Предисловие научного редактора

Эта книга посвящена новому научному направлению — исследованию и моделированию лечебно-диагностического процесса. Она написана врачом, имеющим математическое образование, и математиком-прикладником, обладающими почти двадцатилетним опвітом разработки и внедрения информационных технологий в медицине.

Этот опвіт свидетельствует о том, что применение информационных технологий в клинической медицине приводит к повышению эффективности лечения лишь в том случае, когда задачи, решаемые с помощью информационных технологий, состоят не только (и не столько) в автоматизации существующего документооборота и инфраструктурных функций, но, главным образом, обеспечивают управление собственно процессом лечения каждого конкретного больного.

Такое возможно, если процесс лечения рассматривать как технологический процесс (а в крупных современных больницах он таковым, по существу, и является).

Авторам удалось, пожалуй, впервые точно сформулировать, что есть технологический процесс в современной клинической медицине, дать определения его основным элементам, операциям и т. д.

В результате возник новый математический объект — операторная теория медицинских технологических процессов, позволившая авторам предложить способы представления таких процессов, исследовать свойства их элементов, основные структуры, возникающие при построении моделей медицинских технологических процессов, их свойства и свойства технологического процесса в целом.

Из простых и естественных посылок авторам удалось получить ряд интересных результатов общего характера, относящихся ко всем медицинским технологическим процессам.

Польза этого исследования для клинической медицины очевидна: обладая моделями медицинских технологических процессов для различных нозологических форм (разумеется, реализованными и на программном уровне), каждая больница может адаптировать их к своим возможностям и ресурсам, обеспечив при этом выполнение всех необходимых и достаточных лечебнодиагностических мероприятий.

Конечно, никакой лечебный процесс и никакая технология не дают стопроцентной гарантии вылечивания болвного, однако появляется возможности гарантировать, что все те лечебные мероприятия, которые предписываются текущим уровнем развития науки, будут исполнены.

Для специалистов, занимающихся практической работой в области медицинской информатики, будут интересны приведённые авторами примеры программ моделирования технологических процессов лечения некоторых конкретных заболеваний.

Можно много дискутировать об областях применимости методов прикладной математики и информатики, однако лечебнодиагностический процесс, как показано в этой небольшой книге, оказался одной из тех областей, где применимость этих методов бесспорна и плодотворна.

Ю. И. Журавлеву академик РАН

Введение

По мере углубления клинических знаний, медицина разбивается на множество узких специализаций. Появляются и быстро развиваются новвіе медицинские концепции; можно ожидать ускорения этой динамики. Быстро растут цены на медицинские услуги, вместе с тем, безопасность пациентов не удается контролировать в должной мере. На предотвратимые медицинские ошибки приходится 12-15% затрат больниц, 80% медсестер в 10% случаев ошибаются в расчете дозы лекарств, 40% медсестер делают ошибки чаще, чем в 30 % случаев. В США зарегистрировано более 180 тыс. предотвратимых смертей и 1,3 млн травм, связанных с медицинским вмешательством.

Достаточно распространенное мнение состоит в том, что выход из кризиса, в который вступило здравоохранение в конце двадцатого века, состоит в тотальном внедрении вычислительной техники. Однако, тем не менее, и в этом случае, растет обеспокоенность недостаточной эффективностью медицинской помощи.

В большинстве случаев внедрение вычислительной техники в медицинских учреждениях сводится к автоматизации документооборота и автоматизации некоторых инфраструктурных функций, таких как учет и хранение ресурсов, бухгалтерия, кадры и некоторых других.

Ситуация (хорошо известная в других отраслях) такова, что как бы много не было затрачено сил и средств, автоматизация документооборота механически воспроизводит все дефекты деятельности лечебного учреждения, добавляя свои проблемы. (Речь не идет, конечно, об инфраструктурных функциях.)

Автоматизация документооборота не уменьшает число летальных исходов, процент осложнений не уменьшается, практически не улучшается качество лечения пациентов.

В пользу автоматизации документооборота выдвигается ряд аргументов.

Один из них состоит в выгодности использования «однообразной документации». В этом отношении имеются серьёзные успехи, например, в области обмена данными, однако значение и возможность унификации терминологии, охватывающей все дисциплины вряд ли стоит переоценивать. Причин тому несколько:

• Опыт различных медицинских дисциплин принципиально различается. Врач общей практики редко носит с собой микроскоп, а патолог вряд ли профессионально имеет дело с признаками человеческих страданий и эмоциями, которые являются основой профессионального опыта терапевта. Точно так же опыт рентгенолога имеет мало общего с тем, с чем сталкиваются в работе терапевт и патолог. Хотя все три специалиста используют один и тот же термин «гастрит», терапевт никогда не видит гистологических признаков воспаления слизистой, а рентгенолог светлыми и темными полутонами рентгеновских снимков совершенно отстранен от характера болевых ощущений пациента. Таким образом, различие клинического опыта врачей обусловливает различное содержание понятий, пусть даже и имеющих совпадающие имена.

• Результатом универсализации терминологии будет искажение значений терминов и, следовательно, их неадекватное использование. Мы уж не говорим о том, что статистика будет отражать в таком случае языковые явления, а не объективные явления и факты, причем в большей степени, чем это существует сейчас.

• Глубокое понимание существа нового открытия и дифференциация явлений поначалу доступны только узкому кругу специалистов.

Имеет ли все это какое-либо отношение к развитию информационных систем для клинической медицины?

Разумеется, имеет. Следует задуматься, тратить ли силы и средства на разработку и распространение стандартной терминологии или подумать о подходе, позволяющем гибко адаптировать медицинские концепции для использования их специалистами различных профилей? Такую попытку стоит сделать, даже если задача окажется труднее, чем «стандартизация», даже если принятые решения не получат всеобщего признания в течение ближайших лет или десятилетий.

Имеется достаточно очевидное опасение, что с усложнением методов лечения, ростом его стоимости большинству населения медицинская помощь будет доступна лишь в минимальном объ- еме, определяемом к тому же достаточно субъективно. В то же время, существует достаточно много документов, определяющих содержание и объем медицинской помощи по большому числу нозологических форм.

Это — рекомендации ВОЗ, клинические руководства, разработанные в ведущих клиниках мира, и технологические карты, разработанные коллективами экспертов и определяющие состав, сроки и содержание лечебно-диагностических мероприятий.

Безусловно, состав лечебно-диагностических мероприятий для каждого клинического случая определяется возможностями лечебного учреждения, ресурсами, особенностями конкретного больного. Однако для каждой нозологической формы можно говорить о различных наборах лечебно-диагностических мероприятий и, следовательно, о различных путях реализации всего процесса. Каждая такая реализация должна, с одной стороны, содержать достаточный набор лечебных мероприятий, с другой — учитывать указанные выше особенности.

Это означает, что успех внедрения информационных технологий в клинической медицине жестко связан с использованием этих технологий для организации клинического процесса, а не только (и не столько) с автоматизацией инфраструктурных функций.

В том случае, когда внедрение информационных систем для клинической медицины сочетается с реорганизацией клинического процесса, возникают новые возможности не только для увеличения эффективности, но и для выработки новых решений. Конечно, здесь есть элемент некой дилеммы — организационные изменения требуют внедрения новых технологий, а внедрение новых технологий требует организационных изменений. Существенно то, что эти два явления не могут рассматриваться в отрыве друг от друга. Этот феномен имеет глубинные профессиональные, социальные и организационные причины.

Информационные системы в клинической медицине трансформируют методы управления. Для лечебных заведений это важно ещё и из-за возрастающих требований к результативности и экономической эффективности, необходимости соблюдения равновесия между сдерживанием цен и повышением качества.

Авторы этой книги имеют почти двадцатилетний опыт разработки информационных технологий в медицине. В частности, в Медицинском центре Банка России под их руководством была создана мощная система, охватывающая основные функции Центра. Однако со временем стало ясно, что хотя безбумажная технология, к которой привело внедрение системні, безусловно, полезна, но сама по себе оченв незначительно влияет на улучшение качества лечения, повышение его безопасности, снижение уровня летальности.

Возникло понимание того, что информатизация — мощнейший инструмент, который может стать эффективным, если реорганизовать сам технологический процесс врачевания, точнее, создать его и управлять им с помощью информационной системы. Иначе говоря, информационная система должна была явиться той основой, над которой следовало надстроить средства организации лечебно-диагностического процесса, его контроля и управления им.

С 1996 года — года начала промышленной эксплуатации системы — медицинским коллективом Центра и некоторых других лечебных организаций разрабатывались и совершенствовались так называемые лечебно-диагностические карты по различным нозологическим формам.

Параллельно с этим наращивалось число функций системы, обеспечивающих поддержку технологического процесса лечения.

К 2003 году мы обнаружили, что существенно изменился ряд параметров, которыми принято характеризовать качество работы лечебного учреждения.

В частности, существенно снизилась летальность исходов. Так, например, летальность по инсультам составила 9% против 10 % — в США по данным американских исследователей и 35 % — по Российской Федерации; летальность по панкреатиту составила 6 % против 9 % — в Англии и 26 % — в России.

Число пролеченных больных возросло с 3058 до 6125 в год. Длительность пребывания больного в стационаре сократилась с 19 до 13 дней. Уменьшилась неудовлетворенность пациентов, улучшился и ряд других показателей.

Таким образом, информационные технологии в медицине должны обеспечивать организацию и ведение клинического процесса, управление им. Только тогда они сумеют оказать существенное влияние на результат этого процесса — вылечивание больных.

Эта книга посвящена теоретическому исследованию технологических процессов в клинической медицине.

Первые шесть глав книги и два приложения составляют содержание первой части.

В первой главе технология рассматривается как научная дисциплина, формулируются основные принципві медицинской технологии, организационнвіе уровни и структура медицинского технологического процесса (МТП), рассматриваются и некоторые другие вопросы.

Во второй главе анализируются и уточняются те основные понятия, которые затем будут использованы в изучении собственно медицинских технологических процессов.

Третья глава посвящена рассмотрению средств описания причинно-следственных и ассоциативных связей на множествах признаков и нозологических форм.

В четвертой главе вводятся основные понятия медицинских технологических процессов, в частности манипуляции, ограничения, лечебные мероприятия; формулируются понятия состояния и модели медицинского технологического процесса. Изложение иллюстрируется примерами.

В пятой главе рассматриваются способы графического представления МТП и основы их операторной теории. В частности изучаются свойства операторов МТП, как способа представления лечебных мероприятий, их последовательности и иные конструкции из операторов, приводящие к различным видам МТП.

Шестая глава посвящена изучению свойств МТП в целом. Рассматривается применимость операторов, их перестановочность. Изучаются свойства некоторых конструкций из операторов. Вводятся и исследуются понятия эффективного и монотонного МТП. Рассматриваются условия достижимости состояний.

В приложениях приведены различные толкования понятия «технология» (приложение 1) и описание программных реализации моделей медицинских технологических процессов для двух нозологических форм (приложение 2).

Вторая часть книги посвящена исследованию сходства и релевантности медицинских технологических процессов, анализу клинических данных и построению общих описаний МТП по примерам, синтезу МТП с различной маршрутизацией — последовательной, параллельной и т. д., исследованию вопросов оптимизации МТП.