медицина. реферат медицина2. Информатизация здравоохранения и некоторые проблемы построения интегрированных медицинских информационных систем
 Скачать 473.06 Kb.
|
|
Министерства образования и науки РС(Я) Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Якутский медицинский колледж» РЕФЕРАТ На тему: ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНТЕГРИРОВАННЫХ МЕДИЦИНСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Специальность: 33.05.01 Фармация Форма обучения: очная Студент: Долгунов Геннадий Павлович Группа Фарм-21 Руководитель: Иванова Раиса Федотовна______________ (подпись) ОГЛАВЛЕНИЕ Аннотация. Введение. Системный подход и новые технологии Открытые системы и открытые архитектуры Архетиктуры систем и проблемы сложности Положение и тенденции в сфере применения ИТ в медицине. Структура МИС и область медицинской информатики Специфические медицинские стандарты Функциональность и интеграция Проблемы безопасности медицинской информации. Интеграция МИС – решения МТЛ - CAD и SmartCad: новые принципы построения. - Решения в области интеграции МИС. Заключение Литература. Аннотация. В обзоре рассматриваются ряд аспектов развития современной медицинской информатики, достижения и некоторые насущные проблемы. Показана роль системных методов как наиболее универсальных средств решения задач. Отмечается важность подходов на основе теории открытых систем и открытой системной архитектуры. Обсуждается специфика вопросов безопасности. Ключевые слова: медицинская информатика, системный анализ, открытые системы, безопасность, открытая архитектура. Abstract. The review considers some aspects of modern medical EHS’s development and some immediate problems, the role of system methods as the most universal means of problems solving. The importance of approaches based on the theory of open systems and open systems architectures are established. Some security problems are discussed. Keywords: Medical informatics, system analysis, open systems, security, open architecture. Введение Быстрое развитие вычислительных, информационных и телекоммуникационных технологий дает в руки исследователей и практиков новые возможности, связанные с получением, анализом, обработкой, передачей, хранением и объединением огромных массивов разнородной информации. Внедрение вычислительной техники, первоначально в научно-технические и последовательно в другие области деятельности, разработка, развитие и накопление алгоритмов, программ и их комплексов, создание систем и сетей цифровой связи радикально меняет постановку, способы и средства решения большинства практических задач. В современной медицине переход на современные ИТ обеспечивает ряд новых возможностей и интеграцию с системами цифровой диагностики [1]. Это улучшает качество сервиса, сокращает время обследования, увеличивает точность диагностики, позволяет проводить удаленные консультации, обследования, анализ и удаленную обработку первичной информации в высокоспециализированных центрах, а также предоставляет возможности долговременного хранения информации о пациентах в цифровой форме. Таким образом, при необходимости к информации о пациенте может быть получен доступ практически с любой точки земного шара, что является важным во многих случаях. Кроме того, тем самым создаются архивы исследований, которые могут использоваться для повышения квалификации медперсонала, научных исследований, получения статистических данных и др. Несмотря на большие материальные издержки, ряд проблем при этом пока не находит решения. Увеличение эффективности и снижение стоимости медицинского обслуживания следует ожидать с ростом компьютеризации, появлением компьютеризованных медицинских систем и сетей, новых системных решений, внедрением на их базе новых медицинских услуг, интеграцией всей медицины в рамках строящегося информационного общества и развития электронного здравоохранения (e-health). Среди общемировых целей в развитии e-health ставятся: способствовать совместным усилиям в целях создания качественно, надежно и экономически доступно функционирующих систем здравоохранения и медицинской информации, а также в целях обучения, профессиональной подготовки и исследований, содействие разработке международных стандартов обмена медицинской информации; стимулирование использования ИКТ в продвижении систем здравоохранения и информации в отдаленные или труднодоступные районы, и др. Среди основных направлений развития электронного здравоохранения отмечаются: консультативные сети для мед. персонала и пациентов, системы электронных медкарт (историй болезни), медицинского страхования, аптечной информации, заказа мед. оборудования и материалов, диспетчерские системы скорой помощи. К настоящему времени разработаны и разрабатываются ряд программных и аппаратных решений в области электронной медицины и здравоохранения, в этой области работают ряд крупных фирм, таких как IBM, Cisco, Microsoft, AGFA, GE и др., значительное внимание уделяется разработке стандартов для цифровой медицины, развиваются медицинские информационные системы (МИС) и их отдельные компоненты. Для российских условий компьютеризация здравоохранения, реализация программ типа e-health, создание компьютеризованных медицинских систем, сетей, банков данных, внедрение телемедицины и специализированных центров обработки также является весьма актуальным, в особенности учитывая географические размеры территории. Имеется ряд удачных аппаратных и программных разработок и опыт интеграции медицинских систем. Также следует отметить имеющиеся теоретические и экспериментальные наработки в области медицинских технологий, методик обследования, обработки и интегрирования информации, которые могут быть встроены в развивающиеся системы отечественной электронной медицины. Создание и развитие интегрированных компьютеризованных МИС корпоративного уровня, их интеграция в системы регионального, ведомственного и государственного здравоохранения представляет собой комплекс разноуровневых и достаточно сложных задач. При этом некоторые вопросы оказываются настолько сложны, что требуют привлечения пристального внимания ученых и специалистов. В настоящей работе мы сделали попытку бросить взгляд на эти проблемы, так сказать, «со стороны разработчика», проанализировать ход и тенденции развития подобных систем, указать на ряд трудностей, имеющихся сегодня, или тех, с которыми, возможно, придется столкнуться завтра. При этом мы по возможности старались показать системный характер ряда проблем и их историческое развитие. Поскольку в относительно небольшой по объему работе мы не имели возможности охватить рассматриваемый материал достаточно подробно, мы постарались привести список наиболее значимых публикаций. Большинство из них можно просмотреть или заказать через сеть Интернет. Системный подход и новые технологии Развитие информационно-вычислительной техники и технологий параллельно со средствами связи и телекоммуникаций оказывает огромное влияние на все аспекты человеческой деятельности. Новые информационные технологии уже давно стали жизненно важной частью повседневного окружения, которое без них практически уже не может функционировать нормальным образом. Быстрое развитие и разработка теоретических аспектов и новых устройств, схем, алгоритмов и материалов для сферы ИКТ, наряду с проведением теоретических и экспериментальных исследований, предопределяет возможности, которые будут доступны потребителям в ближайшем будущем. Еще на заре развития ИКТ, главным образом при рассмотрении проблем в области военного строительства, была осознана необходимость в разработке методов [2] 1, которые позволили бы анализировать сложные проблемы как целое, обеспечивали рассмотрение многих альтернатив, каждая из которых описывалась большим числом переменных, обеспечивали полноту каждой альтернативы, помогали вносить измеримость, давали возможность выявлять неопределенности. Получившаяся в результате развития и обобщения широкая и универсальная методология решения проблем была названа ее авторами «системный анализ» [3, 4, 5, 6, 7, 8], на который уже тогда в методологическом плане возлагались большие надежды [5]. Эта новая методология создавалась прежде всего для решения проблем в области военного строительства и анализа, при этом значительное число работ в этой области было выполнено американским «мозговым центром» RAND Corporation. Однако «очень скоро выяснилось, что проблемы гражданские, проблемы фирм, финансовые и многие другие проблемы не только допускают, но и требуют применения этой методологии» [3] 2. Перестройка организации в соответствии с требованиями системного анализа была произведена в большой больнице, отделе сбыта компании, отделе электроники, конструкторском отделе, в химико-фармацевтической компании, на сборочном заводе [9]. Было выяснено, что машинные системы эффективны в том случае, если они решают актуальные проблемы. Это, в свою очередь, оказалось возможным реализовать, если выполнялся системный анализ проблем и если надлежащим образом изменялась организация [3]. Таким образом, как мы видим, оптимизация функционирования больших ЛПУ еще «на заре» компьютерной эры считалась одной из приоритетных. В настоящее время отмечается, что применение комплексных информационных систем, позволяющих организовать управление поликлиникой, больницей, стационаром или медицинским центром на новом техническом/технологическом уровне, постепенно становится нормой для современных медицинских учреждений. Используя новые ИТ, можно существенно повысить не только качество лечения и уровень медицинских услуг, но и степень эффективности, то есть рентабельности, использования ресурсов [10]. При этом следует отметить, что комплексная компьютеризация медицинских учреждений, создание специализированных интегрированных медицинских ИТ-систем и сетей, помимо развития общей методологии требует проработки большого ряда специфических вопросов [11]. К ним, в частности, относятся проблемы электронного документооборота [12], понимаемые в специфически медицинском плане, связанные с ними проблемы стандартизации представления информации, проблемы выбора и/или разработки архитектур ПО (см.напр. [13, 14]) и СУБД [15, 16], в том числе для медицинских приложений [17, 18], вопросы интеллектуализации баз данных, формирования в БД на базе содержащейся информации «оперативной» и «аналитической» форм информации [18, 19] 3, проблемы надежности, безопасности, соблюдения “privacy”, проблемы перехода на полностью цифровые технологии с возможностью автоматизированного анализа данных, проблемы мобильности, большой круг вопросов, связанных с горизонтальной и вертикальной интеграцией, и многое другое. Развитие систем современной медицины напрямую связано с наличием на местах скоростных каналов связи, позволяющих проводить удаленные обследования, консультации, консилиумы, обучение, осуществлять доступ к базам данных, использовать при необходимости методы распределенной обработки данных ODP (Open Distributed Processing, ITU-T Rec. X.901 /ISO/IEC 10746-1, ITU-T Rec. X.902 /ISO/IEC 10746-2…ITU-T Rec. X.904 /ISO 10746-4 и нек-рые другие) и др. Проблемы связи в некоторых регионах могут быть значительными [20], и в ряде случаев это не только проблемы «последней мили», но и проблемы подключения пользователей к региональным и глобальным сетям. Идея унификации беспроводной связи для всех видов сервиса привела к появлению стандартов для мобильных сетей третьего поколения (3G), обозначаемых иногда как UMTS (Universal Mobile Telephone System), или как «проект IMT-2000». Основной целью стандартов 3G является объединение телефонной и цифровой связи в глобальных сетях мобильной связи [21], тж. Евгений Шильников. Обзор в журнале "Компьютерра", №38, ноябрь 2000 г. http://offline.computerra.ru/2000/367/5374/]. Основное отличие сетей четвёртого поколения от предыдущего заключается в том, что технология 4G полностью основана на протоколах пакетной передачи данных 4. Подробно новые технологии и протоколы телекоммуникаций рассмотрены в [21]. В плане развития концепции 4G и как дальнейшее развитие серии стандартов 802.11, реализуется стандарт 802.16 (WiMax), который уже находит себе промышленное и коммерческое применение. Обладая множеством несомненных достоинств, он, как и многие другие подобные решения, может находить применение лишь находясь относительно близко от магистральных сетей, либо для создания сетей, имеющих локальное покрытие (что в ряде случаев приемлемо). Тем не менее, в некоторых регионах будет трудно обойтись без сравнительно дорогостоящей спутниковой связи [20] (что особенно важно для некоторых приложений новых медицинских технологий), с рядом новых стандартов и использующей как геостационарные, так и средне- и низкоорбитальные космические аппараты (КА) и различные способы организации связи; при этом каждому из них присущи свои достоинства и недостатки. Проблемы интеграции. Итак, мы видим, что круг подлежащих рассмотрению проблем имеет существенно междисциплинарный, иначе говоря, системный характер, включая в себя такие дисциплины как теория управления, теория информации, понимаемая не только как теория передачи и обработки сигналов, но также и работы с контентом (интеллектуальный уровень, где информация не существует вне зависимости от цели [22]), теорию игр, теорию принятия решений, реляционную математику (топологию) и факторный анализ. Это направление было впервые сформулировано Л. фон Берталанфи как общая теория систем [8], где понятие «система» подразумевает комплекс взаимодействующих компонентов, характерных для организованных совокупностей (целых), и рассматривающую ряд связанных понятий таких как взаимодействие, сумма, механизация, централизация, конкуренция, финальность и т. д.[8] и подразделяющихся на: · системотехнику (планирование-проектирование-конструирование-оценка человеко-машинных систем, их агрегирование, · исследование операций (управление существующими системами), · инженерную психологию [ibid]. При этом необходимо понимать, что некоторые дисциплины, ввиду сложности и разнообразия решаемых задач еще не вполне сложились, находятся в постоянном развитии и, вообще говоря, классификация эта не является однозначной. Сами подходы претерпевают изменения по мере развития новых эффективных методологий, накопления теоретических и фундаментальных знаний. Основой рассмотрения, тем не менее, остается теория систем, это прежде всего касается отыскания структурного сходства предметных областей и использования общесистемных закономерностей. По мере решения ряда практических задач и роста материально-технической базы ИВТ, разработки новых методов анализа, накопления библиотек алгоритмов и программ, баз данных и знаний, так называемых «лучших практик», возможности анализа, построения и сопровождения систем различной степени сложности на базе системного подхода возрастают многократно. Открытые системы и открытые архитектуры Одним из фундаментальных понятий, введенных Л. фон Берталанфи, является понятие открытой системы, т.е. системы, открытой для обмена с внешней средой (и другими системами) энергией, веществом и информацией (негэнтропией). Таким образом были введены в рассмотрение новые классы систем, одним из свойств которых является возможность усложнения их организации путем ввода негэнтропии извне. Механизм самоорганизации таких систем рассмотрен во многих классических работах, см.напр. [23] 5, где рассматриваются процессы самоорганизации в открытых системах. В прикладных разделах наук, связанных с вычислительной техникой (computing science) понятие открытой системы обычно трактуется в несколько ином и более узком смысле ([24], см. также [25]); тем не менее с практической точки зрения оно оказывается чрезвычайно полезным и в известном смысле основополагающим в сфере ИКТ. Действительно, несмотря на то, что в сложных человеко-машинных системах все вышеупомянутые системные процессы должны иметь место и на каком-то уровне сложности приниматься во внимание (см. напр. [25)]), в сфере систем и комплексов ИВТ взаимодействие (interconnection) технических систем и устройств между собой, а также среда (среды), где взаимодействуют подобные системы, конструируются искусственно на основе некоторых основополагающих системных принципов. Такими основополагающими принципами стали принципы открытых систем [26], лежащие в основе т.н. технологии открытых систем [там же], согласно акад. Ю.В.Гуляеву являющейся «интеграционной основой для построения российской информационной инфраструктуры и объединения с глобальной ИИ» [27]. По определению, открытая система (open system) это система, реализующая достаточно открытые спецификации или стандарты для интерфейсов, служб и форматов данных, с тем чтобы облегчить должным образом созданному прикладному программному средству: перенос с минимальными изменениями в широком диапазоне систем, полученных от одного или нескольких поставщиков; взаимодействие с другими приложениями, расположенными на местных или удаленных системах; взаимодействие с пользователями в стиле, облегчающем переносимость пользователя. (ИСО/МЭК 14252). Взаимодействие программно-аппаратных компонентов подразумевает наличие некоторой среды, называемой средой открытой системы – OSE (Open System Environment), представляющей «исчерпывающий набор интерфейсов, служб и поддерживающих форматов, отражающих представления пользователя о взаимодействии, переносимости прикладных программ, данных и мобильности пользователей, оформленных в виде стандартов информационных технологий и профилей» [26]. Разработанная фирмой IBM сетевая архитектура SNA (System Network Architecture) стала основой предложенной ISO общеизвестной 7-уровневой модели взаимодействия открытых систем OSI [26]. Модель OSI дает возможность выполнения описания систем, дизайна, развития, инсталляции, функционирования, усовершенствования и обслуживания в данном уровне или уровнях в иерархической структуре. Она обеспечивает на каждом уровне ряд доступных функций, которые могут управляться и использоваться функциями следующего уровня и дает возможность каждому уровню выполняться не затрагивая процессов других уровней, позволяет осуществлять изменение характеристик системы модификацией одного или более уровней, не изменяя существующее оборудование, процедуры и протоколы остальных уровней. Архитектура открытых систем может быть выполнена на основе эталонной модели OSI-RM, следуя которой можно обеспечить требуемые характеристики. В настоящее время подходы на основе открытой системной архитектуры применяются к системам самых различных классов и назначений. Это могут быть разработки и изделия для гражданского и военного применения, архитектуры документов, систем, организаций. Отдельно следует выделить архитектуры OSA (Open Source Architecture) систем с открытым исходным кодом. Практика показывает, что практически во всех случаях обеспечивается существенная экономия средств (см. напр. [28, 29]), а также улучшается качество и функциональность, что в особенности касается ряда программных разработок. В [28] отмечается, что RedHat OSA становится стандартом для правительства и ряда других агентств, использующих эти версии Linux и технологии открытых источников (т.е. в том числе и технологии открытых систем – авт.) как основу для построения FEA-совместимой ИТ-архитектуры предприятия 6. |