Этапы и перспективы интеграции информационных систем

Информационно-измерительные и управляющие системы. 2010. Т.8, №12. С.12-17.
ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИНТЕГРАЦИИ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ КЛИНИЧЕСКИХ ДАННЫХ
Б.А. Кобринский
д.м.н., профессор, руководитель Медицинского центра новых информационных
технологий ФГУ «МНИИ педиатрии и детской хирургии Росмедтехнологий»
Анализ этапов построения интегрированных информационных медицинских систем
различных
типов
информатизации
и
уровней
позволяет
здравоохранения
и
лучше
перспективы
понять
ее
современное
развития.
В
состояние
этой
связи
рассматриваются проблемы перехода к системе электронного здравоохранения (включая
методические и технологические аспекты) и принципы построения электронных
медицинских карт с использованием персоно-центрированного подхода.
Ключевые слова: интегрированные информационные системы, гибридные системы,
электронное здравоохранение, персоно-центрированное здравоохранение, электронная
медицинская карта.
The analysis of stages of construction of the integrated information medical systems of various
types and levels allows to understand better a modern estate of development of information
technologies in public health services and prospect of its development. In this plane problems of
transition to system of electronic public health services (including methodical and technological
aspects) and principles of construction of electronic healthcare record with use of the personcentred approach are considered.
Keywords: integrated information systems, hybrid systems, electronic public health services,
person-centred healthcare, electronic healthcare record.
Введение
Информатизация российского здравоохранения прошла сравнительно большой
путь, начавшийся в 1955 году с разработки вычислительных диагностических систем и
построения математических моделей отдельных органов и систем организма. После
периода создания АСУ, которые далеко не всегда отвечали этому понятию, со второй
половины 70-х годов 20 века в России активно ведется разработка информационных
медицинских систем (ИМС) различной направленности для поддержания медикотехнологического процесса и с этого момента встает проблема обмена данными между
1
ними. В то же время, движение в направлении их интеграции до последнего времени
затруднялось отсутствием общепринятых стандартов. Фактически только сейчас делаются
первые реальные шаги в направлении стандартизации и использования единых
классификаторов. И
интеграционных
это является залогом
процессов,
позволяющих
усиливающихся
объединять
как
в последнее время
однотипные,
так
и
взаимодополняющие ИМС.
Этапы интеграции информационных систем
Исходным пунктом перехода к комплексной информатизации ЛПУ можно считать
внедрение сетевых технологий. Оглядываясь назад и анализируя текущую ситуацию
можно выделить 5 условных этапов на пути интеграции клинических персональных
данных.
I
этап.
Переход
от
систем
на
автономных
компьютерах
к
созданию
учрежденческих и территориальных ИМС, обеспечивающих сбор и хранение информации
в пределах своей компетенции, но не предусматривающих обмен первичными
персонифицированными данными между собой.
II этап. Интеграция различных ИМС, функционирующих в пределах одного ЛПУ
(электронные
медицинские
карты
(ЭМК)
или
истории
болезни,
лабораторные,
радиологические, аптечные и другие системы) или функционально связанных учреждений
(поликлиника
/
диспансер
–
стационар),
оказывающих
помощь
определенным
контингентам населения, например, онкологические, кардиологические больные. В этот
же период произошел сдвиг парадигмы автоматизированных рабочих мест (АРМ): от
понятия разнообразных АРМов как автономных самообеспечивающихся систем,
включающих базы данных, к понятию их как специализированных оконечных устройств
пользователей ИМС в соответствии с их ролевыми функциями (главный врач, врач общей
практики, врач-специалист, врач-лаборант, медицинская сестра и др.).
III
этап.
Построение
гибридных
систем,
что
предполагает
включение
(«погружение») в структуру ИМС математических моделей, вычислительных модулей и
систем поддержки принятия решений. В качестве примеров гибридных систем можно
назвать автоматизированную систему для терапевтического стационара, федеральный
генетический регистр, ИМС для отделения термической травмы [1, 2, 3]. В "ТАИС"
(Терапевтической Автоматизированной Информационной Системе) была реализована
интеллектуальная поддержка деятельности врача в процессе сбора информации у
больного и принятия диагностических и лечебных решений. Федеральный генетический
2
регистр включал блок поддержки врачебных решений, обеспечивающий автоматический
анализ родословной с помощью экспертной системы для формирования заключений о
возможности у пациента генетического заболевания и характере его наследования, расчет
повторных рисков в семьях с использованием ряда математических моделей при
различных
типах
наследования,
выбор
методов
специфических
лабораторных
исследований с помощью интеллектуальной системы. В электронной истории болезни для
отделения ожоговой травмы у детей предусмотрено формирование расчетных показателей
(площади ожога, противошоковой терапии и др.) и указаний о возможных патологических
процессах после ввода данных об определенных признаках, с учетом чего настраивается
схема обследования и лечения.
IV этап. Федеральные и территориальные регистры по классам заболеваний /
нозологическим формам и социальным группам ориентированы на интеграцию
персональных данных по соответствующим профилям [4, 5, 6, 7, 8, и др.]. Однако в
специализированных монопрофильных регистрах отсутствует возможность получить
полноценное представление о состоянии здоровья пациентов, страдающих несколькими
заболеваниями. Одновременно это приводит к дублированию в различных системах
сведений о больных с сочетанной патологией. Кроме того, заболевания могут
одновременно учитываться в ИМС разного типа (например, информация о наличии у
пациентов врожденных пороков развития будет зафиксирована в трех регистрах – для
мониторинга врожденных пороков, мониторинга диспансеризации и мониторинга лиц с
ограниченными возможностями – инвалидов). Другой аспект связан с временным
фактором. Проблема динамического интегративного представления о состоянии здоровья
населения в течение всей жизни лишь частично решается путем создания регистров для
мониторинга диспансеризации различных групп населения. Хотя в этом случае
фиксируется практически вся хроническая и функциональная патология, но эти системы
охватывают отдельные возрастные категории или социальные группы (дети и подростки,
дети в трудной жизненной ситуации, дети-инвалиды, взрослое население определенного
возраста и др.) по характеристикам, относимым к понятиям диспансерного учета.
К тому же четвертому этапу следует отнести интегрированные «горизонтальные»
системы мониторинга состояния здоровья пациентов, получающих медицинскую помощь
на одном уровне здравоохранения (городском, районном), например, акушерскопедиатрически-терапевтические, что обеспечивает полноценный анализ в процессе
беременности – родов – раннего развития детей [9]. В этом случае решается проблема
3
наблюдения пациентов и выявления групп риска возникновения заболевания с дородового
периода, но сохраняется ограничение по возрастному периоду наблюдения.
V этап, в который вступает здравоохранение, имеет своим истоком концепции
единого информационного пространства / поля / среды [10, 11, 12, 13], реализуемые на
основе распределенных баз данных и одинаково доступные для запросов пользователей на
протяжении всей жизни субъекта на всех уровнях системы здравоохранения. При
реализации этого подхода в полной мере будет выполняться постулат об однократном
вводе информации при использовании информационных технологий, что позволит
уменьшить нагрузку на медицинских работников и снизить число ошибок и потерь
информации, возникающих при использовании выписок из различных документов.
В настоящее время понятие единого пространства в определенной степени
заменено представлением о среде электронного здравоохранения (eHealth) на базе
персоно-центрированного
подхода
[14,
15],
что
подразумевает
эффективно
организованный доступ к любой совокупности медицинских записей пациента (включая
медицинские изображения результатов исследований). В этом случае запрашиваемая
информация рассматривается в контексте ее смысловой нагрузки и такое объединение
носит название семантической интеграции [16, 17]. Таким путем обеспечивается переход
к так называемому персоно-центрированному здравоохранению (person-centred healthcare)
или персональной охране здоровья (pHealth). Это предполагает, наряду с объединением
всех осуществляемых в различных учреждениях медицинских записей на персону (в
отличие от ныне существующей их привязки только к медицинским документам того или
иного учреждения), ведение также медицинского дневника пациентом (у детей его
родственниками). Основой для этого является переход к безбумажной технологии при
соответствующем инфо-коммуникационном обеспечении системы здравоохранения,
включая ведомственные медицинские службы.
Общие принципы построения интегрированных систем
Рассмотрим с этих позиций построение интегрированной информационной
системы здравоохранения, начиная с нижнего уровня, где базовым элементом должна
быть электронная медицинская карта пациента или электронная карта здоровья (electronic
healthcare record), заполняемая с рождения и пополняемая в течение всей жизни.
Реализация такой модели, с использованием упомянутого выше персоно-центрированного
подхода как одного из ключевых аспектов электронного здравоохранения, предполагает
наличие общих надсистемных модулей (персональные идентификаторы, анкетные
4
данные, социальные характеристики и т.д.) и однотипно реализованных внутрисистемных
специализированных
модулей,
обеспечивающих
дифференциацию
медицинской
информации ЭМК, что позволит осуществлять быстрый обмен необходимыми блоками
данных при запросах [18]. Модульный принцип построения ЭМК позволит оперативно
предоставлять
необходимые
сведения
бригадам
скорой
медицинской
помощи,
«Медицины катастроф» в чрезвычайных ситуациях, врачам, решающим вопросы о
наследственной природе заболеваний и в других случаях. Возможность просмотра
медицинских изображений уменьшит число повторных исследований, осуществляемых
ввиду неуверенности в достоверности сделанных по ним заключений, что связано с
различной квалификацией врачей.
Медицинские записи в интегрированных ИМС должны находиться в общем
доступе с учетом ролевых прав врачей. При этом следует помнить, что речь идет об
откорректированных записях, в то время как пространство медицинских данных включает
истинную, искаженную (обусловленную симуляцией или аггравацией пациентов) и
ложную информацию (вследствие врачебных ошибок при осмотре или заполнении
медицинских документов, впоследствии исправленных). Просмотр ошибочных и
впоследствии исправленных записей должен быть доступен только ограниченному числу
пользователей
(администрация
медицинского
учреждения,
руководители
органов
здравоохранения, эксперты и работники прокуратуры).
На
пользовательском
уровне
интегрированных
систем
должно
получить
распространение включение в их состав модулей поддержки процесса принятия решений,
начало чему было положено в форме гибридных систем в третьем этапе интеграции.
Формирование специализированных регистров
Переход к электронному здравоохранению, т.е. всеобъемлющей интеграции
медицинских
записей,
позволит
рассматривать
территориальные
и
федеральные
специализированные регистры как функциональные понятия или виртуальные системы.
Их «сборка» будет производиться на основе полицевых (но деперсонифицированных)
записей по данным на текущий или выбранный момент времени при условии сохранения
первичных персональных данных по месту их возникновения. Но оперативный обмен
данными между ИМС возможен только при переходе к выше названному модульному
принципу
их
совместимости
построения
и
и
соблюдению
взаимодействия
принципа
разнообразных
по
интероперабельности,
своей
реализации
т.е
систем,
5
оперирующих с первичной (клинической) информацией. Такое объединение данных
можно отнести к понятию логической интеграции [17].
Новый подход к построению специализированных регистров позволит оперативно
решать
встающие
перед
здравоохранением
задачи
медико-социального
плана.
Одновременно на этой основе будут осуществляться научные медицинские исследования
на
больших
массивах
региональных
и
федеральных
данных
и
проводиться
мультицентровые исследования, обеспеченные необходимым для доказательности
объемом информации.
Принципы интеграции в среде электронного здравоохранения
Переход к среде электронного здравоохранения предполагает решение серьезных
методических и технико-технологических вопросов.
Информационное поле клинических данных должно опираться на достаточно строгую
систему классификаторов и стандартов, представляющих своего рода общепринятую (или
признанную определенным сообществом специалистов) базу “стандартизованных”
знаний. Крайняя вариабельность в использовании медицинских терминов при описании
клинических проявлений болезни создает серьезные трудности во взаимопонимании
врачей и почти неодолимые препятствия при компьютерной обработке таких данных.
Преодолеть это можно при условии использования универсального медицинского языка
типа
UMLS
(Unified
Medical
Language
System).
Особые
проблемы
вызывает
использование стандартов электронного обмена документов. В настоящее время в
наибольшей степени этому отвечает стандарт "Health Level Seven" (HL7) для медицинских
информационных систем, получивший в 1996 году статус национального стандарта США
и применяющийся в большинстве развитых стран. Данный стандарт предоставляет
возможность учета особенностей в работе учреждения, включения необходимых
дополнительных сведений в его структуру. Такой подход создает основу для
совместимости на уровне данных для различных медицинских учреждений. В мировой
практике используется также ряд других стандартов. Среди них можно назвать
Международную систематизированную номенклатуру медицинских и социальных
терминов SNOMED International, систему клинических кодов Рида (Read Clinical codes –
RCC) для автоматического формирования эпикризов и ведения протоколов лечения с
включением
текстовых
записей,
номенклатуру
лабораторных
и
клинических
исследований LOING (Logical observation identifier names and codes), стандарт DICOM
(Digital Imaging and Communications in Medicine) для растровых медицинских
6
изображений, получаемых с помощью различных методов лучевой диагностики
(рентгенография, ультразвуковая диагностика, эндоскопия, компьютерная и магнитнорезонансная томография и др.). Опыт их применения может помочь при создании / выборе
российской системы классификаторов для клинических информационных систем. В
последние годы активизировалась разработка отечественных и адаптация международно
принятых стандартов информационного обмена [19]. С учетом этого и при обеспечении
эффективной и надежной инфраструктуры сетей, объединяющих все медицинские
учреждения и наличия локальных сетей ЛПУ с подключением всех медицинских
сотрудников, фактически будет реализована распределенная база данных о состоянии
здоровья населения Российской Федерации.
В плане программно-технической реализации среды электронного здравоохранения
возможны разные варианты. Можно опираться на распределенные вычислительные среды
или сети (computational grids). Концепция Grid-компьютинг представляет особый интерес
ввиду того, что отличается от традиционных решений акцентом на использование
разделяемых ресурсов в масштабах глобальных сетей [20], а это особенно важно для такой
гигантской страны как Россия. В конечном счете, высокоскоростные распределенные
вычислительные среды позволяют вести обмен большими массивами данных в режиме
реального времени между хранилищами информации и конечными пользователями. Но
при этом следует иметь в виду, что еще значительное время мы не будем иметь
высокоскоростных каналов связи в каждом медицинском учреждении, тем более с
дублированием у разных провайдеров. А только при этих условиях может быть
гарантирован непрерывный обмен данными с удаленными центрами хранения данных
(ЦХД). Поэтому наиболее предпочтительным с этих позиций является вариант хранения
первичных медицинских данных по месту их получения с копированием в ЦХД. В этом
случае осуществляется и дублирование электронных медицинских записей, что позволит
обеспечить их восстановление при частичной или полной потере, и снимается вопрос о
задержках в процессе заполнения ЭМК во время приема пациентов. При таком решении
сохраняются базы данных в учреждениях (с использованием в сети технологии «тонкого»
клиента) и формируются региональные информационные ресурсы. В то же время, в
случае перехода к технологии облакоподобного хранения (Claud storage) создаётся
условно-распределенная
перемещения
база
необходимой
данных,
обеспечивающая
персональной
информации
относительную
при
изменении
простоту
границ
административно-территориальных образований и при миграции населения.
7
Заключение
Не вдаваясь в детали электронного здравоохранения как всеобъемлющей
инфокоммуникационной системы или метасистемы охраны здоровья населения нужно
отметить, что под глобальной информационной инфраструктурой (Global Information
Infrastructure), в соответствии с рекомендациями МСЭ, понимается «глобальная
интегрированная среда телекоммуникационных и информационных сервисов (услуг),
характеризующаяся … непрерывной в пространстве и во времени физической
доступностью сервисов» [21]. При решении этой задачи в системе здравоохранения
обеспечивается доступ к необходимым данным пациентов, независимо от места их
постоянного хранения, и обработка любых фрагментов информации, временно
собираемой в соответствии с поставленными целями.
Следует также отметить, что формирование среды электронного здравоохранения
позволит
по
новому
организовать
получение
информации,
необходимой
для
дистанционного консультирования. Любые данные пациентов, хранящиеся в различных
базах
данных,
будут
доступны
в
реальном
времени
не
только
в
случаях
внутриучрежденческого консультирования в рамках интрагоспитальных телемедицинских
систем, но и при проведении удаленных видеоконсультаций. В свою очередь, результаты
телеконсультаций (диалог врачей и заключение) также явятся одной из составляющих
персональной медицинской информации пациентов, хранящейся в специальных базах
данных и доступной в процессе последующего наблюдения пациентов.
Литература
1. Устинов А.Г., Ситарчук Е.А. ТАИС – автоматизированная медико-технологическая
система для терапевтического стационара // Компьютерная хроника. 1994. №3-4. С.23-38.
2. Kobrinsky B., Tester I., Demikova N. et al. A Multifunctional System of the National
Genetic Register // Medinfo’98: Proceeding 9th International Congress on Medical Informatics.
Pt. 1. Seoul, 1998. P.121-125.
3. Будкевич Л.И., Кобринский Б.А., Подольная М.А. и др. Электронная история
болезни с поддержкой врачебных решений при ожоговой травме у детей // Вестник новых
медицинских технологий. 2008. Т.XV, №2. С.232-233.
4. Кобринский Б.А., Демикова Н.С. Принципы организации мониторинга врожденных
пороков развития и его реализация в Российской Федерации // Российский вестник
перинатологии и педиатрии. 2001. Т.46, №4. С.55-60.
8
5. Гасников В.К., Обухова Л.Н., Хоченкова Н.Н. Разработка специализированных
медицинских регистров на региональном уровне // Информатизация процессов
управления в региональном здравоохранении: Сборник статей. Ижевск. 2001. С. 100-103.
6. Белиловский Е.М. Организация многоуровневой системы мониторинга для
специализированной
противотуберкулезной
службы
России
//
Информационные
технологии в здравоохранении. 2002. №1-2. С.24-26.
7. Веселков
А.В.,
Коробко
А.А.,
Серебренников
А.В.
Опыт
эксплуатации
информационной системы «Регистр СД» // Информационно-аналитические системы и
технологии в здравоохранении и ОМС: Труды Всероссийской конференции. Красноярск:
КМИАЦ, 2002. С.295-300.
8. Широкова В.И., Царегородцев А.Д., Кобринский Б.А., Воропаева Я.В. Мониторинг
диспансеризации
детского населения:
состояние и задачи
по повышению
его
эффективности // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2009. №4. С.4-10.
9. Пономарева Н.Ю., Пономарева А.О., Лупин С.А. Территориальная медицинская
информационная система как основа для мониторинга состояния здоровья беременных и
детей // VII Российский конгресс «Современные технологии в педиатрии и детской
хирургии»: Материалы конгресса. Москва, 2008. С.487.
10. Кобринский
Б.А.
Концепция
единого
информационного
медицинского
пространства: Новая технология интеграции данных о состоянии здоровья // Вестник
РАМН. 1994. №1. С.53-56.
11. Стародубов В.И., Путин М.Е., Пачин М.В. К вопросу создания единого
информационного пространства // Врач и информационные технологии. 2004. №3. С.4-8.
12. Гасников
В.К.
О
методологических
проблемах
развития информатизации
управления в здравоохранении // Врач и информационные технологии. 2004. №1. С.4-11.
13. Шифрин М.А. Современные информационные технологии в клинике // Врач и
информационные технологии. 2004. №2. С.25-35.
14. Lloyd-Williams D. Ehealth: A dilemma for Europe // British Journal Healthcare
Computing & Information Management. 2004. Vol.21, No.10. P.20-23.
15. Кобринский Б.А. Информационные медицинские системы: конвергенция и
интеграция на основе персоно-центрированной парадигмы // Международный форум
«Информационные технологии и общество (18-25 сент. 2006, Каорли (Венеция), Италия):
Материалы форума. Москва: ООО «Форсикон», 2006. С.68-74.
9
16. Tang P.C., Annevelink J., Suermondt H.J., Young C.Y. Semantic integration of
information in physician’s workstation // International Journal of Bio-Medical Computing. 1994.
Vol.35, No.1-4. P.47-60.
17. Назаренко Г.И., Гулиев Я.И., Ермаков Д.Е. Медицинские информационные
системы: теория и практика. Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2005.
18. Кобринский Б.А. Перспективы и пути интеграции информационных медицинских
систем // Врач и информационные технологии. 2009. №4. C.4-11.
19. Лебедев Г.С. Обзор национальных
стандартов
информатизации здоровья,
идентичных международным стандартам // Вестник новых медицинских технологий.
2009. Т.XVI, №3. С.125-129.
20. Афанасьев А.П., Волошинов В.В., Рогов С.В., Сухорослов О.В. Развитие
концепции
распределенных
вычислительных
сред
//
Проблемы
вычислений
в
распределенной среде: организация вычислений в глобальных сетях: Труды Ин-та
системного анализа Росс. акад. наук (ИСА РАН). Москва: РОХОС, 2004. С.6-105.
21. ITU-T, Y.110 Global Information Infrastructure principles and framework architecture.
1998.
Stages and prospects of integration
information systems for clinical data
B.A.Kobrinskiy
The analysis of stages of construction of the integrated information medical systems of various
types and levels allows to understand better a modern estate of development of information
technologies in public health services and prospect of its development. In this plane problems of
transition to system of electronic public health services (including methodical and technological
aspects) and principles of construction of electronic healthcare record with use of the personcentred approach are considered.
10