Software & Systems

Построение правильной структуры здорового образа жизни и его практическая реализация индивидом значительно снижают риск возникновения инфекционных и неинфекционных заболеваний. Становится очевидным то, что здоровьем человека нужно управлять – сделать его объектом управления. Это означает, что к управлению здоровьем нужно подходить научно и по отношению к нему ставить цели и задачи управления, тогда как сейчас управление здоровьем у большой массы населения происходит «в режиме автопилота» и «управленческие» воздействия начинаются только в критических ситуациях. Под управлением здоровьем человека понимаются прежде всего формирование и поддержание здорового образа жизни с учетом экологических факторов, а также регулярная оценка результатов управления и при необходимости внесение корректировок в план мероприятий управления.

Выделим основные принципы управления здоровьем [1]:

–      индивидуальная ответственность человека (субъекта управления) за управление своим здоровьем (объект управления);

–      ключевая роль образования человека в сохранении и управлении здоровьем, его непрерывность в течение всего процесса управления и контролируемость его усвоения;

–      выполнение каждого из последовательных этапов процесса управления здоровьем для достижения поставленных целей;

–      периодический мониторинг состояния здоровья человека и применение мер по его профилактике с целью предотвращения необратимых последствий;

–      регулярный контроль за результатами управления для оценки качества управления и обоснования изменения способов воздействия на объект управления.

Информационные технологии в управлении здоровьем

Для решения проблем управления здоровьем человека, повышения эффективности взаимодействия индивида и медицинских учреждений при управлении здоровьем, а также самоконтроля здоровья индивидом предлагается использовать информационные технологии [2, 3]. Так, при исследовании применения медицинских технологий для лечения хронической сердечной недостаточности, где ключевой задачей является организация качественного мониторинга состояния пациента для недопущения обострений, выяснено, что в группе пациентов, наблюдаемых традиционным методом (посещение врача для контроля состояния), в течение года было госпитализировано 42 % пациентов, тогда как в группе пациентов, где мониторинг осуществлялся удаленно (телефонные консультации и передача показаний с помощью современных технологий), за этот же период с обострением было госпитализировано 29,5 %. Положительное влияние информационных технологий в практической медицине было обнаружено и в ряде других исследований: улучшение приверженности к лечению (до 90 % увеличилась доля пациентов, использующих методы домашнего самоконтроля [4]), повышение информированности пациентов о своем заболевании [5].

Управление индивидуальным здоровьем при помощи информационной системы можно представить в виде схемы (рис. 1), где информационная система является инструментом воздействия на объект управления во внешнем контуре (по отношению к объекту управления – индивиду).

Объект управления является автономной системой управления по отношению к внешнему регулятору (курирующему врачу). В данном варианте взаимодействия система управления включает в себя два регулятора: первый находится в объекте (пациент), а второй вне его и является внешним регулятором. Особенность внутреннего регулятора в том, что именно через него возможно прямое воздействие на объект управления, тогда как внешний регулятор может воздействовать на здоровье только опосредованно – согласовывая свои действия с внутренним регулятором. Такие отношения всегда выстраиваются при обращении пациента в медицинское учреждение за помощью. Информационная система не только является инструментом воздействия внешнего контура на объект управления, но и служит для внутреннего регулятора инструментом фиксирования текущих измерений результатов управления. При этом они оперативно доступны курирующему врачу, что позволяет своевременно скорректировать способы воздействия на объект управления.

Функциональные требования к системе

Вышеозначенные принципы управления здоровьем и структурные особенности управления здоровьем человека при поддержке информационной системы четко определяют необходимую функциональность этой системы. Автоматизированная информационная система поддержки управления здоровьем должна обеспечить выполнение следующих функциональных требований, которые обычно находят свое воплощение в конкретном варианте использования [6].

Создание записей самонаблюдения пациента. Осуществление мониторинга за процессом управления здоровьем пациента со стороны как курирующего врача, так и самого пациента является одной из основных задач системы. Для решения задачи мониторинга процесса управления здоровьем необходимо реализовать возможность создания пользователями формализованных записей, с помощью которых в системе регистрируются необходимые для мониторинга показатели здоровья. Кроме этого, нужно обеспечить возможность импорта в запись измерений, которые пациент может осуществить самостоятельно с помощью медицинских приборов, но результаты которых необходимо регистрировать в формате, отличном от текстового, например данные ЭКГ (могут передаваться в нативном представлении либо DICOM-файле и пр.).

Просмотр и отбор записей самонаблюдения пациента. Мониторинг управления здоровьем осуществляется как курирующим врачом, так и самим пациентом как основным субъектом процесса управления. Поэтому система должна обеспечить доступ пользователей к отбору, поиску и просмотру записей самонаблюдений пациентов.

Просмотр актуальных показателей уровня здоровья пациента и динамики их изменения. В основе оценки здоровья должна лежать количественная оценка показателей функциональных систем организма, от состояния которых зависит здоровье индивида. Мониторинг показателей здоровья служит для оценки управленческого процесса и уровня здоровья пациента. При этом для пользователя должна быть доступна возможность вывода в список показателей, характеризующих состояние здоровья пациента, а также показателей, достижение целевых значений которых является целью управ­ления. Важной частью анализа показателей здоровья является их оценка в динамике. Для этого в системе должна быть реализована возможность визуального просмотра значений показателя здоровья на определенном временном отрезке, который можно редактировать в зависимости от задач анализа.

Создание врачебного назначения и рекомен- даций для пациента. Врачебные назначения – необходимое средство воздействия на объект уп- равления (здоровье), которое формирует врач для конкретного пациента на основании анализа состояния его здоровья. При этом необходимо отметить, что создаваемые в системе врачебные назначения являются электронными персональными медицинскими записями и на них распространяются требования, предъявляемые законодательством к стандартизации электронных медицинских данных, в частности ГОСТ Р 52636-2006. Электронная история болезни. Общие положения.

Просмотр, отбор и регистрация выполнения врачебных назначений пациентом. Пациенту, как главному субъекту управления своим здоровьем, необходимо иметь доступ к информации о средствах воздействия на объект, подготовленной для него курирующим врачом. О ходе выполнения назначений пациент отчитывается в системе, при необходимости заполняя отчетную форму (по выбранному врачом шаблону).

Мониторинг статусов выполнения пациентами врачебных назначений. Как пациент, так и врач должны иметь возможность отбора и просмотра врачебных назначений пациенту, а также информации о ходе их выполнения, вносимых в систему пациентом. Для врача это требование продиктовано необходимостью иметь полную информацию о назначенных пациенту мероприятиях, как актуальных на данный момент, так и более ранних, обусловивших в некоторой степени нынешнее состояние здоровья пациента. Кроме того, для врача важно учитывать текущие назначения пациенту во избежание назначения ему несовместимых мероприятий или лекарственных средств, которые могут принести вред здоровью. Одной из основных функций врача является мониторинг выполнения назначений пациентом, в связи с чем необходимо обеспечить возможность вывода соответствующей статистики по какому-либо пациенту.

Импорт пользователями в систему документов с информацией о своем здоровье. Система выполняет для пациента функции электронной медицинской карты и позволяет хранить всю совокупность медицинской информации в одном, всегда доступном для него надежном месте.

Отправка и прием личных сообщений пользователями системы. Для организации эффективной обратной связи между управляющими субъектами необходимо обеспечить возможность их общения не только при посещении медицинского учреждения, но и в режиме online, то есть непосредственно при появлении вопроса или важной информации относительно лечения. Для этого в системе должна быть реализована возможность обмена сообщениями между врачом и курируемым им пациентом.

Просмотр и отбор уведомлений пользователя. Главное предназначение системы – осуществление мониторинга за состоянием здоровья пациента. Одним из основных требований к системе управления здоровьем является оперативность мониторинга, которая зависит от выполнения двух этапов: введение информации в систему пользователем и обработка зарегистрированной информации курирующим врачом. Для этого в системе должна быть реализована возможность задания врачом списка показателей с их предельными значениями для любого из своих пациентов, чтобы система могла автоматически отслеживать все регистрируемые пользователем показатели здоровья на предмет превышения заданных значений. При появлении таких показателей система должна формировать уведомления для оповещения курирующего врача удобным для него способом, что позволит врачу оперативно реагировать на возможные негативные изменения состояния здоровья своего пациента.

Просмотр и редактирование информации о пользователе. Обеспечение врача возможностью постоянного и оперативного доступа к информации о пациенте является одной из основных задач медицинских информационных систем. При постановке диагноза и формировании плана лечения или профилактики врачу необходимо знать не только результаты последнего обследования здоровья пациента, но и его подробный общий анамнез (особенности развития, условия труда и жизни, семейное положение, перенесенные заболе- вания и операции, наследственные заболевания, аллергоанамнез, список противопоказаний и пр.). Для этого необходимо обеспечить возможность внесения данной информации в формализованном виде в личную карточку пациента и доступ к этим данным курирующего врача.

Описание архитектуры

Задачи системы управления здоровьем реализуются с помощью ПО, которое можно представить в виде взаимосвязанных компонентов (эти компоненты распределены между различными узлами, но взаимодействуют через сеть):

–      компонент представления (отвечает за интерфейс пользователя);

–      прикладной компонент (реализует алгоритм поддержки управления здоровьем);

–      компонент управления ресурсами (обеспечивает доступ к данным).

При этом рассматриваем следующие части системы:

–      пользовательский интерфейс (отвечает за отображение информации);

–      логика представления (отвечает за обработку объектов пользовательского интерфейса);

–      прикладные функции (связывают клиента и БД, содержат основную логику приложения);

–      функции доступа к данным.

Физическое расположение частей системы показано на рисунке 2.

Слой представления состоит из слоя представления браузером – на клиентской стороне и слоя веб-приложений – на стороне сервера. Клиент взаимодействует с сервером посредством HTTP-запросов.

Клиентская сторона реализуется как веб-стра­ницы, построенные браузером с помощью HTML, CSS, JavaScript и пр. Клиент строит различные интерфейсы для различных групп пользователей: пациентов, врачей-кураторов и администраторов медицинских учреждений.

Слой веб-приложений располагается на сервере и представлен пакетами, в которых сгруппированы функциональные компоненты в соответствии с основными функциями, которые должны быть доступны пользователю системы для полноценной работы с ней. Сетевое взаимодействие с управляющими компонентами осуществляется через шлюз SOAP, который является одним из основных стандартов технологий веб-сервисов.

Слой приложения системы обеспечивает передачу данных между пользовательским интерфейсом и хранилищем данных, обеспечивая тем самым возможность получения или внесения пользователем информации, обрабатываемой по соответствующим правилам, заложенным в слое логики приложения. Слой приложения обеспечивает следующий функционал:

–      экспорт и импорт данных о пациенте в хранилище данных;

–      создание новых учетных записей пользователей системы и определение для них ключевых показателей здоровья для осуществления мониторинга и задания целей управления;

–      обмен сообщениями между различными пользователями системы;

–      формирование и рассылка уведомлений для пользователей системы при регистрации критических значений показателей здоровья;

–      формирование и рассылка пользователям системы информации о запланированных событиях.

Данный функционал разделяется на две группы в соответствии с подходом BCED: первая группа обеспечивает взаимодействие с хранилищем данных (запись и чтение информации из хранилища), тогда как вторая группа – выполнение всех функций системы. Взаимодействие между этими двумя уровнями осуществляется посредством стандарта SOAP.

Взаимодействие с хранилищем данных обеспечивается стандартными компонентами, такими как Экспорт данных, Импорт данных, Создание нового пользователя.

Слой данных представлен БД, которая содержит всю информацию о пользователях системы, в том числе о состоянии их здоровья и личную информацию, историю переписки пользователей, шаблоны документов и т.д.

На рисунке 3 представлена схема размещения подсистем и их компонентов на различных технологических платформах, а в таблице даны описания компонентов. В качестве СУБД предлагается использовать Oracle Database 11g. Это реляци- онная СУБД, предназначенная для работы с данными, находящимися в плоских таблицах. Необходимо отметить, что интеграционная шина предназначена для обеспечения информационного обмена не только между подсистемами системы, но и между внешними по отношению к системе информационными системами и ресурсами в том случае, если будет необходима интеграция с какими-либо внешними системами. Подсистема информационной безопасности предназначена для предотвращения утечек, несанкционированного изменения и нарушения целостности данных. Подсистема администрирования предназначена для управления пользователями, их полномочиями, общесистемными справочниками, расписаниями выполнения заданий, шаблонами, метаданными.

Итак, в данной статье рассматривается IT-система, направленная на управление здоровьем человека через механизмы документации процессов управления. Пользователи системы имеют возможность надежного хранения медицинской документации, к которой при необходимости можно обратиться из любого места при наличии подключения к сети Интернет, а также организовать совместный доступ к ней.

Систему по управлению здоровьем предлагается реализовывать в соответствии с принципами сервис-ориентированной архитектуры, что дает очевидные преимущества: независимость системы от используемых платформ и инструментов разработки, а также ее масштабируемость и управляемость. Такое приложение легко адаптировать под нужды пользователей, удаляя, добавляя или заменяя определенные сервисы, необходимые для решения каких-либо конкретных или специфических задач управления здоровьем [7]. Приложение на сервис-ориентированной архитектуре легко интегрировать с внешними информационными системами, которые могут повысить эффективность управления здоровьем.

Учитывая демографическую ситуацию в стране и особенно уровень заболеваемости и смертности от хронических неинфекционных заболеваний, данное решение необходимо как можно оперативнее внедрять в медицинские учреждения нашей страны. С его помощью пациенты смогут эффективно и ответственно управлять собственным здоровьем под присмотром квалифицированных специалистов. При этом использование дистанционных технологий в управлении здоровьем позволит снизить количество как материальных, так и людских ресурсов (медицинского персонала), необходимых для обеспечения оздоровления населения.

Литература

1.     Нефедов О.Ю. Принципы управления здоровьем и информатизация российского здравоохранения // Устойчивое инновационное развитие: проектирование и управление. 2013. Т. 9. № 4 (21). С. 95–103.

2.     Гусев А.В., Романов Ф.А., Дуданов И.П. [и др.]. Информационные системы в здравоохранении.  Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2002. 120 с.

3.     Фролов С.В., Маковеев С.Н., Семенова С.В., Фа- реа С.Г. Современные тенденции развития медицинских информационных систем // Вестн. Тамбовского гос. технич. ун-та. 2010. Т.16. № 2. С. 266–272.

4.     Федосеев Г., Елисеева М., Трофимов В. «Рукотворные» болезни, их причины и последствия // Врач. 2009. № 2. С. 2–6.

5.     Фоменко А.Г. Удовлетворенность пациентов качеством медицинской помощи и их ожидания относительно перспектив развития здравоохранения // Медицинские новости. 2011. № 11. С. 31–38.

6.     Коберн А. Современные методы описания функциональных требований к системам; [пер. с англ.]. М.: Лори, 2002. 288 с.

7.     Назаренко Г.И., Гулиев Я.И., Ермаков Д.Е. Медицинские информационные системы: теория и практика; [под ред. Г.И. Назаренко, Г.С. Осипова]. М.: Физматлит, 2005. 320 с.