеннее EMR будет в мире, тем проще будет исследователям. Огромная база данных пациентов, их симптомов и болезней, методов лечения и процесса выздоровления — все это поможет изучать те или иные заболевания, совершенствуя методы борьбы с ними.
  • В долгосрочной перспективе использование EMR это экономически выгодно. Нет необходимости тратиться на канцелярию (это мелочь, но в глобальных масштабах суммы будут велики), уменьшение числа персонала, сокращение временных затрат, а соответственно увеличение эффективности труда.

Недостатки EMR

Несмотря на весьма внушительные преимущества EMR, их скорость распространение не впечатляет. Сейчас мы рассмотрим почему.

  • Многие современные EMR несовместимы. Дело в том, что у каждой клиники имеется своя база, которая никак не работает с базой других клиник. Поскольку облегчать процесс перехода пациента к конкурентам — не выгодно, сами понимаете.
  • Большим вопросом всегда остается конфиденциальность информации. Как сделать так, чтобы лишь нужная информация попадала в руки лишь нужных людей? Как обезопасить EMR от взломов? На эти вопросы многие не хотят отвечать, просто отказываясь от внедрения электронной системы.
  • Для того, чтобы EMR была полноценной, в ней должна быть история пациентов, а не только свежие данные. Соответственно, эту историю необходимо внести в базу, а это много ручной работы, которая требует не только времени, но и финансовых затрат. На это многие клиники не готовы.
  • Сейчас формат в котором хранятся данные один, а что если в будущем он измениться? Можно ли будет получить доступ к данным? Весьма странные вопросы, согласен. Но они отпугивают клиники от внедрения EMR.

Клиническая система поддержки принятия решений (CDSS)

В этом разделе мы обсудим историю систем поддержки принятия клинических решений (CDSS), текущие исследования, коммерческую направленность и потенциально интересные области для будущих исследований.

Компьютерные технологии в медицине: история связи, значение и перспективы. Часть I - 7

История CDSS

  • 1960 год — пациент-компьютер

    Возможно, одним из самых ранних применений компьютеров для поддержки врачей была компьютеризированная система опроса пациентов. На создание такой системы натолкнул факт того, что врач, опрашивая пациента, часто задает не те вопросы либо забывает задать нужные. Таким образом анамнез будет неполон, а лечение менее эффективно. Соответственно, куда более результативно будет проводить формализованное анкетирование. В 1960 году этот процесс автоматизировали с использованием компьютера.

  • 1970 год — Экспертная Система

    Экспертная Система» является классическим примером системы поддержки принятия решений. В начале 70-ых исследования в области применения компьютерных технологий в медицине в основном были нацелены на процессе диагностики. Считалось, что компьютер, обладающий большой вычислительной мощностью, сможет сильно упростить процесс диагностирования. Первым таким экспертом стал MYCIN — система, разработанная в Стэнфордском университете, нацеленная на диагностику и лечение заболеваний, передающихся через кровь. MYCIN показал себя как очень точный диагност, допустив гораздо меньше ошибок чем неспециализированные врачи. Однако, применять MYCIN никто не спешил. Возникало много разных вопросов и споров. Врачи не хотели чтобы их заменили. Юристы не понимали кто будет нести ответственность за поставленный компьютером диагноз. К тому же налаживание работы данной системы было очень сложным, долгим и трудоемким процессом. Потому MYCIN остался в истории просто как очень удачный эксперимент.

  • 1980-ые годы — Технология помощи принятия клинических решений в реальном времени

    Одним из самых заметных внедрений компьютерного мира в мир медицины является системы мониторинга работы сердца и мозга пациента. В 80-ые эти системы получили автоматические функции, например выявления аритмии в электрокардиограмме. А в 90-ые данные системы начали заменять на ПК со специальным программным обеспечением.

  • 1995 год — ПК и нетворкинг в области здравоохранения

    Многие клиники начали использовать ПК, соединенные сетью, для хранения и передачи данных, связанных с административными задачами. Это стало важным шагом для формирования современной системы CDSS.

  • 2000 — наши дни — Справочные базы данных и портативный доступ

    Компьютерные технологии сделали справочную информацию доступной для любого врача или пациента. Сегодня практически каждый человек имеет ПК или карманное устройство (планшет, смартфон, КПК), что дают ему доступ к необходимой медицинской информации.

Неожиданные последствия компьютеризации здравоохранения

Как мы уже поняли, компьютеризация медицинской сферы крайне важна и должна развиваться. Этот процесс сталкивается с множеством трудностей. Не все хотят тратиться на внедрение новых систем, обучение персонала. Кто-то боится юридических последствий, в случае обмена данными между клиниками. Также стоит вопрос и о конфедициальности информации. Все это — факторы, сдерживающие прогресс. Но есть мнения, утверждающие, что это не стоит форсировать, поскольку могут возникнуть непредвиденные последствия.

Деперсонализация

Доктор Гейл Томпсон, практикующий с 60-ых годов, заявил, что компьютеризация приводит к тому, что мы забываем что есть забота о пациенте. Врачи забыли как по зрачкам определить состояние больного, все больше полагаясь на диаграммы и графики на мониторах компьютеров. С этим мнение полностью согласен и Стивен Анджело, врач из Коннектикута. Он рассказал, как однажды в его больнице «легла» система мониторинга пациентов. Врачи были растеряны, не знали что делать.

Компьютерные технологии в медицине: история связи, значение и перспективы. Часть I - 8

Конечно, все больше и больше полагаясь на современные технологии, мы забываем о старых добрых методах. Но, если компьютеризация здравоохранения снизит число смертей среди больных, я готов отказаться от персонализации, как таковой.

Ошибки, связанные с препаратами

Некоторые врачи утверждают, что электронные системы, хоть и помогают уменьшить число ошибок, но не избавляют от них полностью. Все потому, что человек, как источник ошибки, управляет этой электронной системой.

Это неоспоримо, но проблема все равно остается в человеческом факторе, а не в системе, как таковой. Для решения данного затруднения необходимо более внимательно отнестись к обучению мед. персонала. Если персонал не умеет пользоваться системой, то, конечно, все ее преимущества теряют свой смысл. Пока в отрасли есть хоть один человек, будут и ошибки.

Неверная информация в Интернете

В сети можно найти множество статей о различных заболеваниях, препаратах и т.д. Многие из нас пользовались подобным контентом для проведения самодиагностики и даже самолечения. Конечно, информация это сила, но только тогда, когда она верна.

Компьютерные технологии в медицине: история связи, значение и перспективы. Часть I - 9

Очень много медицинской информации во всемирной паутине содержит ошибки. А это может привести к тому, что пациент начнет неправильное лечение либо просто проигнорирует потенциально опасное заболевание. Эту проблему можно решить лишь внедрением стандартов достоверности информации и методов ее проверки и контроля публикаций.

Поиск нужной информации

Хранение всей истории пациента в одной электронной папке позволяет врачу быстро получить к ней доступ. Но так ли быстро он сможет найти то, что ему нужно в данном конкретном случае? Огромный поток информации, который необходимо не просто просмотреть, но и проанализировать, может задержать формирование анамнеза и установление диагноза.

Вывод

Мир не стоит на месте. Компьютерные технологии все глубже врезаются в другие сферы нашей жизни, привнося много нового, хорошего или плохого, порой сложно сказать. Но прогресс нельзя остановить, опираясь лишь на страх чего-то нового. Это касается и медицины. Многие болезни остались бы неизлечимыми, если бы какие-то смельчаки не решили лечить их по-другом, не так как раньше. Главное помнить, что человек создает технологию, человек ее совершенствует и только он может нести за нее ответственность.

Сегодня множество клиник переходят на удаленное хранение и обработку информации. Мы предлагаем решения и для такого типа клиентов, вплоть до решений с применением новейших NVMe-накопителей, позволяющих «моментально» обрабатывать запросы в больших базах. Дата-центры, в которых размещается оборудование, соответствуют необходимым уровням сертификации в сфере безопасности данных. А географическая распределенность и изолированность модулей даже в пределах одной локации позволяет организовывать наиболее отказоуйстойчивые системы для клиентов такого рода.

На правах рекламы.Акция! Только сейчас получите до 4-х месяцев бесплатного пользования VPS (KVM) c выделенными накопителями в Нидерландах и США (конфигурации от VPS (KVM) — E5-2650v4 (6 Cores) / 10GB DDR4 / 240GB SSD или 4TB HDD / 1Gbps 10TB — $29 / месяц и выше, доступны варианты с RAID1 и RAID10), полноценным аналогом выделенных серверов, при заказе на срок 1-12 месяцев, условия акции здесь, cуществующие абоненты могут получить 2 месяца бонусом!

Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?

Автор: Dmytro_Kikot

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля