Тактикотехнические требования к программно-аппаратному комплексу информационной системы лечебно-профилактического учреждения

Статья

Выявлено нарастание «жесткости» внутренней структуры факторного пространства по мере усиления тяжести патологического процесса в печени. В группе здоровых статистически значимая линейная взаимосвязь идентифицирована только между билирубином общим и непрямым. В группе ХГМА к ним присоединяется взаимообусловленность между трансаминазами. При ХГВА обнаружены 4 пары статистически значимых линейных регрессионных связей, а при ЦП - 6 таких пар (рис. 1).

Хронический гепатит слабовыраженный и минимальной степени активности

( С8

І С2 )

Хронический гепатит умеренной и выраженной степени

'Н ( сз

©

©

Рис. 1. Корреляционная зависимость биохимических параметров крови в норме и при заболеваниях печени

Корреляционная зависимость обозначена линиями (учитывалась только статистически значимые корреляционные зависимости без учета силы и направленности связи). С1 - глюкоза сыворотки крови, С2 - общий белок, С3 -билирубин общий, С4 -билирубин прямой, С5 - билирубин непрямой, С6 - аланин-аминотрансфераза, С7 - аспартат-аминотрансфераза, С8 - щелочная фосфатаза, С9 - тимоловая проба. По полученным связям ведется автоматизированная скрининговая диагностика ХЗП по алгоритму: регистрация характеристик, полученные значения

делятся на приведенные в табл. среднестатистические нормы здорового человека; полученные значения подставляются в правую часть регрессионных зависимостей и подсчитываются среднее значение 8 и дисперсия V квадратичных отклонений (СКО) нормированных значений реальных регистрируемых параметров от их величин по регрессионным зависимостям в каждом из классов заболеваний; для диагностики используется «визуальный вариант»: в системе координат (8^) строим четыре полученные «точки» - физиологические профили.

1,6

1,4

1,2

1

Б 0,8 0,6 0,4 0,2

♦ здоровые ХГМА

Д ЦП

• ХГВА

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Рис. 2. Использование визуального метода для установления диагноза Примечание: 8 - среднее значение квадратичных отклонений нормированных значений от реальных регистрируемых параметров; V - дисперсия квадратичных отклонений нормированных значений от реальных регистрируемых параметров. Оценка эффективности диагностики с использованием описанной автоматизированной системы на экзаменационной выборке показала приемлемые для скрининга значения: в группе здоровых 62%, при ХГМА - 67%, при ЦП - 61% и при ХГВА - 80%.

Диагноз соответствует той «точке», которая занимает наиболее левое и нижнее положение. Это, по сути, отражает факт наибольшей «близости» характеристик пациента в функциональном плане системных связей к «опорным» центрам соответствующих классов. В качестве примера приводим результаты использования визуального метода у больной М., 49 лет, страдающей хроническим гепатитом вирусной (HBV) этиологии, выраженной степени активности (рис. 2).

Разработанная автоматизированная система работает в интерактивном режиме: в ЛПУ поступает пациент. В ходе обследования у него регистрируют 9 биохимических показателей. Рекомендуемый диагноз (или диагнозы и их «относительные» вероятности) посредством протокольного модуля предоставляется врачу (лицу, принимающему решение) в стандартной, принятой в данном ЛПУ печатной форме. Врач на основании этой информации и клинического обследования больного принимает решение о применении определенного комплекса дополнительных диагностических процедур или о тактике лечебных мероприятий.

Предлагаемую автоматизированную систему следует использовать для скрининговой оценки при обследовании больных, страдающих патологией гепатобилиарной системы.

Литература

1. Болезни печени и желчевыводящих путей: Рук-во для врачей / Под ред. В.Т. Ивашкина.- М.: М-Вести, 2002.- 416 с.

2. Подымова С.Д. Болезни печени: Рук-во для врачей.- 3-е изд, перераб и доп.- М.: Медицина, 1998.- 704 с.

УДК 061.66

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОАППАРАТНОМУ КОМПЛЕКСУ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЛЕЧЕБНО -ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

Современные лечебно-профилактические учреждения (ЛПУ) и медицинские объединения представляют собой сложные социально-экономические системы, решающие не только медицинские, но также экономические, административные, хозяйственные и даже политические проблемы. В настоящее время от медицинских работников требуются оперативность, четкость, юридическая грамотность, экономическая предприимчивость и т.п. Нарастающий поток информации, необходимость ее анализа, систематизации, хранения, своевременного воспроизведения и передачи на расстояние не возможны без использования современных технических средств, комплексов и систем. В ходе совершенствования работы Центральной клинической больницы № 1 ОАО «РЖД» (г. Москва) и Окружной клинической больницы (г. Ханты-Мансийск) нами разработана концептуальная модель информационной медицинской системы (ИМС) для обеспечения автоматизации документооборота в ЛПУ с целью дальнейшего увеличения объема и расширения спектра услуг при повышении качества обслуживания пациентов и рационализации затрат.

Главное требование к ИМС заключается в том, что она должна предельно достоверно и полно отражать все процессы ЛПУ. Для эффективного управления ЛПУ важным является информационное отображение лечебно-диагностического процесса. При этом программно-аппаратный комплекс должен обеспечивать автоматическое формирование электронной базы данных на каждого пациента с предоставлением возможности получения сведений о состоянии его организма на любом этапе медицинского диагностики и лечения болезни, восстановления и укрепления здоровья. Условием реализации этого требования является безотлагательный ввод информации медицинским персоналом. На практике, как правило, возникает три проблемы.

Во-первых, несмотря на двухвековую практику формализации истории болезни в России, систематизация информации о пациенте до сих пор остается неудовлетворительной. Проведенные нами исследования показали, что в условиях внедрения технологических отношений в организацию работы ЛПУ роль медицинских документов, отражающих условия и причины

Москва, Центральная клиническая больница № 1 ОАО «РЖД» Ханты-Мансийск, Окружная клиническая больница

С2 5

В.Г. БАЖЕНОВ*. А.Р. БЕЛЯВСКИИ**. Т.М. ЛЯЧКО**

0

В.Г. Баженов, А.Р. Белявский, Т.М. Лячко

заболевания, уровень здоровья пациента и оказанные ему услуги, неимоверно возрастает. Особенно это касается медицинской карты стационарного больного, которая должна содержать все необходимые сведения, позволяющие контролировать правильность организации лечебного процесса и удовлетворять информационные запросы страховых компаний и ведомственных учреждений (суд, прокуратура, экспертиза и др.). Внедрение в практику персональных компьютеров и локальных информационных систем предоставляет возможность оформлять более практичные электронные версии этого документа. Однако ее реализация затруднена из-за несовершенного набора сведений о пациенте и действий персонала, принятых за основу при составлении формы бланка медицинской карты стационарного больного (форма № 03/у), утвержденной приказом Минздрава СССР № 1030 от 04.10.1980 г. и претерпевшего стихийные корректировки в отдельных медицинских учреждениях и объединениях [1]. Выходом из положения может быть принятие за основу программного обеспечения ИМС научно обоснованных и принятых органами управления здравоохранением классификаций медицинской информации, в т. ч. модели персональной базы данных.

Во-вторых, препятствиями в работе высокотехнологичной информационной системы может стать традиционное пренебрежение клиницистов к ведению медицинской документации. Поэтому требованием к программному обеспечению ИМС является максимальная простота ввода сведений и возможность обучения в процессе пользования. Эксплуатация считывающей и передающей аппаратуры должна осуществляться врачом, медсестрой без технического образования и участия инженернотехнических работников. Оборудование должно быть простым в эксплуатации, к нему должны прилагаться руководства. При необходимости должна быть возможность обучения пользователей представителями фирмы-производителя.

В-третьих, своевременный ввод информации может быть сорван из-за недостаточной технологической дисциплины или элементарной некомпетентности медперсонала [2]. Это препятствие вполне устранимо введением в программу ИМС функции по созданию своеобразных технологических схем (карт), подсказывающих медработнику необходимый алгоритм действий и контролирующих их реализацию. Помимо этого ИМС должна предоставлять возможность получения справочной информации из формализованных и неформализованных справочников. В качестве формализованных справочников могут быть использованы: Международная классификация болезней МКБ-10, медикоэкономические стандарты, справочник лекарственных средств, справочник фраз, перечень медицинских услуг и работ, нормы расхода материала, нормы расхода рабочего времени и другие. Справочник МКБ-10 должен применяться в двух режимах: при простом просмотре информации по диагнозам и при вводе формулировки диагноза в базу данных. Справочник фраз нужен для формирования развернутых текстов с помощью набора из иерархически построенных фрагментов, создания и использования шаблонов текстов. Справочник лекарств должен включать в себя подробный перечень лекарственных средств, сгруппированных по клинико-фармакологической (справочник Видаль) и зарегистрированных в России, нозологической и фармакологической классификациям, а также адреса, телефоны, проезд и т.д..

Неформализованные справочники необходимо использовать в тех случаях, когда не требуется абсолютная точность при вводе значений, не проводится частый поиск по введенным значениям и последние не участвуют при формировании отчетов. К местам применения неформализованного справочника можно отнести строковые и списковые значения для показателей осмотра и строковые значения для полей комментариев, описаний и примечаний. Такой справочник можно использовать при описании применения препарата, при формирований заключений и эпикризов, при описании жалоб, анамнеза и прочих.

Особенности организации лечебно-диагностического процесса диктуют необходимость ввода, передачи и воспроизведения статических и динамических видео- и аудио- сигналов в разных временных режимах. Поэтому программно-аппаратный комплекс должен не только включать в себя диагностическую аппаратуру, способную передавать на сервер ИМС медицинскую информацию, но и обеспечивать документирование процесса и результатов исследования пациента, введение их в персональную базу данных и в архив больницы, извлечение из архива и передачу медицинской информации пользователю в любое выбранное

время. Необходима трансляция медицинской информации непосредственно в процессе проведения инструментального, лабораторного и иного вида исследования посредством подключения медицинских диагностических аппаратов, сканеров, видеокамер и других считывающих устройств. Для удовлетворения потребностей ИМС ЛПУ должна обладать ресурсом хранения и передачи информации, в т.ч. высокоточных изображений. Для качественной передачи медицинской информации необходима пропускная способность локальных и внешних каналов связи в диапазоне от 64 Кбит/с до 4 Мбит/с, а также медицинское оборудование, предназначенное для преобразования телемедицинского сообщения в сигнал (входной сигнал, поступающий от передатчика на вход канала связи). При формировании ИМС следует предусмотреть соблюдение международных стандартов обмена медицинской информацией HL7 (Health Level Seven) и цифровыми медицинскими изображениями DICOM 3.0 (Digital Imaging and Communications in Medicine), рекомендаций европейского комитета CEN TC251 «Медицинская информация» и подкомитета 55 «Информационные технологии в охране здоровья» Технического комитета 22 Госстандарта России, а также единой терминологии.

Исследование потребности врачей и обслуживаемого контингента населения в телемедицинских технологиях выявило необходимость создания территориальных и ведомственных многоуровневых диагностических систем. Например, таких как цитологическая система профессора Н.А.Шапиро (ОАО «РЖД»), который в течение ряда лет применяет технологию, позволяющую врачам региональных ЛПУ вести срочный (в ходе операции) или отсроченный обмен изображениями органов и тканей (макро-и микропрепаратов) пациентов с ведущими отечественными и зарубежными медицинскими центрами [3]. В Ханты-Мансийском автономном округе также успешно функционирует Центр дистанционного консультирования пациентов и интерактивного телеобучения врачей, обеспечивающий работу дистанционного кардиологического центра и школ профилактического обучения дифференцированных групп населения (школы здоровья для больных артериальной гипертонией, бронхиальной астмой, перенесших острое нарушение мозгового кровообращения). Создание и интеграция медицинских формирований на основе телемедицинских технологий возможны при совместимости локальных компьютерных систем. Поэтому мы включаем это свойство в перечень основных требований к ИМС ЛПУ. При этом технические средства и программное обеспечение должны быть не только совместимы с программно-аппаратными комплексами международных и российских телемедицинских систем и каналов связи по принципу «подключи и работай», но и обеспечивать защиту мединформации от несанкционированного доступа.

Не менее важными тактико-техническими требованиями являются: выбор оптимального решения и согласования конфигурации программно-аппаратного комплекса, установка (в т.ч. инсталляция программ) программно-аппаратного комплекса представителями фирмы-производителя, долгосрочное гарантийное обслуживание фирмой-производителем, возможность последующей модификации программно-аппаратного комплекса и дальнейшего развития программно-аппаратной системы, а также наличие возможности ведения автоматизированного учета и осуществления обобщения работы программно-аппаратного комплекса и используемых каналов связи. Помимо информационного обеспечения лечебно-диагностического процесса программно-аппаратный комплекс ИМС ЛПУ должен автоматизировать процессы сбора, подготовки и оформления данных.

Создание современной ИМС требует от медучреждений наличия специального технического и программного оборудования, выделения рабочих мест специалистов, оснащенных кабинетов для проведения телемедицинских мероприятий, размещения серверов, хранения принадлежностей. Изучение представленных на российском рынке образцов программно-аппаратных комплексов показало, что они отчасти соответствуют требованиям и нуждаются в совершенствовании в интересах удовлетворения информационных потребностей здравоохранения.

Литература

1. Баженов В.Г.и др. // Актуальные вопросы клинической транспортной медицины: Науч. тр. Сотр. ЦКБ № 1 ОАО «РЖД».-М.: Репроцентр, 2005.- Т. 14.- С. 334-350.

2. Морозов В.А. и др. // Сб-к мат-лов научн.-практ. конф., посв. 35-летию ГИУВ МО РФ.- М., 2003.- С. 27.

Статья

3. ШапироН.А.и др. // Актуальные вопросы клинической транспортной медицины: Науч. тр. сотр. ЦКБ № 1 ОАО «РЖД».-М.: Репроцентр, 2005.- Т. 14.- С. 383-399.

УДК 577.38:681.3.06

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ САМОРЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ

ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

М.А. ЕФРЕМОВ, Н.А. КОРЕНЕВСКИЙ, Л.Н. КРАСНОКУТСКАЯ*

Общая теория функциональных систем (ФС), разработанная академиком П.К. Анохиным [1-3], стала методической базой современного системного подхода к объяснению принципов саморегуляции живых систем при взаимодействии с окружающей средой. Она рассматривается «в качестве интегратора метатеории, которая служит для нового теоретического осмысления полученных в эксперименте результатов». В то же время несомненное и общепризнанное влияние теории ФС на нейронауки оказалось до некоторой степени односторонним. Основное внимание исследователей было сконцентрировано на теоретических возможностях концепции; ее же эвристические возможности в решении практических задач оказались явно недооцененными. Препятствием этому послужило то, что не разработаны пригодные для практики экспериментальные методики. Эти методики должны быть ориентированы на основные положения теории ФС и учитывать центральное представление П.К. Анохина о системообразующем факторе - результате системы, под которым понимается полезный приспособительный результат в отношении индивида со средой. Полезный результат является компонентом системы и организует ее, вовлекая компоненты, содействующие достижению полезного результата. Заданный полезный результат достигается не сразу, а представляет собой переходный процесс достижения конечного результата через достижение ряда этапных результатов и их корректировку на основе обратной связи.

На основании анализа недостатков известных подходов можно сформулировать требования к методикам для исследования формирования ФС при реализации деятельности. К основным из этих требований относятся: получение количественных показателей, характеризующих реализацию поведенческого акта «цель - действие - результат - цель» при условии задействования анализаторов внешней среды; чувствительность к индивидуальным особенностям формирования функциональных систем, к внутреннему биологическому времени испытуемого, к изменению функционального состояния и патологическим процессам, результирующим механизмы нормальной реализации поведенческого акта «цель - действие - результат - цель»; возможность исследования режимов работы ФС при наличии обратных связей (ОС). В предлагаемых методиках в качестве сигналов к началу действия были выбраны зрительные и слуховые раздражители, а в качестве исследуемого параметра - точность воспроизведения заданных временных интервалов. В методике воспроизведения интервала времени, связанного с экстраполяцией движения объекта, применяется экранная форма предъявления стимула: на дисплее изображается линия с двумя отметками и указатель в виде стрелки, который движется от одной метки к другой. При выполнении теста испытуемый должен нажатием клавиши остановить движение указателя в момент, когда, по его мнению, указатель достигнет 2-й метки. Эталонным временем движения указателя между двумя метками выбран интервал 1 с. Перед началом тестирования испытуемый имеет возможность тренировки - пробных теста. Результаты пробных тестов не регистрируются и на тестировании не отражаются. Во время пробных тестов указатель постоянно отображается, во время выполнения рабочих тестов указатель появляется только в начальной точке движения. Всего испытуемому предъявляется 50 проб.

В методике разработано 3 варианта теста: тестирование без ОС, тестирование с ОС, тестирование с ложной ОС В тесте без ОС испытуемый не получает информации о допущенной ошибке, в тесте с ОС испытуемому в цифровом и графическом виде дается информация о величине и направленности допущенного отклонения от эталона, в тесте с ложной ОС информация об ошибке

выдается заведомо ложно и зависит от значений ошибок при проведении предыдущих тестов. Методики, использующие слуховой канал, построены так же, здесь управляющим является звуковой сигнал частотой 700 Гц и длительностью 1 с. Испытуемый должен после начала звучания сигнала прервать его нажатием клавиши в момент, когда длительность тона, по его мнению составит длительность эталонного тона.

При выполнении всех методик регистрируется отклонение времени реакции испытуемого от истинного или ложного эталона. При реализации методики без ОС связи испытуемый формирует свои действия, используя только внутренние механизмы саморегуляции. Методика с ОС позволяет корректировать рассогласование между работой внутренних «биологических часов» и внешним эталонным временем, когда сформированная ФС синхронизируется внешним управляющим сигналом. Методика с ложной ОС позволяет исследовать особенность работы сформированных ФС, когда внутренний эталон времени подвергается корректировке со стороны внешнего управляющего воздействия, не соответствующего «истинному» времени.

Предполагается, что реакция испытуемого на предлагаемые методики будет реализовываться с помощью модели, представляющей собой структуру, содержащую управляющие и исполнительные элементы ФС, охваченные внутренними и внешними ОС, для которых в общем виде определены функциональные зависимости от параметров, характеризующих индивидуальные особенности организма, энергетические потенциалы функциональных узлов и систем, задействованных в реализации поведенческого акта «цель - действие - результат - цель» и внешние воздействия на сенсорные системы организма (рис. 1).

305040 г. Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94, КГТУ

Рис. 1. Структура модели реализации поведенческого акта «цель - действие - результат - цель»

В ходе подготовки к проведению исследования испытуемому по каналу 70 через слуховую и зрительную сенсорные системы (СС) передается информация о параметрах и условиях проведения эксперимента. В ответ на это через каналы S2, Ь2, и Бз, Ьз управляющие структуры высшего уровня (УСВУ) (стоящие по иерархии выше над нейронными структурами, задействованными для реализации заданного методикой поведенческого акта) создают блок памяти действий (БПД), в котором для заданной методики хранится информация о том, как организовать требуемую последовательность действий для исполнительных механизмов (ИМ) через промежуточную память действий (ППД) и рабочий управляющий биогенератор (РУБ) через промежуточный биогенератор (ПБГ). Кроме этого, в БПД хранится информация о включении внешних ОС для синхронизации работы РУБ. Вне зависимости от выполнения искомой методики водитель ритма (ВР), синхронизирующий работу вновь создаваемых биогенераторов синхронизируется по времени со стороны УСВУ по каналам Б2, Ь2 При реализации методик УСВУ создает рабочий управляемый биогенератор в виде цепочек нейронов, охваченных положительными ОС, и рабочий нейронный ансамбль (РНА), причем при выполнении тренировочной последовательности параметры РУБ и РНА стабилизируются и закрепляются. В ходе реализации методик без ОС канал внешней синхронизации 7вс отсутствует. Запуск РУБ, настроенного на фиксацию эталонного времени, хранимого в ПБГ, осуществляется по сигналу 7г, формируемого СС из сигнала 7м, поступающего с

Ь