УДК

Висоцька О.В., Страшненко Г.М. Медичні інформаційні системи: Навч. посібник.  Харків: ХНУРЕ, 2013.  476 с.

ISBN 000-000-000-0

У навчальному посібнику викладено принципи побудови медичних інформаційних систем (МІС), що забезпечують автоматизацію процесів обробки та аналізу даних медико-біологічних досліджень, і основні напрями їх використання. Розглянуто структуру комп'ютерних систем, що забезпечують інформаційну підтримку медико-біологічних досліджень та автоматизацію документообігу. Порушуються питання, пов'язані зі стандартизацією інформації в МІС. Окремий розділ присвячений формалізації та алгоритмізації медичних задач у МІС.

Рекомендується студентам денної та заочної форм навчання напрямку «Біомедична інженерія» і студентам медико-інженерних спеціальностей.

Іл. 117. Табл. 27. Бібліогр. наймен. 185.

Рецензенти:

А.І. Поворознюк, д-р техн. наук, професор кафедри ОТП НТУ «ХПІ»

Є.І. Кучеренко, д-р техн. наук, професор кафедри Штучного інтелекту ХНУРЕ

ISBN 000-000-000-0  Г.М. Страшненко, О.В. Висоцька,

2013

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ………………………………………..	7
ВСТУП……….…………………………………………………………………	10
1 ВИЗНАЧЕННЯ, СТРУКТУРА І КЛАСИФІКАЦІЯ МЕДИЧНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ………………………………………………	12
1.1 Поняття медичної інформаційної системи………………………….	12
1.2 Призначення, особливості та основні властивості медичних інформаційних систем……………………………………………………	13
1.3 Історія розвитку медичних інформаційних систем…………………	15
1.4 Класифікація медичних інформаційних систем……………………..	18
2 СТАНДАРТИЗАЦІЯ І КЛАСИФІКАЦІЯ ІНФОРМАЦІЇ В МЕДИЧНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ……………………………………………	37
2.1 Стандарти в галузі інформаційних технологій……………………….	37
2.2 Медичні інформаційні стандарти – регламентуючі документи формування, передачі та обробки медичної інформації………………..	48
2.3 Класифікація та кодування медичної інформації…………………...	52
2.3.1 Основні поняття в області класифікації та кодування інформації……………………………………………………………….	52
2.3.2 Міжнародні системи класифікації та кодування……………….	60
2.3.2 Системи класифікації та кодування в Україні………………….	84
3 ФОРМАЛІЗАЦІЯ ТА АЛГОРИТМІЗАЦІЯ МЕДИЧНИХ ЗАДАЧ В ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ…………………………………………..	85
3.1 Формалізація медичних знань………………………………………...	86
3.1.1 Основні логічні закони……………………………………………	87
3.1.2 Елементи алгебри логіки…………………………………………	91
3.1.3 Мова логіки………………………………………………………..	93
3.1.4 Основні поняття нечіткої логіки…………………………………	109
3.1.4.1 Поняття нечіткої множини…………………………………..	110
3.1.4.2 Основні операції на нечітких множинах……………………	118
3.1.4.3 Нечітка та лінгвістична змінні………………………………	122
3.1.4.4 Нечіткі відносини…………………………………………….	126
3.1.4.5 Нечітке логічне виведення…………………………………..	128
3.2 Основи алгоритмізації медичних задач……………………………...	132
3.2.1 Основні властивості алгоритмів і методи їх опису……………..	132
3.2.2 Методи розробки та аналізу алгоритмів………………………...	134
3.2.3 Діагностичні алгоритми…………………………………………..	137
4 ОСНОВИ СТВОРЕННЯ МЕДИЧНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ..	145
4.1 Основоположні принципи створення медичних інформаційних систем……………………………………………………………………….	145
4.2 Структура медичної інформаційної системи………………………...	150
4.3 Загальні вимоги до медичної інформаційної системи………………	154
4.4 Життєвий цикл медичної інформаційної системи…………………...	161
4.5 Методи та засоби створення медичної інформаційної системи……	166
4.6 Основні стадії та етапи розробки медичних інформаційних систем…	173
4.7 Види документів під час створення медичних інформаційних систем..	180
4.8 Надійність та ефективність медичних інформаційних систем……..	192
5 ІНФОРМАЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧНІ медичні інформаційні системи…………………………………………………………………….	195
5.1 Електронна історія хвороби…………………………………………...	195
5.1.1 Основні поняття та визначення…………………………………..	195
5.1.2. Структура електронного персонального медичного запису…..	203
5.1.3. Життєвий цикл електронних персональних медичних записів….	205
5.1.4 Вимоги до змісту, форми подання інформації в електронній історії хвороби…………………………………………………………....	208
5.1.5 Вимоги до інтерфейсу користувача електронного персонального медичного запису…………………………………….................................	214
5.2 Автоматизоване робоче місце лікаря-спеціаліста……………………...	215
5.3 Інформаційні системи клініко-лабораторних досліджень…………..	217
5.4 Медичні інформаційні системи рівня лікувально-профілактичних установ………………………………………………………………………	220
5.4.1 Інформаційні системи консультативних центрів………………..	222
5.4.2 Скринінгові системи………………………………………………	222
5.4.3 Банки інформації медичних установ і служб та персоніфіковані регістри……………………………………………………………………..	225
5.4.4 Інформаційні системи поліклінічного обслуговування………...	227
5.4.5 Госпітальні інформаційні системи……………………………….	229
5.5 Географічні інформаційні системи……………………………………	233
5.6 Комп'ютерні мережеві технології та їх використання в медико-біологічних дослідженнях…………………………………………………	240
5.6.1 Можливості мережі Інтернет для лікарів………………………..	240
5.6.2 Можливості мережі Інтернет для пацієнтів……………………..	242
5.6.3 Моніторинг стану здоров'я населення на основі спеціалізованих медичних комп'ютерних мереж………………………………………….	243
5.7 Приклади медичних інформаційних систем для аналізу кардіологічної, цитоморфологобіофізичної та офтальмологічної інформації…………………………………………………………………...	247
6 ІНТЕЛЕКТУАЛЬНІ СИСТЕМИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ У МЕДИЦИНІ……………………………………………………………………	257
6.1 Поняття штучного інтелекту…………………………………………..	257
6.2 Історія досліджень у галузі штучного інтелекту……………………..	259
6.3 Поняття «знання» у штучному інтелекті……………………………..	267
6.4 Ідентифікація та класифікація інтелектуальних систем…………….	273
6.5 Медичні експертні системи……………………………………………	277
6.5.1 Поняття та властивості експертної системи……………………..	277
6.5.2 Класифікація експертних систем…………………………………	285
6.5.3 Структура експертної системи……………………………………	287
6.5.4 Склад і взаємодія учасників побудови й експлуатації експертних систем……………………………………………………….	288
6.5.5 Стратегії набуття знань……………………………………….........	291
6.5.6 Структурування знань……………………………………………..	311
6.5.7 Моделі та методи подання знань у медичних експертних системах…………………………………………………………………..	315
6.5.7.1 Логічні методи подання знань………………………..............	315
6.5.7.2 Продукційні моделі…………………………………………...	316
6.5.7.3 Методи подання, засновані на апараті семантичних мереж…………………………………………………………………..	327
6.5.7.4 Методи подання знань, які засновані на апараті фреймів………………………………………………………………...	334
6.5.8 Технологія розробки експертних систем………………………...	342
6.5.9 Рівні розробки експертної системи……………………………….	347
6.6 Мови програмування для інтелектуальних систем…………………..	348
6.6.1. Історія розвитку інтелектуальних мов…………………………..	348
6.6.2 Природа засобів побудови експертних систем………………….	351
6.6.3 Мови подання знань………………………………………..	352
6.6.4 Середовища програмування інтелектуальних систем…………..	353
6.6.4.1 Інструментальні пакети для інтелектуальних систем………	353
6.6.4.2 WorkBench-системи…………………………………………..	354
6.6.5 Прикладні інтелектуальні системи. Експертна система MYCIN…	355
6.6.5.1 Структура MYCIN…………………………………………….	355
6.6.5.2 База знань MYCIN…………………………………………….	357
6.6.5.3 Генерація рішень у системі MYCIN…………………………	359
6.7 Нейронні мережі в медицині…………………………………………..	363
6.7.1 Основи теорії нейронних мереж………………………………….	365
6.7.2 Навчання нейронних мереж………………………………………	368
6.7.3 Архітектура нейронних мереж……………………………………	373
6.7.4 Приклади використання нейронних мереж у медицині………...	377
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ……………………………………………………….	390
ГЛОСАРІЙ………………………….…………………………………………..	402
ДОДАТОК А…………………………………………………………………..	410
ДОДАТОК Б…………………………………………………………………...	415
ДОДАТОК В…………………………………………………………………..	416
ДОДАТОК Г…………………………………………………………………...	427
ДОДАТОК Д…………………………………………………………………..	428
ДОДАТОК Е…………………………………………………………………..	437

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

АГ	– артеріальна гіпертензія
АІДС	– автоматизована інформаційно-довідкова система
АІПС	– автоматизована інформаційно-пошукова система
АПУ	– амбулаторно-поліклінічна установа
АРМ	– автоматизоване робоче місце лікаря
АСОД	– автоматизована система обробки даних
АСПОН	– автоматизована система профілактичних оглядів населення
АССД	– автоматизована система скринінгової діагностики
АСУ	– автоматизована система управління
АТ	– артеріальний тиск
БД	– база даних
БЗ	– база знань
ВООЗ	– всесвітня організація охорони здоров'я
ВОТ	– внутрішньоочний тиск
ВПО	– випадок поліклінічного обслуговування
ВС	– вимірювальна система
ВСР	– варіабельність серцевого ритму
ГА	– генетичний алгоритм
ГеІС	– географічна інформаційна система
ГІС	– госпітальна інформаційна система
ДМІС	– довідково-інформаційна медична інформаційна система
ДНК	– дезоксирибонуклеїнова кислота
ДСТУ	– державний стандарт України
ЕЕГ	– електроенцефалограма
ЕІХ	– електронна історія хвороби
ЕКГ	– електрокардіограма
ЕМА	– електронний медичний архів
ЕМД	– електронний медичний документ
ЕМК	– електронна медична карта
ЕОМ	– електронно-обчислювальна машина
ЕПМЗ	– електронний персональний медичний запис
ЕС	– експертна система
ЕСКД	– єдина система конструкторської документації
ЕСПД	– єдина система програмної документації
ЕЦП	– електронний цифровий підпис
ЖЦ	– життєвий цикл
ІЕМА	– інтегрований електронний медичний архів
ІЕМК	– інтегрована електронна медична карта
ІЗ	– інструментальний засіб
ІС	– інформаційна система
ІТ	– інформаційні технології
ІХ	– історія хвороби
КН	– клінічні настанови
КПК	– кишенькові персональні комп'ютери
КТЗ	– комплекс технічних засобів
ЛІС	– лабораторна інформаційна система
ЛПУ	– лікувально-профілактична установа
МЕК	– міжнародна електротехнічна комісія
МІС	– медична інформаційна система
МКХ	– міжнародна класифікація хвороб
МПЗ	– мова подання знань
МУ	– медична установа
НДІ	– науково-дослідні інститути
НДМІС	– науково-дослідна медична інформаційна система
НДР	– науково-дослідні роботи
НТД	– нормативно-технічна документація
ОЗ	– охорона здоров'я
ОМІС	– освітня медична інформаційна система
ООП	– об'єктно-орієнтований підхід
ОЦ	– обчислювальний центр
ПЕМА	– персональний електронний медичний архів
ПЕМК	– персональна електронна медична карта
ПЗ	– програмне забезпечення
ПК	– персональний комп'ютер
ПМЗ	– персональний медичний запис
ППП	– пакети прикладних програм
ППФ	– правильно побудовані формули
РМІС	– ресурсна медична інформаційна система
САК	– система автоматичного контролю
САМІС	– статистико-аналітична медична інформаційна система
САПР	– система автоматизованого проектування
СВЕМК	– система ведення електронних медичних карт
СКБД	– система керування базами даних
СКБЗ	– система керування базами знань
СМД	– стандарт медичної допомоги
СРО	– система розпізнавання (ідентифікації) образів
СТД	– система технічної діагностики
ТЗ	– технічне завдання
ТМІС	– технологічна медична інформаційна система
ТПР	– типові проектні рішення
УДК	– універсальна десяткова класифікація
УЗД	– ультразвукові дослідження
ФІ	– функція істинності
ФКГ	– фонокардіограма
ФС	– формальна система
ШІ	– штучний інтелект

ВСТУП

Сучасний етап розвитку науки і техніки характеризується активним впровадженням інформаційних технологій у різні галузі діяльності. Медицина не є винятком. Багато успіхів в цій області пов'язані з активним залученням методів автоматизованої обробки результатів досліджень на базі сучасних комп'ютерів.

В інфраструктурі сучасного інформаційно-індустріального суспільства інформаційні системи займають одне з ключових місць.

Значний теоретичний, алгоритмічний і програмний доробок, накопичений в області медичних інформаційних технологій, вимагає серйозного аналізу та узагальнення. На жаль, зараз практично не існує навчальних посібників, які давали б цілісне уявлення про особливості, основні принципи побудови МІС та напрями їх ефективного використання. Це пов'язано насамперед з динамічним розвитком інформаційних технологій і постійним оновленням інформації.

В основі даного посібника лежить курс лекцій з дисципліни «Медичні інформаційні системи», який викладається автором О.В. Висоцькою студентам факультету Електронної техніки Харківського національного університету радіоелектроніки. Метою даного курсу є вивчення сучасних МІС та основних принципів їх побудови.

Цей навчальний посібник є спробою завершеного цілісного викладу основних принципів розробки МІС, які забезпечують автоматизацію процесів обробки та аналізу даних медико-біологічних досліджень.

Основний матеріал посібника був підготовлений проф. кафедри Біомедичної інженерії О.В. Висоцькою. Достатньо повне висвітлення розглянутих у посібнику питань допомогла реалізувати аспірантка кафедри Біомедичної інженерії Г.М. Страшненко, яка написала підрозділи: 6.6.3 – Мови подання знань; 6.6.4 – Середовища програмування інтелектуальних інформаційних систем, а також виконала складну та копітку роботу з підготовки рукопису до друку.

Даний посібник орієнтований передусім на студентів технічних вищих навчальних закладів, які навчаються за спеціальностями «Інформаційні технології в біомедицині» та «Біомедична інженерія». Разом з тим автори сподіваються, що не менш корисним запропонований навчальний посібник буде і для спеціалістів у галузі медицини та біології, оскільки ілюструє можливості сучасних МІС.

У першому розділі формулюється поняття МІС, їх призначення, особливості та основні властивості. Також наводиться історія розвитку медичних інформаційних систем і класифікація сучасних МІС за різними ознаками. Значна увага приділяється огляду сучасних спеціалізованих програмних продуктів та практичним прикладам їх використання.

У другому розділі наводяться визначення понять стандартизації та стандарту, викладені особливості стандартизації інформації в МІС. Наведена класифікація стандартів у галузі інформаційних технологій та міжнародні організації, які їх розробляють. Приділяється увага основним поняттям в області класифікації та кодування медичної інформації. Докладно розглядаються відомі міжнародні системи класифікації і кодування медичної інформації та приклади роботи з ними.

У третьому розділі обговорюються питання, пов'язані з формалізацією та алгоритмізацією медичних задач у МІС. Значну увагу приділено основним поняттям і законам логіки. Також розглядаються елементи алгебри логіки, мови логіки висловлювань і предикатів, основні поняття нечіткої логіки. У даному розділі наведені основні властивості алгоритмів і методи їх опису. Подані методи розробки й аналізу алгоритмів. Формулюється поняття діагностичного алгоритму та наводяться різні форми його запису. Також детально розглядаються приклади діагностичних алгоритмів, розроблених для конкретних МІС.

У четвертому розділі розглядаються основоположні принципи створення МІС. Подана загальна структура МІС, а також вимоги до різних видів забезпечення МІС. Значна увага приділяється відомим моделям життєвого циклу МІС. Також у даному розділі наведені методи та засоби створення МІС. Докладно розглядаються основні стадії та етапи розробки МІС, а також необхідні види документів в ході ії створення. Приділяється увага питанню надійності та ефективності МІС.

У п'ятому розділі розглядаються інформаційно-технологічні МІС. Докладно викладені сучасні вимоги до змісту та форми подання медичної інформації в структурі електронної історії хвороби. Розглядаються АРМи лікарів-спеціалістів, МІС рівня лікувально-профілактичних установ та географічні інформаційні системи. Приділяється увага питанню використання комп'ютерних мережевих технологій у медико-біологічній практиці. Також у даному розділі наведені приклади практичної реалізації МІС.

У шостому розділі розглядаються інтелектуальні системи прийняття рішень у медицині. Насамперед формулюється поняття штучного інтелекту. Наводиться історія досліджень у галузі штучного інтелекту. Значна увага приділяється способам вилучення, подання та аналізу медичних знань. Також наводиться класифікація інтелектуальних систем. Формулюється поняття експертної системи (ЕС) та наводяться її основні властивості. Дається класифікація і структура медичних ЕС. Докладно розглядається технологія їх розробки. Також у даному розділі викладаються основи теорії нейронних мереж та їх практичне використання в медицині.

1 Визначення, структура і класифікація медичних інформаційних систем

1.1 Поняття медичної інформаційної системи

Характерною рисою нашого часу є процеси інформатизації, що інтенсивно розвиваються, практично у всіх сферах людської діяльності. Вони привели до формування нової інформаційної інфраструктури, яка пов'язана з новим типом суспільних відносин (інформаційні відносини), з новою реальністю (віртуальною реальністю), з новими інформаційними системами.

Поняття інформаційної системи багатогранне і має декілька визначень і підходів. У нормативно-правовому сенсі інформаційна система (ІС) визначається як «організаційно впорядкована сукупність документів (масивів документів) та інформаційних технологій, у тому числі і з використанням засобів обчислювальної техніки та зв'язку, що реалізують інформаційні процеси» [1].

У нормативно-правовому трактуванні інформаційні процеси визначаються як «процеси створення, збирання, обробки, накопичення, зберігання, пошуку, розповсюдження і споживання інформації та охоплюють тим самим всі сфери людської діяльності.

Інформаційне забезпечення є складовою частиною поняття інформаційних процесів. Інформаційне забезпечення найчастіше співвідноситься з організаційно-управлінською та виробничо-технологічною сферою. Тому під інформаційним забезпеченням розумітемо сукупність процесів збирання, обробки, зберігання аналізу та видачі інформації, необхідної для забезпечення управлінської діяльності та технологічних процесів.

Під інформаційною системою розуміється організована сукупність програмно-технічних та інших допоміжних засобів, технологічних процесів і функціонально-певних груп працівників, які забезпечують збирання, подання та накопичення інформаційних ресурсів у певній предметній області, пошук і видачу відомостей, необхідних для задоволення інформаційних потреб встановленого контингенту користувачів – абонентів системи.

Медична інформаційна система – це сукупність програмно-технічних засобів, призначених для автоматизації різних процесів, які відбуваються в лікувально-профілактичних установах (ЛПУ) та системі охорони здоров'я.

МІС – це форма організації діяльності в медицині, яка об'єднує медиків, математиків, інженерів, техніків з комплексом технічних засобів, що забезпечують збирання, зберігання, обробку та аналіз медичної інформації різного профілю в процесі вирішення завдань медицини й охорони здоров'я.

Метою створення будь-якої інформаційної системи є полегшення та впорядкування роботи з потоками інформації для управління (лікування і профілактики) та здійснення в ряді випадків процесу управління.

Отже, цілями створення МІС є:

1) створення єдиного інформаційного простору;

2) моніторинг та управління якості медичної допомоги;

3) підвищення прозорості діяльності медичних установ та ефективності прийнятих управлінських рішень;

4) аналіз економічних аспектів надання медичної допомоги;

5) скорочення термінів обстеження і лікування пацієнтів.

Впровадження МІС має позитивний ефект для всіх учасників системи охорони здоров'я.

Медичні інформаційні системи мають ряд функціональних можливостей:

- інформаційна підтримка процесів діагностики, лікування та реабілітації пацієнтів;

- інформаційне забезпечення діяльності лікарів (фармакологічні бази даних, керівництва щодо застосування лікарських засобів, протоколи ведення хворих тощо);

- персональний облік пацієнтів, ведення та обробка медичних документів;

- облік медичної допомоги та медичних послуг, наданих пацієнтам, визначення потреби в основних видах медичної допомоги;

- оцінка, контроль та забезпечення якості медичної допомоги;

- розрахунок нормативів і тарифів оплати за надану медичну допомогу;

- організація взаєморозрахунків між установами охорони здоров'я;

- облік, планування фінансових і матеріальних ресурсів та управління закладами охорони здоров'я;

- моніторинг за станом медико-демографічної та епідеміологічної ситуації;

- збирання та опрацювання медичних статистичних даних, моніторинг стану здоров'я населення;

- оформлення та подання державної медичної статистичної звітності, аналіз статистичних даних;

- підтримка прийняття рішень, у т. ч. на основі сучасних баз знань, методів логічного висновку, експертних систем тощо;

- інформаційний обмін між ІС охорони здоров'я, а також ІС інших відомств (соціального захисту, освіти і т. д.) у стандартних форматах обміну;

- підтримка телемедичних технологій (телемоніторинг, телемедичних консультацій і консиліумів, відеоконференцзв'язку, доступу до віддалених інформаційних ресурсів);

- підтримка процесів навчання, підготовки й перепідготовки фахівців та інші можливості.

Розглянемо детальніше деякі функції МІС.

Як у будь-якій ІС, до них належать збирання інформації, якій передує отримання первинних даних про пацієнта внаслідок його огляду або автоматично за допомогою спеціального обладнання для реєстрації стану хворого, і, зрештою, з інших спеціалізованих МІС (наприклад, з анестезіології або кардіології). Звичайно, у такій системі інформація потребує структуризацію та зберігання не тільки в базі даних (БД), а й у різних сховищах, зокрема рентгенограм або кардіограм. Сучасні МІС працюють у мережі, тому під час їх експлуатації користувачі можуть мати доступ до розподілених БД або інших різноманітних інформаційних ресурсів, у тому числі й до ресурсів, які знаходяться в Internet. Істотне розширення асортименту обладнання, що використовується в охороні здоров'я, і підвищення якості медичного обслуговування призводять до включення в ресурс МІС додаткової інформації. Зараз стало цілком реальним включати, наприклад, на рівні лікарні, відомості про ліки, що закуповуються через аптеки. Отже, МІС може повною мірою підтримувати функції будь-якого медичного закладу.

Складним медичним системам притаманні різні властивості, але серед них є такі, якими не можна нехтувати, досліджуючи їх функціонування, прогнозуючи розвиток, аналізуючи їхню взаємодію із зовнішнім середовищем. До таких властивостей належать, зокрема, надійність, адаптивність, живучість, завадостійкість.

Надійність – комплексна властивість МІС зберігати в часі та встановлених межах значення всіх параметрів, які характеризують здатність МІС виконувати свої функції у заданих режимах і умовах експлуатації. Надійність включає властивості безвідмовності та ремонтопридатності МІС, а в деяких випадках і довговічності ії технічних засобів.

Адаптивність – здатність МІС змінюватися для збереження своїх експлуатаційних показників у заданих межах при змінах зовнішнього середовища.

Живучість – властивість, що характеризується здатністю виконувати встановлений обсяг функцій в умовах зовнішнього середовища і відмов компонентів системи у заданих межах.

Завадостійкість – властивість, що характеризується здатністю виконувати свої функції в умовах впливу перешкод, зокрема від електромагнітних полів.

1.3 Історія розвитку медичних інформаційних систем

Історично першими видами інформаційних систем є архіви та бібліотеки. Їм притаманні всі атрибути інформаційної системи. Вони забезпечують у будь-якої предметної області збирання даних, їх подання та зберігання в певній формі (книго-, архівосховища, каталоги тощо), у них визначається порядок використання інформаційних фондів (тобто визначені абоненти, режими та способи видачі інформації – абонементи, читальні зали і т. п.).

Перші спроби використання обчислювальних пристроїв в охороні здоров'я для створення медичних інформаційних систем були зроблені в середині 50-х років XX ст. у США. Першим проектом МІС був проект MEDINET, розроблений фірмою «General Electric» [2].

Починаючи з 70-х років, розвиток радянських медичних інформаційних систем поділився на два напрямки:

1) створення інтегрованих комплексів, в яких один потужний комп'ютер (сервер) використовувався для підтримки різних додатків;

2) створення розподілених систем, які підтримували б роздільну реалізацію спеціалізованих додатків за допомогою самостійних комп'ютерів.

Також були створені та експлуатувалися МІС на базі електронно-обчислювальної машини (ЕОМ) М-220 для діагностики різних захворювань.

Були зроблені перші спроби за допомогою ІС управляти лікарнею, а точніше, - обробляти дані, щоб «виявляти захворювання, приймати рішення з госпіталізації, для стаціонарного спостереження та лікування, виписки з клініки, а також спостереження після виписки». Апаратна платформа для таких систем ґрунтувалася на ЕОМ типу «Мінськ 22/23/32» та ЄС 1020/30/40. Зв'язок між лікарнями та державними установами забезпечувався такою апаратурою передачі даних, як «Обь» або абонентський телеграф.

У США вже тоді постійно діяла Кайзерівська МІС з ВЦ в Окленді, що обслуговувала 1,5 млн. пацієнтів, 51 поліклініку та два госпіталі. До неї мали доступ 2 тис. лікарів. До її складу входили декілька підсистем: прискореного масового обстеження населення з автоматичною обробкою даних та видачею результатів (20 станцій, кожна з яких обслуговувала одну людину за хвилину); обробки даних, пов'язаних з прийомом пацієнтів; збирання результатів діагностування, приписів лікарів та звітів про стан хворих тощо. (використовувалися 50 пунктів прийому та обстеження); обліку застосовуваних медикаментів та аналізу їх впливу на хворих (виконувалася централізована обробка даних, отриманих з усіх установ, що входять до МІС); інформації про нові методи обстеження, що підвищують ефективність діяльності лікарів та вивільняють їх від заповнення документів вручну.

В СРСР така робота проводилася АСУ МОЗ. Спочатку використовувалася ЕОМ М-222, а потім її замінили більш потужною ЄС ЕОМ. Основним інформаційним ресурсом для всіх облікових МІС були дані з карти № 261, практично державного стандарту для різних служб МОЗ та інших установ.

В Інституті серцево-судинної хірургії ім. А.Н. Бакулєва власна діагностична та контролююча МІС на ЕОМ «Мінськ-23» дозволяла проводити аналіз параметрів організму та умов штучного кровообігу під час операції на відкритому серці та магістральних судинах.

Поряд з практичними дослідженнями проводилися і теоретичні розробки. В 70-х роках ХХ ст. в СРСР вийшли книги Є.І. Воробйова та А.І. Китова «Автоматизація обробки інформації та управління в охороні здоров'я» (1976) та «Введення в медичну кібернетику» (1977), в яких вже були розглянуті основні принципи побудови МІС [2].

На початку 80-х років перші міні-ЕОМ з'явилися в окремих великих відомчих лікувальних установах Радянського Союзу, оскільки вони володіли достатніми фінансовими можливостями.

Ситуація радикально змінилася, коли були створені перші мікропроцесори та перші персональні комп'ютери (ПК).

Практично в усіх медичних установах розроблялися для власних потреб численні АРМ діагностів, клініцистів, фармацевтів, медичних реєстраторів, статистиків та ін., які в подальшому потрапляли на ринок програмних засобів та пропонувалися до широкого поширення. Навіть в одній і тій самій лікарні для різних відділень створювалися або купувалися різні, несумісні між собою автоматизовані системи, які, безумовно, полегшували роботу окремих фахівців, але не давали значущого ефекту для установи в цілому.

Розвиток інформаційних технологій і сучасних комунікацій, поява в клініках великої кількості автоматизованих медичних приладів, систем, що стежать, та окремих комп'ютерів привели до значного зростання кількості МІС, причому, як у великих медичних центрах із значними потоками інформації, так і в медичних центрах середніх розмірів і навіть у невеликих клініках або клінічних відділеннях.

Сучасна концепція інформаційних систем передбачає об'єднання електронних записів про хворих (electronic patient records) з архівами медичних зображень та фінансовою інформацією, даними моніторингу з медичних приладів, результатами роботи автоматизованих лабораторій і систем, що стежать, наявність сучасних засобів обміну інформацією (електронної внутрішньолікарняної пошти, Internet, відеоконференцій тощо).

Зараз МІС базуються на будь-яких комп'ютерах, включаючи кишенькові (КПК), на сканерах, починаючи з планшетних і закінчуючи томографами, та спеціальних пристроях для біометричних спостережень, цифрового й аналогового зберігання інформації, відео- та фотозйомки, звукозапису та відтворення МІС, які базуються на КПК (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 – МІС, які базуються на КПК

Засоби зберігання МІС дозволяють працювати практично з необмеженими обсягами інформації, що знаходиться в локальних і регіональних мережах, а також в Internet.

Системна організація зберігання інформації підтримується системою керування базами даних (СКБД), які вибираються як у рамках клієнт-серверної технології, так і у вигляді традиційної БД для окремого персонального комп’ютера (ПК).

1.4 Класифікація медичних інформаційних систем

Класифікувати інформаційні системи досить складно через їх різноманіття та постійний розвиток структур і функцій.

Класифікувати МІС можна за різними ознаками.

За масштабом інформаційні системи поділяються на такі групи:

- одиночні;

- групові;

- корпоративні.

Одиночні інформаційні системи реалізуються, як правило, на автономному персональному комп'ютері (мережа не використовується).

Автономні (не підключені до інших інформаційних систем) комплекси технічних і програмних засобів призначені для обробки персональних даних (автоматизовані робочі місця).

Групові інформаційні системи орієнтовані на колективне використання інформації, найчастіше будуються на базі локальної обчислювальної мережі.

Це можуть бути комплекси автоматизованих робочих місць, об'єднані в єдину інформаційну систему засобами зв'язку без використання технології віддаленого доступу (локальні інформаційні системи).

Корпоративні інформаційні системи можуть підтримувати територіально рознесені вузли або мережі.

Можуть бути подані комплексами автоматизованих робочих місць та (або) локальних інформаційних систем, об'єднаних в єдину інформаційну систему засобами зв'язку з використанням технології віддаленого доступу (розподілені інформаційні системи).

За режимом обробки персональних даних інформаційні системи поділяються на:

- однокористувацькі;

- багатокористувацькі.

За розмежуванням прав доступу користувачів інформаційні системи поділяються на:

- системи без розмежування прав доступу;

- системи з розмежуванням прав доступу.

Залежно від ступеня механізації процесу збирання та опрацювання інформації МІС можна поділити на: автоматизовані та автоматичні. Перші передбачають обов'язкову участь в інформаційному процесі людини, інші – виключають ії (або містять як обслуговуючий персонал).

Автоматизована інформаційна система має функціональну частину та частину, що забезпечує. Ці частини складаються з підсистем. Функціональна частина забезпечує виконання завдань і призначення ІС. Фактично тут міститься модель системи управління. В рамках цієї частини відбувається трансформація цілей управління у функції, функцій – у підсистеми інформаційної системи.

За ступенем складності технічної, обчислювальної, аналітичної та логічної обробки інформації, що використовується, системи поділяються на:

1) автоматизовані системи обробки даних (АСОД), які призначені для розв'язання добре структурованих задач, за якими є вхідні дані, відомі алгоритми та стандартні процедури обробки. АСОД застосовуються з метою автоматизації повторюваних рутинних операцій. Як самостійні інформаційні системи АСОД зараз практично не використовуються, але разом з тим вони є обов'язковими елементами більшості складних інформаційних систем;

2) автоматизовані інформаційно-пошукові системи (АІПС), які призначені для пошуку й видачі медичної інформації за запитом користувача. Автоматизовані інформаційно-пошукові системи прийнято поділяти на: документальні та фактографічні. Такий поділ ґрунтується на відмінності об'єктів пошуку. У документальних – об'єктами пошуку є документи, їх копії або бібліографічний опис. Документальні інформаційні системи обслуговують клас задач, які не передбачають однозначної відповіді на поставлене запитання. БД таких систем утворює сукупність неструктурованих текстових документів (статті, книги, реферати, тексти законів) і графічних об'єктів, забезпечена тим чи іншим формалізованим апаратом пошуку. Мета системи, як правило, – видати у відповідь на запит користувача список документів або об'єктів, які певною мірою задовольняють сформульованим у запиті умовам. Наприклад: видати список усіх статей, в яких зустрічається слово «Томографія». Принциповою особливістю документальної системи є її здатність, з одного боку, видавати непотрібні користувачеві документи (наприклад, де слово «Томографія» вжито в іншому сенсі, ніж передбачалося), а з іншого – не видавати потрібні (наприклад, якщо автор вжив якийсь синонім або помилився у написанні). Документальна система повинна вміти за контекстом визначати зміст того чи іншого терміна, наприклад, розрізняти «ромашка» (рослина), «ромашка» (тип друкуючої головки принтера). У фактографічних – шуканими об'єктами можуть бути записи, які характеризують конкретні факти чи явища.

Інформація в фактографічній ІС зберігається у чітко структурованому вигляді, тому вона здатна давати однозначні відповіді на ці запитання, наприклад: «Хто вперше зробив пересадку нирки?», «Який номер телефону головного лікаря обласної лікарні м. Харкова тощо. Фактографічні ІС використовуються буквально у всіх сферах людської діяльності – у науці, медицині, державному і громадському житті, мистецтві, спорті та ін.

Існує ще один клас інформаційних систем, призначених для пошуку необхідної інформації;

3) автоматизовані інформаційно-довідкові системи (АІДС). Характерною особливістю цих систем є вимога відсутності інформаційного «шуму» в результатах обробки даних. Відсутність «шуму» є наслідком дуже детальної попередньої обробки масивів інформації, що вводяться в систему. Очевидно, що подібна обробка має проводитися фахівцями тієї області, в рамках якої функціонує інформаційно-довідкова система, а ручна обробка інформації істотно обмежує предметну область системи. Провести чітке розходження між інформаційно-пошуковими та інформаційно-довідковими системами останнім часом стає важко. Це відбувається внаслідок того, що розробники використовують все більш досконалі технології інформаційного пошуку, які дозволяють істотно зменшити величину "інформаційного шуму" в результатах роботи інформаційної системи. З іншого боку, сучасні складні інформаційно-пошукові системи реалізують і функції інформаційно-довідкових систем з точної обробки та пошуку довідкової інформації;

4) автоматизовані робочі місця (АРМ).

АРМ – це програмно-технічний комплекс, призначений для автоматизації діяльності певного виду. АРМ характеризується трьома складовими. Це:

- апаратні засоби;

- програмні засоби;

- певний вид діяльності, для автоматизації якої призначений даний АРМ.

Зазначимо, що остання складова – спрямованість на конкретний вид діяльності – є невід'ємною складовою будь-якого АРМа.

Так, наприклад, робоче місце секретаря, оснащене сучасним комп'ютером з операційною системою Microsoft Windows Vista Business і пакетом Microsoft Office, з підключеним до нього принтером та сканером не можна розглядати як «АРМ секретаря», оскільки даний набір апаратно-програмних засобів з тим самим успіхом може використовуватися інженером, педагогом, студентом та ін.

Незважаючи на те, що нині термін «Автоматизована система» повсюдно замінений більш адекватним терміном «Інформаційна система», словосполучення «Автоматизоване робоче місце» або абревіатура АРМ застосовується досить широко. Причому найчастіше дане словосполучення розглядається у вузькому сенсі – для позначення лише програмних засобів, що використовуються для інформаційної підтримки виконання певного виду професійної діяльності або конкретних функціональних обов'язків.

У медицині та охороні здоров'я основними цілями розробки автоматизованих робочих місць є:

- впровадження у практику лікувально-діагностичних методів, заснованих на математичній обробці даних, виконання якої без використання комп’ютера неможливо (магнітно-резонансна томографія);

- застосування апаратно-програмних засобів для виконання (заміни): вельми трудомістких і тривалих при «ручному» виконанні операцій (наприклад, обробка електроенцефалограмами (ЕЕГ), електрокардіограми (ЕКГ)) і, за рахунок цього, збільшення діагностичних можливостей методів досліджень;

- виключення впливу «людського фактора» на процес отримання та (або) результат обробки даних (наприклад, помилки в результаті недостатньої професійної підготовки, стомлення, особистісних психофізіологічних особливостей тощо).

Сьогодні АРМ найчастіше є компонентом інформаційної системи, що включає в себе велику кількість спеціалізованих АРМів.

Автоматизовані робочі місця можуть бути апаратно-програмними або тільки програмними.

Апаратно-програмні АРМи, або приладно-комп'ютерні системи призначені для інформаційної підтримки та/або автоматизації діагностичного та лікувального процесів, здійснюваних за безпосереднього контакту з організмом хворого.

Апаратно-програмні АРМи та комплекси фактично являють собою інтеграцію (сполучення) вимірювального приладу з обчислювальним пристроєм, що забезпечує комплексне виконання чотирьох функцій:

- управління роботою вимірювального приладу і сполучених з ним пристроїв;

- реєстрація та запам'ятовування показань вимірювального приладу або інших даних;

- перетворення та аналіз зареєстрованих даних;

- подання та виведення отриманих результатів у числовій, графічній або текстовій формі.

За конструктивним втіленням серед приладно-комп'ютерних систем (медичних апаратно-програмних комплексів) можна виділити:

- індивідуальні;

- мобільні;

- стаціонарні.

Мобільні системи відрізняються від стаціонарних лише тим, що замість настільного персонального комп'ютера в них використовується портативний комп'ютер, у зв'язку з чим вони разом з реєструючими пристроями можуть бути розміщені в одному портфелі або валізі, легко транспортуються і використовуються для клінічної діагностики поза стаціонаром, на виїздах або в польових умовах. Цими засобами мають бути оснащені і лікарі швидкої допомоги, і сімейні лікарі, лікарі районних і сільських лікарень, бригади медицини катастроф та санітарної авіації, медичних формувань МНС.

На рис. 1.2 показаний мобільний електрокардіограф «CARDIOVIT AT 4 Tele» [3], розроблений для реанімаційних машин, надання першої допомоги на дому, а також для того, щоб усі можливості сучасної ЕКГ були доступні в будь-якій віддаленій ділянці планети. Вага приладу – менше 2 кг.

Рисунок 1.2 – Мобільний електрокардіограф «CARDIOVIT AT- 4 Tele»

Іншим прикладом мобільної медичної системи є система «ТелеЭКГ» [4] (рис. 1.3), яка включає в себе:

- кардіоблок на дванадцять відведень;

- мобільний телефон-модем;

- кишеньковий комп'ютер з розробленим програмним забезпеченням.

Весь комплект такого кардіографа (маса – близько 1 кг) вміщується в невеликій сумці.

Рисунок 1.3 – Мобільний електрокардіограф системи «ТелеЭКГ»

Прикладами стаціонарних медичних АРМ можуть бути АРМ лікаря-рентгенолога (рис. 1.4), АРМ лікаря-кардіолога (рис 1.5) і апаратно-програмний комплекс для енцефалографічних досліджень «Мицар-ЭЭГ-201» [5].

Рисунок 1.4 – Робоче місце лікаря-рентгенолога, який працює у програмі «X-Ray»

АРМ лікаря-кардіолога дозволяє проводити «розшифровку» ЕКГ.

Рисунок 1.5 – Робоче місце лікаря-кардіолога, який працює у системі «Кардиолаб» [6]

Апаратно-програмний комплекс для енцефалографічних досліджень «Мицар-ЭЭГ-201» складається з блока реєстрації (рис. 1.6), встановлюваного безпосередньо поблизу обстежуваного пацієнта, і спеціалізованого програмного забезпечення.

В ході реєстрації ЕЕГ відеосигнал з підключеної до комп'ютера відеокамери записується синхронно з ЕЕГ для моніторингу стану пацієнта (рис. 1.7);

5) автоматизовані системи управління (АСУ). АСУ – комплекс програмних і технічних засобів, призначених для автоматизації управління різними об'єктами. Наприклад, система «КІР» («Корпоративні інформаційні рутини») є комплексною інформаційною системою управління ЛПУ і призначена для забезпечення підтримки функціонування усіх служб ЛПУ;

6) інформаційно-вимірювальні системи (сукупність функціонально об'єднаних вимірювальних, обчислювальних та інших допоміжних технічних засобів для отримання вимірювальної інформації, її перетворення, обробки з метою подання споживачеві в необхідному вигляді, або автоматичного здійснення логічних функцій контролю, діагностики, ідентифікації тощо).

Рисунок 1.6 – Блок реєстрації «Мицар-ЭЭГ-201»

Рисунок 1.7 – Реєстрація ЕЕГ за допомогою комплексу «Мицар-ЭЭГ-201»

Залежно від виконуваних функцій інформаційно-вимірювальні системи реалізуються у вигляді вимірювальних систем (ВС), систем автоматичного контролю (САК), технічної діагностики (СТД), розпізнавання (ідентифікації) образів (СРО). У СТД, САК і СРО вимірювальна система входить як підсистема.

Так, СРО призначені для визначення ступеня відповідності між досліджуваним об'єктом і еталонним образом.

САК здійснюють контроль співвідношення між поточним (що вимірюється) станом об'єкта і встановленою "нормою поведінки" за відомою математичною моделлю об'єкта. За результатами обробки отриманої інформації видається висновок про стан об'єктів контролю.

Таким чином, завданням САК є віднесення об'єкта до одного з можливих якісних станів.

Елементи будь-якого технічного об'єкта зазвичай можуть знаходитися у двох станах: працездатному і непрацездатному. Тому завданням СТД є визначення працездатності елемента та локалізації несправностей;

7) експертні системи (ЕС) та системи підтримки прийняття рішень.

Експертні системи, або «системи, засновані на знаннях», являють собою програмне забезпечення, яке аналізує деяку інформацію на основі спеціальних механізмів подання знань про предметну область і логічний висновок.

Медицина належить до числа областей, де застосування експертних систем може дати величезний ефект. Діагностичні та лікувальні можливості експертних систем пов'язані з тим, що їх бази можуть акумулювати знання великої кількості висококваліфікованих фахівців. Ця інформація про діагностичні ознаки того чи іншого захворювання, види його прояву та хід протікання, яка здатна враховувати особливості конкретних пацієнтів, поповнюватися взаємозв'язками з суміжних областей тощо.

Перед системами підтримки прийняття рішень не ставлять таких глобальних цілей. Вони призначені для надання допомоги користувачам у неструктурованих або слабко структурованих ситуаціях вибору. Такі системи виступають у ролі референта, який дозволяє розширити здібності людини, але не замінює ії думку або систему переваг. Вони призначені для використання в ситуаціях, коли процес прийняття рішення неможливо повністю формалізувати і реалізувати на ЕОМ через необхідність обліку суб'єктивної думки.

Інформаційні системи, що використовуються в охороні здоров'я, можна класифікувати за структурно-технологічним принципом, тобто ознакою їх використання в медичних установах (організаціях) та їх структурних підрозділах різних рівнів. Це:

1) МІС базового рівня (автоматизовані робочі місця), основна мета яких – комп'ютерна підтримка роботи лікарів різних спеціальностей, вони дозволяють підвищити якість профілактичної та лабораторно-діагностичної роботи, особливо в умовах масового обслуговування при дефіциті часу кваліфікованих фахівців;

2) ІС структурних підрозділів медичних установ (лікувального відділення, клінічної лабораторії, аптеки, харчоблоку тощо).

ІС структурних підрозділів медичних установ забезпечують вирішення завдань окремого підрозділу медичного закладу в рамках завдань установи в цілому.

До завдань МІС рівня структурного підрозділу належать:

- організація роботи (формування інформаційних потоків) структурного підрозділу. Наприклад, у рамках клініко-діагностичної лабораторії це: організація реєстрації біологічних матеріалів, їх розподіл за цілями напрямку, отримання результату дослідження, аналіз отриманого результату і його видача замовнику;

- облік обсягів робіт співробітників підрозділу;

- формування звітності за конкретними співробітниками і підрозділу в цілому;

- логістика (облік витрат, надходження і планування придбання медикаментів, виробів медичного призначення та витратних матеріалів).

На рис. 1.8 наведена структура МІС операційного блоку лікарні;

Рисунок 1.8 – Структура МІС операційного блоку лікарні

3) ІС установ системи охорони здоров'я (лікувально-профілактичні, такі як поліклініки, стаціонари, діагностичні центри; науково-дослідні інститути (НДІ), медичні ВНЗ тощо).

Інформаційні системи лікувально-профілактичного закладу засновані на об'єднанні всіх інформаційних потоків в єдину систему і забезпечують автоматизацію різних видів діяльності установи.

Наприклад, «Инфодент» [7] є багатофункціональним програмним комплексом (МІС), призначеним для автоматизації обліку та управління в клініці. Структура МІС «Инфодент» наведена на рис. 1.9.

Рисунок 1.9 – Структура МІС «Инфодент»

Його використання дозволяє вирішити такі завдання, як:

• повний контроль над усіма бізнес-процесами в клініці;

• ведення картотеки пацієнтів та електронної історії хвороби;

• ведення єдиної бази даних для клінік з розгалуженою філіальною структурою;

• автоматизація роботи реєстратури та керування тимчасовими ресурсами;

• ведення документообігу зі страховими компаніями і підприємствами: договори, розрахунки, страхові програми, звітність;

• оперативний аналіз і контроль діяльності клініки;

• складський облік матеріалів – управління запасами;

• облік роботи лабораторії;

• статистична та медична звітність;

• розрахунок заробітної плати персоналу.

Інформаційні системи НДІ та медичних вузів вирішують 3 основні завдання: інформатизацію технологічного процесу навчання, науково-дослідної роботи і управлінської діяльності НДІ та ВУЗів;

4) МІС територіального рівня (місто, район) подані:

а) ІС територіального органу охорони здоров'я;

б) ІС для вирішення медико-технологічних задач, що забезпечують інформаційну підтримку діяльності медичних працівників спеціалізованих медичних служб;

в) комп'ютерні телекомунікаційні медичні мережі, що забезпечують створення єдиного інформаційного простору на рівні регіону;

5) МІС федерального рівня, призначені для інформаційної підтримки державного рівня системи охорони здоров'я.

На рис. 1.10 наведена схема інформаційної взаємодії, яка дозволяє продемонструвати систему спадкоємності в роботі медичних установ (МУ) різних рівнів, коли кожне з них, діє в рамках досягнення однієї мети – збереження здоров'я нації.

Територіальні органи управління охорони здоров'я (ОЗ), працюючи з регіональною базою даних, виконують властиві їм координуючі та контролюючі функції. При цьому можливості і форми контролю істотно розширюються. Крім традиційного заключного контролю якості надання медичної допомоги, є можливість проведення поточного контролю якості надання медичних послуг безпосередньо в ході лікувального процесу, що забезпечує можливість оперативного вирішення виникаючих проблем;

6) Міжнародні інформаційні мережі.

Дана класифікація медичних інформаційних систем заснована на ієрархічному принципі і відповідає багаторівневій структурі охорони здоров'я.

Іншим прикладом класифікації МІС в залежності від сфери застосування є:

1) ІС організаційного управління – призначені для автоматизації функцій управлінського персоналу медичних установ. Основними функціями подібних систем є: оперативний контроль і регулювання, оперативний облік та аналіз, перспективне та оперативне планування, бухгалтерський облік, управління збутом, постачанням та інші економічні й організаційні завдання;

Рисунок 1.10 – Інформаційні потоки в ході надання медичних послуг у Єдиній інформаційній системі охорони здоров'я

2) ІС управління технологічними процесами (інформаційно-технологічні ІС) – призначені для автоматизації функцій медичного персоналу з контролю та управління лікувально-діагностичними операціями. В таких системах зазвичай передбачається наявність розвинених засобів вимірювання параметрів технологічних процесів (температури, тиску, хімічного складу тощо), процедур контролю допустимості значень параметрів і регулювання технологічних процесів;

3) ІС автоматизованого проектування (САПР) – призначені для автоматизації функцій інженерів-проектувальників, конструкторів, архітекторів, дизайнерів під час створення нової медичної техніки або технології. Основними функціями подібних систем є: інженерні розрахунки, створення графічної документації (креслень, схем, планів), створення проектної документації, моделювання проектованих об'єктів;

4) інтегровані ІС – використовуються для автоматизації всіх функцій медичного закладу та охоплюють весь цикл робіт. Вони включають в себе ряд модулів (підсистем), що працюють в єдиному інформаційному просторі та виконують функції підтримки відповідних напрямів діяльності.

Наведемо ще один приклад класифікації МІС за призначенням:

- консультативно-діагностичні системи (для діагностики патологічних станів).

ІС для клініко-лабораторних досліджень наведена на рис. 1.11.

Рисунок 1.11 – ІС для клініко-лабораторних досліджень

Призначення МІС для лабораторних досліджень – автоматизоване введення і збереження результатів лабораторних досліджень (клінічні записи). Сюди належать лабораторні системи мікробіології, радіології тощо.

За допомогою інформаційної системи лікар-консультант отримує можливість проведення патогістологічного або патоцитологічного досліджень у повному обсязі, перегляду всіх наявних зразків матеріалу.

Програмно-апаратний комплекс на основі мікроскопа «МИКМЕД-2» компанії ЛОМО [8] наведено на рис. 1.12;

Рисунок 1.12 – Програмно-апаратний комплекс на основі мікроскопа «МИКМЕД-2»

- офісні МІС. Основна функція офісних МІС – забезпечення інформаційної підтримки функціонування ЛПУ. Сюди належать автоматизація адміністративних, фінансових і виконавчих функцій клінічного персоналу, таких як ведення і перегляд поточної документації, складання підсумкової звітності (історії хвороби, облік хворих, лікарських препаратів, плани медичного догляду за хворими, бухгалтерський облік, облік витрат, перевірка утилізації тощо).

Інша задача офісних МІС – виконання управлінських завдань клінічної організації. До них належать складання графіків роботи лікарів, використання приміщень та обладнання, призначення хворим часу прийому у лікаря та інші подібні функції, пов'язані з плануванням та прогнозуванням;

- статистичні ІС. Призначені для оперативного аналізу діяльності установ охорони здоров'я та забезпечення автоматизації процесу підготовки даних статистичних звітів;

- науково-дослідні ІС в залежності від об'єктів опису поділяються на такі види: ІС наукової медичної інформації, що містять відомості про наукові публікації в галузі медицини, у тому числі електронні бібліотеки; організаційні ІС, що містять опис тематик наукових досліджень та їх результатів тощо;

- навчальні системи. Призначені для інформаційного забезпечення процесів навчання в медичних навчальних закладах;

- системи, що побудовані на принципах інтегрованих рішень.

Інтеграція інформаційних потоків, створення інтегрованих інформаційних систем дозволить створити єдиний інформаційний простір, підняти на новий рівень вітчизняну охорону здоров'я.

Більш повно відобразити специфіку об'єктів, що класифікуються, запропонував у 2005 році Гаспарян С.А. [9], застосувавши комплексний підхід, що враховує як структурно-організаційні рівні охорони здоров'я, так і функціональне призначення інформаційних систем. У відповідності з цим виділяють шість класів медичних інформаційних систем:

1) технологічні медичні інформаційні системи (ТМІС);

2) ресурсні медичні інформаційні системи (РМІС);

3) статистико-аналітичні медичні інформаційні системи (САМІС);

4) науково-дослідні медичні інформаційні системи (НДМІС);

5) освітні медичні інформаційні системи (ОМІС);

6) довідково-інформаційні медичні інформаційні системи (ДМІС).

Дані класи виділені згідно з такими підставами:

- об'єктів опису;

- соціальних завдань, що вирішуються;

- користувачів;

- ступенем і спрямованістю агрегації інформації на рівні вихідних документів.

Отже, сутність користування даними системами зводиться до інформаційного забезпечення відносин:

- лікар – хворий (ТМІС);

- економісти та бухгалтери закладів охорони здоров'я – керівники цих закладів та аналогічні співробітники вищого органу управління охороною здоров'я (РМІС);

- популяції – керуючі системами надання медичної допомоги (САМІС);

- біологічні об'єкти та наукові документи – дослідники, наукові керівники (НДМІС);

- викладачі – учні (ОМІС);

- довідково-інформаційні бази даних – населення та медичні працівники (ДМІС).

У свою чергу кожен клас МІС поділяється на види. Загальна класифікація наведена на рис. 1.13.

Рисунок 1.13 – Класи та види медичних інформаційних систем

Залежно від цілей обробки медико-біологічної інформації ТМІС, які призначені для діагностики стану людини, поділяються на:

- АСКЛД – автоматизовані системи клініко-лабораторних досліджень, включаючи програмно-апаратні комплекси, призначені для функціональної, променевої та лабораторної діагностики;

- АСКОД – автоматизовані системи консультативної обчислювальної діагностики, включаючи системи, засновані на методах математичної статистики, експертні системи та телемедичні консультативні системи;

- АСВЛТ – автоматизовані системи вибору лікувальної тактики, розрахунку доз медикаментів, або режиму променевого впливу, фізіотерапевтичного лікування тощо;

- АСПІС – автоматизовані системи постійного інтенсивного спостереження для післяопераційних палат, реанімаційних відділень, опікових центрів тощо;

- АСПОН – автоматизовані системи профілактичних оглядів населення.

Розподіл систем у класі РМІС ґрунтується на відмінності об'єктів опису, що характеризуються специфікою використовуваних ресурсів:

- АСФЗ – автоматизовані системи фінансового забезпечення, включаючи планування бюджету, забезпечення поточного накопичувального обліку витрат і формування підсумкової звітності установами охорони здоров'я;

- АСКCП – автоматизовані системи короткострокового та середньострокового планування роботи медичних працівників за профілями їх діяльності;

- АСМЗН – автоматизовані інформаційні системи медикаментозного забезпечення населення, включаючи пільговиків, а так само планування виробництва, закупівлі та розподілу за територіальними аптечними складами, ЛПУ, аптечною мережею;

- АСПВ – автоматизовані системи планування виробництва, закупівель та розподілу виробів медичної промисловості.

Розподіл систем класу САМІС на види ґрунтується на відмінності об'єктів опису, поданих у статистичних звітах ЛПУ та територіальних органів управління охороною здоров'я:

- МІСЗН – медичні інформаційні системи здоров'я населення, в яких об'єктами виступають статевовікові та професійні групи населення в цілому по країні або регіонах;

- МІССП – медичні інформаційні системи середовища проживання, в яких об'єктами є соціальні інститути, об'єкти виробництва та екологічні ніші (зони);

- МІСЗОЗ – медичні інформаційні системи закладів охорони здоров'я, засновані на описі матеріально-технічної бази установ, їх сукупності за типами та характеристиками їх діяльності;

- МІСКОЗ – медичні інформаційні системи кадрів охорони здоров'я, в яких об'єктами опису є середні медпрацівники, лікарі, керівники, наукові співробітники;

- МІСМП – медичні інформаційні системи медичної промисловості мають бути засновані на описі об'єктів-підприємств та об'єктів-продуктів цих підприємств (ліків, виробів, устаткування).

На тому самому принципі відмінності об'єктів опису проведена декомпозиція систем класу НДМІС на види складових систем:

- АСНМІ – автоматизовані системи наукової медичної інформації, заснованої на описі документів – наукових публікацій;

- ОНДМС – організаційні науково-дослідні медичні системи, засновані на описі тематики наукових досліджень та їх результатів за сукупністю установ, наукових напрямів, проблемних комісій;

- САМБД – системи автоматизації медико-біологічних досліджень, які засновані на описі поведінки досліджуваних об'єктів або їх сукупності.

Освітні медичні інформаційні системи (ОМІС) поділяються на види відповідно до педагогічних принципів оцінки рівня засвоєння знань учнями:

- АСКВЗ – автоматизовані системи, контролюючі відтворення знань з відповіді на питання, які вибрані з можливих варіантів;

- АСНКЗ – автоматизовані системи, навчальні та контролюючі знання;

- АСНВЗ – автоматизовані системи, які навчають вирішенню завдань, заснованих на знаннях.

Розподіл систем у класі ДМІС ґрунтується на відмінності об'єктів опису:

- ІСЮНД – інформаційні системи введення юридичних і нормативних документів;

- ІСЛПЗ – інформаційні системи лікувально-профілактичних закладів охорони здоров'я;

- ІСВЛО – інформаційні системи виробників ліків, медичного обладнання, виробів медичного призначення;

- ІСННЗ – інформаційні системи навчальних і наукових закладів охорони здоров'я;

- ІСАМП – інформаційні системи аптечної мережі та лікарських препаратів;

- ІСМСК – інформаційні системи медичних стандартів і класифікаторів.

Усі види систем цього класу орієнтовані на довідково-інформаційне забезпечення населення, співробітників ЛПУ з усіх питань, пов'язаних з юридичним, функціонально-структурним, лікарським і матеріально-технічним забезпеченням медичної допомоги.

Контрольні запитання

1. Дайте визначення поняття МІС.

2. Які цілі створення МІС?

3. Назвіть основні функціональні можливості МІС.

4. Наведіть основні властивості МІС.

5. Проведіть класифікацію МІС за різними ознаками.

6. Для чого призначені АІПС?

7. У чому відмінності між документальними та фактографічними АІПС?

8. У чому особливість автоматизованих інформаційно-довідкових систем?

9. Що таке АРМ лікаря?

10. Наведіть основні цілі розробки АРМ лікаря.

11. Які Вам відомі різновиди АРМів лікаря?

12. Що собою являють медичні інформаційно-вимірювальні системи?

13. Які медичні інформаційно-вимірювальні системи залежно від виконуваних функцій Ви знаєте?

14. Для чого призначені експертні системи та системи підтримки прийняття рішень?