БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ЗАДАЧАХ ТЕЛЕМЕДИЦИНЫ

Для решения актуальных проблем профилактики и мониторинга здоровья населения Дальнего Востока уже недостаточно традиционного использования локальных информационных систем на базе стандартного программного обеспечения и типовых рабочих станций.

формационных вычислительных и телекоммуникационных ресурсов (РВПС «Дальний Восток», «Интеграция», «Телемедицина ДВ» и т.

Одной из основных перспективных практических целей телемедицины должна быть принципиальная возможность создания единой базы цифровых флюорограмм легких (а затем и иных органов) в идеале на одном сервере, или хотя бы в виде «каталога», по которому можно узнать, в каком лечебно-профилактическом учреждении (ЛПУ) находятся флюорограммы конкретного пациента, а потом уже связываться с этим ЛПУ и получать графическую картину по скоростной телекоммуникационной сети. Как известно, профилактическое рентгенологическое исследование подразумевает не только сам факт его проведения и соответствующий «процент охвата», но и имеет целью раннее выявление заболевания, что невозможно без сравнения в динамике с предшествующими флюорограммами, которые совсем не обязательно будут в одном и том же ЛПУ. Суть ранней диагностики: раньше не было, сейчас есть. Если отпадет необходимость передавать в соседний кабинет врачу, а тем более в соседний город, цифровую флюорограмму на CDR или в виде распечатки на дорогостоящем принтере (для сохранения качества стоимость расходных материалов будет дороже стоимости рентгенограммы), процесс принятия решений не только станет диагностически и экономически эффективней, но и значительно ускорится при более высоком качестве. Возможно постепенное расширение этой идеологии «оцифровывания» и на все прочие результаты на всех этапах доклинического и клинического анализа данных [6, 9]. В ближайшее время в нашей стране цифровые флюорографы постепенно вытеснят пленочные в силу очевидных преимуществ: снижение дозовой нагрузки не менее чем в 10 раз; практическое отсутствие артефактов (в силу низкой разрешающей способности при пленочной флюорографии возникают скиалогические эффекты, когда на пленке отображается патологический субстракт, которого в действительности нет) и технического брака (при пленочной флюорографии до 7%); более высокая разрешающая способность (при флюорографии до 1,8 пар линий/мм, в лучших образцах отечественных систем - до 2,8); практически мгновенное получение результата, удобное архивирование, возможность оперативной передачи изображения и другие преимущества цифрового сигнала и компьютерного способа обработки и хранения информации.

В последнее время в мировой научно-исследовательской и образовательной практике телемедицины все большее применение находят средства имитационного моделирования и компьютерного отображения процессов, происходящих в норме и/или патологии в живом организме [6-8]. Перспективы развития новых информационных технологий в области анатомии и патофизиологии во многом определяются эффективностью применяемых средств обработки визуальной информации. Наиболее широкое распространение в настоящее время получили системы компьютерной реконструктивной томографии, компьютерной рентгенографии и системы рендеринга трехмерных графических моделей, применяемых, например, для проведения виртуальных операций и автоматизации диагностики в клинических и патофизиологических исследованиях. Представляется актуальной проблема адаптации к задачам патофизиологии известных средств визуального моделирования, организации визуальных данных, применяемых в различных областях науки, в производстве и управлении. Пространственные ВИМ состоят из нескольких тематических слоев. С каждым графическим объектом слоя связано собственное атрибутивное описание, хранящееся во встроенной или внешней базе данных. Инструментальный пакет БИС практически является готовым средством разработки, управления графической моделью. При этом слоями пространственной модели могут быть любые подсистемы сложного объекта (системы объектов), например растровые изображения функциональных систем организма человека.

Лаборатория мединформатики ВЦ ДВО РАН разрабатывает в течение последних 12 лет идеологию создания биоинформационной системы (БИС) для патофизиологических исследований, описывающей организм человека с любой доступной на данный момент степенью точности. БИС основана на оригинальной концепции многомерной числовой модели организма (МЧМО), которая представляет собой совокупность точек в замкнутом пространстве человеческого тела - совокупности его органов и основных систем жизнеобеспечения (вплоть до уровня отдельной клетки и генома) [5,8].

Предполагается также при предоставлении платных телемедицинских услуг практическое решение широкого круга задач ранней диагностики, создание алгоритмов прогнозирования и имитационного моделирования исходов заболеваний в медицине и психологии, а также внедрения прикладных разработок для проведения медикопсихологического мониторинга и дистанционного многопланового профилактического осмотра жителей региона. В рамках сети региональной телемедицины проводится организация системы семейного телеврача на базе оригинальных методик выявления донозологиче- ских форм, эффективных средств диагностики и исследований общей и профессиональной заболеваемости жителей региона, изучение зависимостей распространения летальных и нелетальных заболеваний с учетом многочисленных факторов социально-экономического, антропотехногенного и природного воздействия.

Могут быть решены и теоретические задачи математического моделирования и диагностики в медицине и психологии, а также прикладных разработок, решаемых при проведении медико-биологического мониторинга и дистанционного профосмотра сотрудников различных организаций региона. В рамках сети телемедицины можно проводить оригинальные исследования профессиональной заболеваемости, изучение зависимостей распространения летальных и нелетальных заболеваний, вызванных, например, дефицитом финансирования медицинских структур ДВФО с учетом практически всех многочисленных факторов социально-экономического, антропотехногенного и природного воздействия. Создаваемые пакеты прикладных программ должны обеспечивать работу с произвольными тематическими слоями данных, виртуальными информационными моделями медико-диагностического назначения и в результате стать прообразом специализированного «медицинского Интернета». К перспективным сторонам телемедицинского проекта БИС относится непрерывная адаптация сети к существующим и новым версиям пакетов прикладных программ информационных технологий в области медицинской диагностики и телемедицины. Конфигурация сети и идеология ее расширения позволяет создавать новые направления деятельности и подключения прочих территориально удаленных от медучреждений региона и институтов ДВО РАН, систематически актуализировать программно-технические средства и банк данных информационной системы, эффективно поддерживать сопровождение нового инструментария в виде комплекса алгоритмов и программ, обеспечивающего устойчивое функционирование системы телемедицинских услуг для принятия оптимальных решений как по индивидуальным запросам, так и в целом по профилактике профессиональных болезней, сопутствующих неинфекционных летальных заболеваний с использованием современных информационных технологий. Кроме использования сети для связи с кабинетами врачей общей практики на местах в перспективе возможно также дистанционное обслуживание вахтовых бригад, артелей, полевых отрядов, экипажей морских и воздушных судов посредством Интернет- телефонии и спутниковых каналов связи. Созданные пакеты прикладных программ обеспечивают работу с большими базами данных пациентов, компьютерными историями болезней с учетом медикогенетических аспектов, прочими произвольными тематическими слоями медико-экологических данных, виртуальными информационными моделями медико-диагностического и прогностического назначения. К перспективным сторонам проекта относится непрерывная адаптация сети к оригинальным авторским и иным существующим и новым версиям пакетов прикладных программ информационных технологий в области семейной медицины, медицинской диагностики и телемедицины. Конфигурация сети и идеология ее расширения позволяет создавать новые направления деятельности и подключения прочих территориально удаленных от медучреждений региона и институтов ДВО РАН пользователей, систематически актуализировать программно-технические средства и банк данных информационной системы, эффективно поддерживать сопровождение нового инструментария в виде комплекса алгоритмов и программ, обеспечивающего устойчивое функционирование системы телемедицинских услуг врачей общей практики для принятия оптимальных решений как по индивидуальным запросам, так и в целом по профилактике общих и профессиональных болезней, сопутствующих неинфекционных летальных заболеваний с использованием современных информационных технологий.

Разрабатываемая в рамках проекта сеть на основе новых информационных технологий в задачах платных услуг телемедицины позволит эффективно проводить комплексную диагностику и профилактику состояния здоровья пользователей Интернет-сети в регионе, членов их семей, а также оперативно рассматривать вопросы стационарного лечения в ведущих клиниках края и региона, проводить консультации в режиме телеконференций, с позиций единого методологического подхода осуществлять весь комплекс задач коммерческой телемедицины с последующим принятием решений по выбору метода дальнейшею лечения, оперативного контроля и амбулаторного наблюдения в кабинете врача общей практики на местах.

Создание предлагаемой коммерческой информационной сети вполне реально при взаимодействии медицинских, научно-исследовательских учреждений ДВО РАН и ВУЗов ДВФО с частными фирмами- производителями информационных услуг; взаимного информационных использования ресурсов (библиотек, электронных анамнезов, банков данных и т. д.); более эффективного и широкого использования как ресурсов местных провайдеров, так и глобальных компьютерных сетей (Интернет, Глобал и др.); широкого использования компьютерной и спутниковой телефонии в диагностических, научных целях и для дистанционного обучения; проведения видеоконференций по всем направлениям коммерциализации телемедицины. Положенные в их основу методологические принципы уже использованы при разработке телемедицинской сети Медобъединения ДВО для создания телеклиники Хабаровского научного центра (проект 05-Ш-Ь-12 011). Возможно тиражирование проекта в других субъектах ДВФО для улучшения оперативности и качества медицинского обслуживания, повышения эффективности лечебно-профилактических мероприятий учреждений здравоохранения. Создаваемая интегрированная телекоммуникационная среда на базе оптоволоконных каналов связи и вычислительных мультипроцессорных высокопроизводительных систем в перспективе может использоваться и для развития актуальных фундаментальных и прикладных исследований в области телемедицины, виртуальной анатомии, радиобиологии, экологической физиологии, компьютерной томографии лучевой диагностики и лучевой терапии.