Ιατρικό λογισμικό

Το Ιατρικό Λογισμικό (Medical Software) είναι είδος λογισμικού που σχεδιάζεται με σκοπό την εφαρμογή του στην Ιατρική. Ο κλάδος αυτός της Μηχανικής Λογισμικού (Software Engineering) άρχισε σταδιακά να εμφανίζεται πειραματικά, τη δεκαετία του 60 στις ΗΠΑ, όταν δεν υπήρχαν ακόμα προσωπικοί υπολογιστές (PC) και οι ερευνητές εργάζονταν σε Μεγάλα Συστήματα (Main Frames). Ηδη, από τη δεκαετία του 80, τόσο το Αμερικανικό FDA (Food and Drug Administration), όσο και η Ευρωπαϊκή Ένωση με την European Medical Devices Directive άρχισαν να θέτουν κανόνες και προδιαγραφές στο Λογισμικό αυτό και στις Ιατρικές Συσκευές που το ενσωματώνουν . Τα τελευταία χρόνια στις ΗΠΑ, το FDA εποπτεύει το Ιατρικό Λογισμικό με την Οδηγία IEC 62304.

Είδη-Ταξινόμηση 
Το Ιατρικό Λογισμικό θα μπορούσε να ταξινομηθεί απλά στίς εξής ομάδες, ανάλογα με τη χρήση του. Αυτό αποκαλείται χρηστική ταξινόμηση, αλλά ενίοτε υπάρχουν και αλληλοεπικαλύψεις:
 (I) Εκπαιδευτικό Ιατρικό Λογισμικό (Educational Medical Software, EMS): (Ia): Ενσωματωμένο σε Συσκευή και (Ib): Μη ενσωματωμένο σε Συσκευή. 
 (II) Διαγνωστικό Ιατρικό Λογισμικό (Diagnostic Medical Software, DMS): (IIa): Ενσωματωμένο σε Συσκευή και (IIb): Μη ενσωματωμένο σε Συσκευή. 
 (III) Θεραπευτικό Ιατρικό Λογισμικό (Therapeutic Medical Software, TMS): (IIIa): Ενσωματωμένο σε Συσκευή και (IIIb): Μη ενσωματωμένο σε Συσκευή. 
 (IV) Σχεδιαστικό Ιατρικό Λογισμικό (Design Medical Software, DEMS):(IVa): Ενσωματωμένο σε Συσκευή και (IVb): Μη ενσωματωμένο σε Συσκευή.

Παραδείγματα: Ένα πρόγραμμα που ελέγχει και παρουσιάζει τους καρδιακούς παλμούς, την αρτηριακή πίεση και το οξυγόνο αίματος, σε monitor, ανήκει στο ενσωματωμένο διαγνωστικό λογισμικό, κατηγορία ΙΙa. Ένα ελεύθερο Ιατρικό πρόγραμμα, με το όνομα π.χ. "Infection" που δέχεται συμπτώματα και καταλήγει σε διάγνωση μιας λοίμωξης, ανήκει στην κατηγορία Ib. Ένα πρόγραμμα, όπως το "Scan", που είναι φορτωμένο σε έναν αξονικό τομογράφο και επεξεργάζεται το σήμα των ακτίνων Χ, για να αναπαράγει εικόνα, ανήκει στην κατηγορία ΙΙa. Ένα πρόγραμμα, όπως το "Press", που είναι ενσωματωμένο στο τσιπ ενός ψηφιακού πιεσόμετρου, ανήκει στην κατηγορία ΙΙa. Ένα πρόγραμμα, όπως το "Coral", μιας εταιρίας που κατασκευάζει Ολικές αρθροπλαστικές και είναι ελεύθερο (στο PC του σχεδιαστή) ανήκει στην κατηγορία IVb, ενώ ένα πρόγραμμα όπως το "Coral-CAD", που είναι ενσωματωμένο στα μηχανήματα κοπής και κατασκευής της προθέσεως ανήκει στην κατηγορία IVa. Το Λογισμικό που ελέγχει το μηχάνημα Laser που χειρουργεί αυτόματα ασθενείς με μυωπία, ανήκει στην κατηγορία ΙΙΙa. Όπως προαναφέρθηκε μπορεί να υπάρχουν και αλληλοεπικαλύψεις. Αυτό συμβαίνει ιδίως στην κατηγορία (I). Ένα εκπαιδευτικό ιατρικό πρόγραμμα, κάλλιστα μπορεί να έχει ως αντικείμενο τη διάγνωση ή τη θεραπεία παθήσεων.

Το Ιατρικό Λογισμικό στην πράξη 
Όπως είναι γνωστό ο ρόλος της Ιατρικής είναι τετραπλός: Έρευνα, Διάγνωση, Θεραπεία, και Εκπαίδευση νέων ιατρών.. Οι δυσκολίες κάθε τομέα από αυτούς είναι γνωστοί. 

Ο Τομέας της Έρευνας, όσο και αν αυτή έχει κάνει ραγδαίες εξελίξεις, δυστυχώς έχει αφήσει το 80% των ασθενειών χωρίς σαφή αιτιολογία και χωρίς ριζική θεραπεία. Ακόμα και το απλό συνάχι, ουσιαστικά δεν θεραπεύεται από τη σύγχρονη ιατρική, απλώς αυτοϊάται μόνο του. Γνωστές ανίατες (ριζική θεραπεία) ασθένειες μαστίζουν τον πλανήτη. Σακχαρώδης Διαβήτης, Υπέρταση, Καρκίνος, Βρογχικό Άσθμα, Πολλαπλή Σκλήρυνση, Στεφανιαία Νόσος, Σχιζοφρένεια κλπ. Ο τομέας της Διάγνωσης επίσης έχει κάνει θεαματικά άλματα χάρη στην τεχνολογία και τη συμβολή του ιατρικού λογισμικού. Ωστόσο ο κώδικας πολλών μηχανημάτων που χρησιμοποιούνται στην ιατρική (διαγνώσεις και θεραπείες) είναι κλειστός και ο κλάδος παρουσιάζει φαινόμενα μονοπωλίου και ολιγοπωλίου από μεγάλες εταιρείες τεχνολογίας (Siemens, General Electric, Philips, Abbott, κ.ά). Σε ό,τι αφορά την διαφορική διάγνωση, προβληματικό σημείο για την ανάπτυξη λογισμικού παραμένει η παρόμοια συμπτωματολογία για πολλές ασθένειες.

Ο τομέας της Θεραπείας πρακτικά έχει κάνει μεγάλα βήματα στην Ιατρική, χάρη στις προόδους της Βιοχημείας, της Χημείας και γενικότερα της Τεχνολογίας Φαρμάκων. Η παρουσία του Ιατρικού Λογισμικού είναι σαφέστατη και στον τομέα αυτό. Τέλος, η Εκπαίδευση των νέων γιατρών είναι αυτή που έκανε σημαντικότατα βήματα και διευκόλυνε τους νέους φοιτητές και ειδικευόμενους ιατρούς στην απόκτηση νέων γνώσεων. Η συμβολή της Πληροφορικής εδώ ήταν καθοριστική.

Ιατρική Διάγνωση με τη Βοήθεια Υπολογιστή (Computer Aided Diagnosis, CAD) 
Ονομάζεται Διάγνωση με τη Βοήθεια Υπολογιστή (Computer Aided Diagnosis), η διαδικασία στην ιατρική όπου με κατάλληλο Ιατρικό Λογισμικό μπορεί να γίνει διάγνωση παθήσεως, κάνοντας χρήση δεδομένων του ασθενούς τα οποία επεξεργάζεται ο υπολογιστής. Τα δεδομένα αυτά κάποτε ήταν μόνο συμπτώματα, εργαστηριακά ευρήματα, και ευρήματα ακτινογραφιών, αλλά καταχωρούνταν μόνο ως κείμενο, γιατί η τεχνολογία δεν επέτρεπε επεξεργασία φωτογραφίας (π.χ. Λογισμικό για οστικούς όγκους TUMOR, 1991). Σήμερα καταχωρούνται και επεξεργάζονται στο Ιατρικό Λογισμικό, και φωτογραφίες. Για παράδειγμα υπάρχει Δερματολογικό Λογισμικό που επεξεργάζεται μια φωτογραφία δερματικής βλάβης και εκφέρει διάγνωση μέσω σύγκρισης σε βάση δεδομένων (Skin Lesions, Εxpert System).

Ιατρικό Διαγνωστικό Λογισμικό 
Τα πρώτα προγράμματα διαφορικής διάγνωσης εμφανίστηκαν στις δεκαετίες του 1970 και του 1980. Επρόκειτο για το BRAIN του νευρολόγου D. Filkenstein (1976) για τη διαφορική διάγνωση περίπλοκων νευρολογικών παθήσεων και το πρόγραμμα MYCIN του Ε. Shortliffe του Πανεπιστημίου Στάνφορντ για τη διαφορική διάγνωση μικροβιακών λοιμώξεων. Το INTERNIST/CADUCEUS των ερευνητών Pople και Myers από το Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ μπορούσε να επεξεργάζεται διαγνωστικά 4.000 συμπτώματα και παραμέτρους από 500 ασθένειες της Εσωτερικής Ιατρικής (Παθολογία). Παράλληλα, άρχισαν να κυκλοφορούν προγράμματα λειτουργίας ιατρείου και διαχείρισης νοσοκομείων σε λειτουργικό MS-DOS.

Το Ιατρικό Λογισμικό διεθνώς 
Οπως προαναφέρθηκε, σήμερα διεθνώς το εφαρμοσμένο Ιατρικό Λογισμικό έχει επικεντρωθεί στους εξής τομείς:

(Ι) Ενσωματωμένο Ιατρικό Λογισμικό: Ο πρώτος μεγάλος τομέας είναι το Ενσωματωμένο Ιατρικό Λογισμικό, σε Ιατρικές Συσκευές κάθε είδους (συνήθως μή διαθέσιμο). Βέβαια υπάρχουν και εταιρείες που κατασκευάζουν και εμπορεύονται ιατρικό Λογισμικό για απεικονιστικές και άλλες Ιατρικές συσκευές.

(ΙΙ) Προγράμματα Διαχείρισης Ιατρείου: Ο δεύτερος τομέας είναι τα απλά Προγράμματα Διαχείρισης Ιατρείου και Καταχώρησης Ασθενών. Το πρόγραμμα CardioData αφορά τη διαχείριση καρδιολογικού Ιατρείου. Το πρόγραμμα MedicalSoftware αφορά τη διαχείριση ιατρείων, κλινικών, κέντρων υγείας ενώ εύκολα μπορεί να προσαρμοστεί για κάθε επιμέρους ιατρική ειδικότητα. Βασίζεται πάνω σε open source κώδικα από το OpenEMR. κλπ

(ΙΙΙ) Λογισμικό Συγκεκριμένης Εφαρμογής: Ο τρίτος τομέας είναι συνήθως On Line δικτυακά προγράμματα, Λογισμικό Συγκεκριμένης Εφαρμογής. Π.χ. Υπάρχει δωρεάν On Line δικτυακό Λογισμικό που ερευνά τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των φαρμάκων, και ενημερώνει τον φαρμακοποιό ή τον ιατρό ποια φάρμακα δεν ταιριάζουν στη λήψη. Σχεδιάσθηκε από την εταιρεία Medscape και λέγεται Drug Interaction Checker, στην ιστοσελίδα http://www.medscape.com/druginfo/druginterchecker Αξιόλογο είναι επίσης το λογισμικό του Εθνικού Συνταγολογίου της Ελλάδας, κάτι ανάλογο με τα αντίστοιχα άλλων χωρών, στην ιστοσελίδα https://web.archive.org/web/20101005001956/http://eof1.eof.gr/Syntagologio/. Η Αμερικανική Εταιρεία ιατρικού Λογισμικού Unbound Medicine διαθέτει δωρεάν μέσω της ιστοσελίδας της http://www.unboundmedicine.com/store/android, μια σειρά από χρήσιμα ιατρικά προγράμματα προς χρήσιν ιατρών και νοσηλευτών όπως τα Nursing Central, το Family Drug Guide, το Nurse's Clinical Pocket Guide, κλπ. Αρκετά από αυτά λειτουργούν και στα νέα κινητά τηλέφωνα i-phone. Στο "άλλο" στρατόπεδο, η Ρωσική εταιρεία Λογισμικού SoftwareGeek διαθέτει επίσης σειρά από Ιατρικό Λογισμικό για διάφορες χρήσεις

(ΙV) Λογισμικά Διαφορικής Διάγνωσης (Computer Aided Diagnosis): Ο Τέταρτος τομέας είναι τα δικτυακά On Line Λογισμικά Διαφορικής Διάγνωσης. Τα υπάρχοντα συστήματα Διάγνωσης με τη Βοήθεια Υπολογιστή (CAD, Computer Aid Diagnosis) διαιρούνται σε δύο βασικές κατηγορίες, ως προς τον τρόπο δόμησης (development): (a) Συστήματα Πιθανοτήτων (Propability Systems): Αυτά είναι μοντέλα πιθανοθεωρητικού τύπου και δεν παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον. (b) Συστήματα Βάσης Γνώσης (Knowlesge Based Systems): Αυτά είναι εφαρμογές της Τεχνητής Νοημοσύνης (Artificial Intelligence) αποκαλούνται δέ και Έμπειρα Συστήματα (Expert Systems).. Ενα τέτοιο δωρεάν Λογισμικό στο διαδίκτυο, είναι το Αμερικανικό DiagnosisPro στην ιστοσελίδα https://web.archive.org/web/20120327064929/http://en.diagnosispro.com/. Ενα επίσης ανάλογο πρόγραμμα σχεδιάσθηκε από τη Microsoft για εξάσκηση Τηλεϊατρικής σε απομονωμένες και φτωχές περιοχές του πλανήτη. Λέγεται NxOpinion και βρίσκεται στην ιστοσελίδα http://www.microsoft.com/presspass/features/2004/jan04/01-21NxOpinion.mspx 

(V) Ιατρικό Λογισμικό Τηλεϊατρικής: Τηλεϊατρική (Telemedicine) είναι η χρήση του συνδυασμού Πληροφορικής και επικοινωνιακής τεχνολογίας. Ορίζει μια νέα, ασύλληπτη πριν μερικές δεκαετίες, δυνατότητα που καταργεί την απόσταση και μηδενίζει τον χρόνο στην ανταλλαγή πληροφοριών και στην χορήγηση βοήθειας ανάμεσα στους ιατρούς και τους αρρώστους. Η δυνατότητα αυτή οριοθετεί νέα επίπεδα σε όλους τους τομείς που συνθέτουν τη λειτουργία της Ιατρικής Επιστήμης: Εκπαίδευση, πρόσβαση στη γνώση, έρευνα, κλινική εφαρμογή, έλεγχο των ιατρικών πράξεων, βοήθεια σε δυσπρόσιτα σημεία, πρόληψη και γενικότερα ελαχιστοποιεί τους περιορισμούς χώρου και χρόνου κατά την άσκησή της. Στην εκπαίδευση και την καθ ημέρα ιατρική πράξη, οι νέες προοπτικές είναι τεράστιες διότι δίνονται οι εξής δυνατότητες:

    Ανταλλαγή εκπαιδευτικών ιατρικών προγραμμάτων σε πραγματικό χρόνο
    Πρόσβαση των ιατρών σε όλες τις ιατρικές Βιβλιοθήκες του κόσμου
    Ιατρικές Τηλεδιασκέψεις, Οn Line Ιατρικά συνέδρια, On Line εξέταση ασθενούς, και μεταφορά Ιατρικού φακέλλου με e-mail.
    Παρακολούθηση ασθενούς εξ αποστάσεως (π.χ.. Καρδιοπαθής με φορητή συσκευή, που αποστέλλει το Ηλεκτροαρδιογράφημα με το κινητό τηλέφωνο σε ειδικό κέντρο)
    Γενικός έλεγχος και παρακολούθηση πληθυσμών που κατοικούν σε απομακρυσμένα σημεία (νησιά, δυσπρόσιτες περιοχές). Η προσφορά Ιατρικών Φροντίδων σε σημεία που δεν είναι δυνατή η άμεση πρόσβαση ιατρικού δυναμικού π.χ. Ποντοπόρα πλοία, ορειβατικοί σταθμοί ή αποκλεισμένες περιοχές κ.λπ. Χαρακτηριστικό παράδειγμα η ύπαρξη κέντρου ελέγχου ορειβατών στο Έβερεστ το οποίο είναι  συνδεδεμένο με το Πανεπιστήμιο του YALE και με αποστολή να παρακολουθεί ανά πάσα στιγμή τους ορειβάτες που πραγματοποιούν αναρριχήσεις πάνω από τα 7.000 μέτρα και που φέρουν αισθητήρες, οι οποίοι καταγράφουν συνεχώς την καρδιοαναπνευστική λειτουργία και προσδιορίζουν τα όρια αντοχής των ορειβατών.

Παραπομπές 

Λογισμικο