На основе зарубежного и отечественного опыта разработки и эксплуатации информационных систем (ИС) лечебных учреждений сформулированы требования к современным медицинским ИС, обеспечивающие эффективное использование медицинских данных, их конфиденциальность и достоверность, защиту интересов и достоинства медперсонала, поддержку врачебных решений, а также облегчающие последующее развитие ИС. Введены понятия, с использованием которых формально описан ряд предложенных требований. Предложена информационная схема реализации указанных требований в ИС. *

На международных форумах MEDINFO (раз в 3 года) подводятся очередные итоги развития медицинской информатики. Большое внимание на MEDINFO-89 было уделено требованиям, которые сегодня следует предъявлять к информационным системам (ИС) лечебных учреждений [4-7]. Речь шла о требовании целостности (integrity), понимаемом как требование полноты, качественности и достоинства ИС. В работе предпринята попытка объединить эти требования, изложить их с единой позиции, введя необходимые понятия и обозначения, наметить путь их осуществления.

Говоря о современной концепции ИС, мы подразумеваем, что требования уже высказаны и частично осуществлены в отдельных ИС, но еще нет их полной совместной реализации. Используемые в работе ссылки служат только одной цели - указанию, что данное требование уже рассматривалось, и не претендуют на указание авторства. Требования и понятия, которые авторам представляются не лежащими на поверхности и не формулировавшимися ранее, отмечаются знаком (*).

План изложения. Сначала рассматриваются 4 группы требований целостности: 1 - данных; 2 - медперсонала; 3 - значений; 4 - программ. Далее вводится ряд понятий, необходимых для описания пути реализации ИС, удовлетворяющей этим требованиям. И, наконец, описывается информационная схема реализации, в основе которой лежит последовательное использование ярлыков (label) для управления пересылкой информации.

Требования целостности ИС

1. Целостность данных.

1.1. Возможность использования ранее введенной информации [3, 5]. Это очень важное требование, так как одна и та же информация может использоваться и как текст, и как коды для статистического анализа. По-видимому, наиболее простое решение - одновременное создание и совместное хранение текста и его кодированного отображения. При проектировании больших ИС, рассчитанных на длительную эксплуатацию, необходимо заранее предусматривать существование во времени ПОТОКА ФОРМ сбора и представления данных.

1.2. Интегрированное представление информации (*). Для того чтобы электронную историю болезни было принципиально легче читать, чем бумажную, необходима предварительная обработка данных, позволяющая выделить и наглядно отобразить интересующую врача информацию. То, что ЭВМ способна решать поставленную задачу и описывать хорошим русским языком динамику сложных заболеваний на основании кодированной информации, содержащейся в банке данных, показывает опыт [1 ]. Очевидно, что проектирование таких выходных форм требует высокой врачебной квалификации и его не следует соединять во времени с введением и модификацией форм сбора информации, так как в сборе и интерпретации данных подчас участвуют разные лица. Информация о больном, еще не подключенная к интерпретационным формам, может доводиться до врача в виде необработанных текстов-сообщений, появляющихся после интегрированного представления информации.

1.3. Конфиденциальность данных [2] (см. требование 2.1).
1.4. Метрологическая культура получения информации, вводимой в ИС. Прежде всего речь идет о лабораторных и инструментальных данных. Но определенным метрологическим условиям должна удовлетворять и клиническая информация. Конечно, метрологические требования относятся не столько к ИС, сколько к среде, в которой ИС функционирует. Однако без их выполнения не достигается достоверность данных и многие виды анализа, предлагаемые ниже, не действуют. Поэтому ИС должна включать специальные аналитические разделы, контролирующие соблюдение метрологической культуры при получении данных.

2. Целостность медперсонала.
2.1. Защита интересов и достоинства медперсонала [4]. Сегодняшние ИС, регистрирующие кто, о ком, в каких обстоятельствах и какое решение принял, фактически делают врача при накоплении информации "профессионально обнаженным" перед руководством и превращают ИС в "электронного доносчика". Поэтому при проектировании и управлении ИС надо стремиться к тому, чтобы исключить возможность получения информации для прямого обвинения конкретного лица в профессиональных недостатках, если они не выходят за допустимые границы. На конфиденциальной основе персоналу необходимо давать указания о целесообразных направлениях самоусовершенствования и учебы.
2.2. Наличие специальных средств, облегчающих ведение записей, поддерживающих принятие и оформление решений. Эти средства должны сократить время на оформление истории болезни и способствовать однородности использования понятий, классификаций, правил.

3. Целостность знаний б системе поддержки решений.
3.1. Внутренняя непротиворечивость и соответствие представлениям специалистов. Это обычное требование для систем искусственного интеллекта.
3.2. Наличие специальных разделов, направленных на проверку и коррекцию правил. Это крайне принципиальное требование. Современные ИС являются триединством информатики, знаний и четкого статистического анализа накапливаемых данных [3 ]. Каждая рекомендация должна проверяться и с точки зрения следования ей врачей, с точки зрения правильности и противоречивости данных. Здесь возможны: пассивный автоматизированный поиск с опорой на регистр неблагоприятных реакций, работа с периодикой, активная выборочная статистическая проверка рекомендаций. Отечественный и зарубежный опыт в этой области показывает, что подобный анализ неожиданно часто дает нетривиальные результаты.
Представляется целесообразным ввести в употребление ряд количественных мер выполнения сформулированного требования к ИС:
μ 1 = μ 1 (Зн.-Д./Зн.) - долю кадров "Знание - Действие" среди всех кадров "Знание". Согласно [7 ] уже сегодня эксплуатируются ИС, в которых μ1 близко к единице.

μ 2 = μ 2 (авт. Контр. Пок./Пок.) - долю первичных лабораторных показателей, для которых в ИС осуществляется автоматизированный метрологический контроль однородности распределений с учетом состава больных. Поскольку организация такого контроля не слишком дорога, в современных ИС ^ 2 может и должно быть близким к единице.

μ 3 = μ 3 (Контр, собл. Рек./Рек.) - долю "Знаний - Рекомендаций", соблюдение которых врачами контролируется системой, к общему числу рекомендаций по ведению больного.

μ 4 = μ 4 (Контр. сост. Рек./Рек.) - долю среди всех рекомендаций, тех из них, которые охвачены хотя бы одной какой-либо формой регулярного контроля их медицинской состоятельности (например, с помощью регистра побочных реакций). Поддержание μ 4 на уровне 0,10 при сотнях рекомендаций на сегодняшний день может считаться вполне удовлетворительным.

4. Программная целостность.

4.1. Устойчивость к обновлению форм сбора и представления данных. Было отмечено, что большие ИС не могут быть созданы одномоментно, следует принципиально отказаться от возможности полного увязывания вновь вводимой формы сбора данных со всеми формами ее использования. В противном случае развитие системы будет чрезвычайно затруднено. Принятие этого положения.нео-бязательного для малых ИС, диктует определенную дисциплину хранения и затребования информации. В частности, этому требованию ИС будет удовлетворять, если информация будет вызываться с помощью ярлыков [6] и будет использоваться режим представления информации, описанный в требовании 1.2.

4.2. Самодиагностика мест, требующих подключения новых форм кодирования информации (*). Решение этой задачи описывается ниже и опирается на динамические управляющие массивы (Со, С1, С2).

4.3. Единство кадров "Знание - Действие" [7 ], т. е. использование одного и того же экрана для научной поддержки принятия решения и для его оформления.

4.4. Спецмеры по внедрению. Однотипность интерфейсов, псевдопрозрачность для пользователя организации системы, возможность вызова информации по ярлыкам, наличие постоянно действующих специальных классов для подготовки и переподготовки пользователей в вопросах информатики, наличие разветвленной сети курсов повышения профессионального образования медперсонала.

F - список форм кодирования и представления информации;

G - список пользователей ИС. Кроме индивидуальных, в список входят обобщенные (составные) пользователи,например "врачи", "кардиологи", "медперсонал отделения" и т. д. Любые утверждения о составных пользователях наследуются пользователями индивидуальными;

Н - список заглавий сообщений. Например, "выявленное заболевание", "выписной эпикриз", "годовой отчет" и т. д.;

I - список субъектов и объектов, о которых может быть сообщение из списка Н;

J - список возможных статусов информации, статус характеризует требования срочности доставки и длительности хранения.

Ярлыки [6 ]. В работе с информацией следует различать следующие виды деятельности: создание и хранение сообщений, запрос и использование информации. Ярлык создания и хранения информации напоминает информацию на обычном почтовом отправлении и имеет следующий вид (в скобках указывается из какого списка берется соответствующий элемент):

(КТО создал сообщение (G); КОГДА создал; ЧТО создано (Н); О КОМ, ЧЕМ документ (I); КОМУ документ посылается (G); ФОРМА кодирования информации (F); СТАТУС сообщения (J)).

Продолжая почтовую аналогию, КТО - это отправитель; ФОРМА - характер отправления (письмо, бандероль, открытка); ЧТО и О КОМ, О ЧЕМ - опись содержания отправления; СТАТУС - простое, авиа/заказное отправление.

Ярлык запрашиваемой информации имеет вид: (КТО (G) запрашивает, КОГДА, далее ярлык хранения). Образец запроса врачом Н. всех медицинских данных о больном И.:

(Врач Н., дата; -; -; Мед. Инф.; И., -, -, -).

Хранение ярлыков запросов позволяет легко контролировать, кто и какую информацию вызывает.

Управляющие массивы

С т а т и ч е с к и е:

А - массивы разрешений (запрещений) на использование информации. Формат его элемента:

(КТО (G), ЧТО (Н), О КОМ (I), ФОРМА (F), статус разрешения);

В - таблица подключений. Формат таблицы (|F|x|F|). Ее элемент bij принимает значение 1, если форма i включена в форму j, значение 2, если включение не нужно, и значение 0 в остальных случаях. Таблица В используется, в частности, для решения о показе текстом информации, содержащейся в неподключенной форме (см. требование 1.2).

Д и н а м и ч е с к и е:

Со - усредненный по дням массив числа запросов форм за заданный временной интервал;

С1 - усредненный по дням массив числа возникших "конфликтов", когда форма fj оказалась не подключенной к форме fj;

С2 - усредненный по дням массив числа случаев, когда форма была запрошена данным пользователем, но не была использована.

Массив Со отражает общую частоту вызовов форм. Эта информация существенна для управления хранением и передачей информации.

Массив C1 показывает, где и как часто форма вызывается и оказывается неподключенной. Эта информация используется для самодиагностики мест, требующих подключения формы.

Массив С2 показывает, какая и кем была вызвана лишняя информация. Он указывает либо на необходимость изменения управления в системе, либо на необходимость обучения соответствующего пользователя.

Информация, имеющая статус, требующий доставки без вызова, порождает СПИСОК РАССЫЛКИ, в котором отмечается факт и время передачи сообщения на терминал пользователя.

Вызов информации из хранения осуществляется только по ярлыкам запроса, которые могут оформляться специальными программами и непосредственно пользователем. Кажущееся усложнение вызова, связанное с использованием ярлыков, освобождает пользователя от необходимости знать динамику развития и состояние списка Р, так как запрос осуществляется, как правило, по более содержательным для врача, а следовательно более консервативным спискам Н и I.

Если формат массивов Со, С1, С2 будет автоматически подстраиваться к состоянию массива F, то введение новой формы описания информации потребует ручного обновления только массивов А и В, а подключение формы кодирования к форме представления информации - только массива В. Если будет признано целесообразным, ограничения и разрешения на использование информации формулировать только в терминах суммарных показателей списков G, Н, I, то введение новой формы будет требовать изменения А только тогда, когда вводится принципиально новая форма, вызывающая изменение суммарных показателей в списках G, Н, что бывает редко.

Управление передачей сообщений в ИС (перераспределение коммутаций, изменение дисциплины работы персонала и т. п.), а также развитие программного обеспечения системы, связанное с подключением форм кодирования к формам представления, осуществляются на основании анализа массивов Со, С1, С2 и архива списка доставки. При этом системный инженер может сам посылать "пустые" сообщения повышенного статуса, чтобы зондировать работу системы. В заключение следует отметить, что ИС становятся неотъемлемой составляющей лечебного процесса, требования к ним все больше сливаются с требованиями к рациональной организации последнего.

ЛИТЕРАТУРА

1. Г а л к о в А. Ф., Волков В. Е. Прогноз инфаркта миокарда средствами вычислительной техники: оптимальное программирование; представление клинических результатов. В кн.: Сборник научных трудов. ЦНИЛ 4ГУ при МЗ СССР. -М., 1985, с. 24-41.

2. Е м е л и н И. В., Э л ь ч и я н Р. А. Обеспечение многоуровневой защиты в информационных и вычислительных системах. ВНИИ межотраслевой информации -М., 1979. - 26 с.

3.Шербаткин Д. Д., Э л ь ч и я н Р. А., Е м е л и н И. В. Использование автоматизированных больничных информационных систем за рубежом. Обзорная информация: медицина и здравоохранение. Серия: обзоры по важнейшим проблемам медицины. ВНИИМИ -М., N 5,1988, с. 1-48.

4. Gerdin-Jelder U. Integrated Systems - AThreat to the Integrity of Health Care Professionals. In MEDINFO-89, North Holland, Part 1,1989, р. 14-16.

5. Leguit F.A. Integration of Interfacing, What are the Choises? In MEDINFO-89, North Holland, Part 1, 1989, р. 343-347.

6. Sandstrom S.A., Peterson H.E. An Approach to an Integrated Health Care Information System Where the demands of the Medical Record are the Point of Departure, In MEDINFO-89, North Holland, Part 1,1989,р.348-351.

7. Yamamoto K. et al. Network and Integration in Fukui Medical Information System. In MEDINFO-89, North Holland, Part 1,1989, р. 330-333.

Мешалкин Л.Д. - доктор физико-математических наук

Тарасов В.В. - кандидат физико-математических наук

Эльчиян Р.А. - кандидат технических наук