Медицинские приборно-компьютерные системы (мпкс) Понятие о медицинских приборно-компьютерных системах.
Одним из направлений информатизации здравоохранения является компьютеризация медицинской аппаратуры. Медицинские приборы, оборудование, измерительная и управляющая техника плюс компьютеры со специальным программным обеспечением представляют собой медицинские приборно-компьютерные системы (МПКС) (Схема. 5.1).
Схема. 5.1
Эти медицинские информационные системы базового уровня предназначены для визуальных методов обследования, проведения лабораторных анализов и исследований, контроля (мониторинга) за состоянием пациентов и решения других медицинских задач. Перечисленные технологии выдают надежную и своевременную информацию медперсоналу. Они в большей мере безопасны и надежны, чем «докомпьютерные» методы. Главное же преимущество этих систем состоит в высокой информативности и валидности выходных данных. Сбор информации о состоянии больного, ее обработка в реальном режиме времени и выдача на устройство вывода в нужном для врача виде в таких комплексах почти или полностью автоматизированы благодаря огромным возможностям микропроцессорной техники.
Современные МПКС подняли на новый качественный уровень инструментальные методы исследования и интенсивную терапию. Специальное программное обеспечение для каждого вида МПКС представляет совокупность различных программ с разнообразными функциями по управлению медицинским оборудованием и обработке информации и является «ноу-хау» фирм производителей этой продукции. Среди его многообразия можно выделить такие востребованные направления:
1. Медицинские приборно-компьютерные системы для диагностических визуальных исследований (системы компьютерного анализа данных томографии, ультразвуковой диагностики, термографии, радиографии).
Медицинские приборно-компьютерные системы для наблюдения за состоянием здоровья пациента (мониторинги).
Медицинские приборно-компьютерные системы для проведения лабораторных анализов и исследований (анализа данных микробиологических и вирусологических исследований, анализа клеток и тканей человека).
Медицинские приборно-компьютерные системы в лучевой терапии (системы дозиметрического планирования).
Историческая справка.
История медицины не имела такого насыщенного периода появления новых методов обследования, лечения и прогнозирования, каким было ХХ столетие, особенно его вторая половина. В сравнительно короткое время прогресс обогатил практическую медицину визуальными и лабораторными методами диагностики, системами лечения, моделирования лечебных процессов, прогнозирования и многим другим. Каждое новейшее открытие в физике или технике неизбежно находило воплощение в медицине. Ярким примером тому может служить открытие Рентгена и его блестящее внедрение во врачебную практику. С момента открытия рентгеновских лучей (1895 год) медицина вошла в новую эру. Рентгеновские аппараты стали большим подспорьем в распознавании многих заболеваний и были почти единственными представителями визуальных методов обследования почти всю первую половину ХХ столетия.
Открытие оптоволокна в 50-е годы привело к появлению эндоскопов - инвазивных визуальных методов исследования внутренних полых органов, а соединение эндоскопов с микропроцессорами в начале 80-х годов создало видеоинформационные системы − видеоэндоскопы с высокой разрешающей способностью и хранением информации на внешних носителях. Такие системы дали возможность выводить на большой экран данные об очаге заболевания и этапах проведения операций (лапароскопия).
Именно компьютерная техника, интегрированная в медицину, подводила каждый раз человечество к самым необыкновенным решениям проблем. Начиная с 70-х годов, мировая медицина получила такие долгожданные, а временами – фантастические средства исследования, о которых трудно было представить еще в начале прошлого столетия. Так, создание компьютерной томографии (КТ) и ультразвуковых методов исследования (УЗИ) открыли новую эру в диагностике, признав КТ и УЗД – золотым стандартом в диагностике большого количества различных болезней. В 1972 году английский инженер Годфри Хаунсфилд изобрел компьютерный томограф. АмериканскийфизикАллан Кормак независимо от Хоунсфилда изобрел аналогичный процесс, и в1979году «за разработку компьютерной томографии» оба были удостоеныНобелевской премии пофизиологии имедицине. Уже в 1978 году первый компьютерный томограф был установлен в Советском Союзе, а в начале 80- х гг. Киевский завод «Реле и автоматика» начал производство сканирующих рентгеновских томографов (СРТ) для обследования головного мозга. В2003году за изобретение метода магнитно-резонансной томографииНобелевскую премиюпо физиологии и медицине получили британец сэрПитер Менсфилди американецПол Лотербур. Сейчас в клиниках и исследовательских центрах мира стоит около 23 тысяч магнитно-резонансных томографов, на которых проводится до 60 миллионов исследований в год.
Параллельно с изобретением и усовершенствованием томографов, начиная с 60-х годов, отмечался прогресс в ультразвуковых визуальных методах исследования. Цифровые аппараты УЗИ с применением технологии MSV™ (мультислайсинг) сегодня позволяют просматривать одновременно несколько двухмерных срезов, полученных при трехмерном сканировании (аналог технологий КТ, МРТ), что соответствует названию - ультразвуковая томография.
В лабораторные методы исследования информационные технологии начали внедряться в автоматах для биохимических, гематологических, иммунохимических, молекулярно-биологических исследований начиная с 70 годов ХХ столетия в США, Японии, странах Европы. На Украине такие технологии появились в конце 90-х годов. Анализы данных микробиологических и вирусологических исследований, анализы клеток и тканей человека стали проводить автоматы и приборы на базе процессорной техники и специального программного обеспечения, описывая и расширяя диапазон экспресс-анализов. Медицинские приборно-компьютерные системы для проведения лабораторных анализов и исследований стали качественно изменять уровень результатов анализов любой клинической лаборатории. На мировом рынке продуктов для лабораторной медицины наиболее представительными являются США, Япония, Германия.
Среди МПКС особое место занимает компьютерный мониторинг - аппаратные комплексы, предназначенные для наблюдения за параметрами работы какого-нибудь одного органа или группы органов. Такие технологии начали развиваться еще в начале 60-х годов. Большой вклад в разработку мониторинговых систем сделали отечественные ученые Н.Н. Амосов, М.Л. Быховский, Е.В.Гублер с коллективами врачей и специалистами по вычислительной технике. Наблюдение за состоянием больных во время хирургических операций и послеоперационных больных в палатах интенсивной терапии вели автоматы, программное обеспечение которых четко контролировало все отклонения от нормы наблюдаемых биологических параметров. Из зарубежных приоритетов можно выделить работы американских и японских ученых. КМС стали неотъемлемой частью медицины критических состояний и телемедицинских наблюдений.