Как используются компьютеры в медицине
Использование компьютерных технологий в медицине
В нашем мире компьютерные технологии применяются во всех сферах жизни: образование, политика, развлечения и многое другое. Медицина не является исключением.
На сегодняшний день сложно представить медицину без использования компьютерных технологий, потому что они стали неотъемлемой частью во всевозможных сферах медицины.
Компьютеры долгое время используются в медицине. Почти все современные способы обследования основываются на использовании компьютерных технологий.
Такие важные методы обследования, как КТ, УЗИ, МРТ, ЭКГ и другие невозможны без использования компьютера. Но и в классические способы диагностики вводится использование компьюттеров. Сейчас сложно представить области медицины, в которых не используютмя компьютеры.Анализы крови, снимки органов и костей, кардиограмма, гастроэндоскопия, сшивающие приборы и многое другое стало помощником в медицинском обследовании и лечении.
В настоящее время ультрозвуковая диагностика применяется в медицине повсеместно, являясь необходимым методом исследования во многих разделах медицины, несмотря на наличее более современных методов.
Ультразвук – это волны высокой частоты, применяющиеся для изучения внутренних органов. Получение изображения в режиме реального времени дает возможность отслеживать ряд динамических процессов, происходящих в организме, таких как движение крови по сосудам и состояния плода.
Метод исследования биоэлектрической активности сердца, получивший название электрокардиография, является сегодня незаменимым в диагностике нарушений ритма и проводимости, ишемической болезни сердца и других заболеваний, гипертрофии миокарда предсердий и желудочков.
Метод основан на регистрации электрических потенциалов, возникающих в сердце.
Метод изучения состояния организма человека, при котором производится последовательное, очень частое измерение тонких слоев внутренних органов. Эти данные записываются в компьютер, который на их основе выстраивает полное объемное изображение. Физические основы измерений разнообразны: рентгеновские, магнитные, ультразвуковые, ядерные и пр.
Совокупность устройств, обеспечивающих измерения, сканирование, и компьютер, создает полную картину, называются томографом.
Томография является одним из основных примеров внедрения новых информационных технологий в медицине. Создание этого метода без мощных компьютеров было бы невозможным.
Информационные технологии в стоматологии.
Также не малую роль сыграл и Интернет. Телерадиология – это передача с помощью интернета данных медицинского характера. Это позволило врачам общаться и советоваться друг с другом на расстояние. Это дало возможность принимать участие в лечении и анализировать данные обследований, находясь вдали от больного.
Сегодня все большее внимание уделяется внедрению современных информационных технологий в больницах и поликлиниках, поскольку это позволяет вывести их работу на качественно новый уровень.
Автоматизация процессов, цифровые и информационные технологии в управлении и клинической практике лечебного учреждения: научные труды / Под ред. О.Э. Карпова. – М.: Деловой экспресс, 2016. – 388 с.
Компьютеры в медицине
Компьютеры находят широкое применение не только в учреждениях и на промышленных предприятиях, но и в медицине. Врачи, сёстры, а также фармацевты и представители других медицинских специальностей рассматривают компьютер как неотъемлемый инструмент их работы.
Вероятно, у вас была простуда, ветрянка, болел живот? Если в этих случаях вы обращались к доктору, скорее всего он проводил осмотр быстро и достаточно эффективно. Однако медицина – это очень сложная наука. Существует множество болезней, каждая из которых имеет только ей присущие симптомы. Кроме того, существуют десятки болезней с одинаковыми и даже совсем одинаковыми симптомами. В подобных случаях врачу бывает трудно поставить точный диагноз.
И здесь врачу на помощь приходит компьютер. В настоящее время многие врачи используют компьютер в качестве помощника при постановке диагноза, т.е. для уточнения того, что именно болит у пациента. Для этого больной тщательно обследуется, результаты обследования сообщаются компьютеру. Через несколько минут компьютер сообщает, какой из сделанных анализов дал аномальный результат. При этом он может назвать возможный диагноз.
Конечно, окончательное решение принимает врач, но компьютер ускоряет процесс принятия решения. Кроме того, поскольку компьютер может хранить в своей памяти значительно больше информации, чем человек, то необычное заболевание может быть установлено с её помощью значительно быстрее, чем без неё.
Компьютер помогает врачу быстро и эффективно проводить профилактический осмотр. Например, прибор носящий название «сканирующая кошка» (CAT scaner),даёт точное изображение внутренних органов человека. Между прочим, такая «кошка» не имеет ничего общего с домашним животным на четырёх лапах. Это – сокращение от «computer-aided tomography» (компьютерная томография), а томография- это один из методов рентгеновского исследования.
Представьте себе на мгновение человека, у которого случился сердечный приступ, и его увезли в больницу. Сейчас он чувствует себя неплохо, но всё ещё находится в отделении интенсивной терапии. Здесь он «подключен» к компьютеру, который следит за числом сердечных сокращений: если оно вдруг уменьшится до опасного уровня, компьютер немедленно сообщит об этом врачу или сестре.
Компьютеры играют важную роль в медицинских исследованиях. Они позволяют установить, как влияет загрязнение воздуха на заболеваемость населения данного района.
Кроме того, с их помощью можно изучать влияние ударов на различные части тела, в частности последствия удара при автомобильной катастрофе для черепа и позвоночника человека.
Банки медицинских данных позволяют медикам быть в курсе последних научных и практических достижений.
Сети ЭВМ используются для пересылки сообщений о донорских органах, в которых нуждаются больные, ожидающие операции трансплантации.
Вычислительная техника используется для обучения медицинских работников практическим навыкам. На этот раз компьютер выступает в качестве больного, которому требуется немедленная помощь. На основании симптомов, выданных компьютером, обучающийся должен определить курс лечения. Если он ошибся, компьютер сразу показывает это.
Медицина 21 века не может существовать без компьютера и ИКТ.
Компьютеры в медицине
Медицина – является одной из сложнейших наук, и во множестве случаев даже наилучшему высококвалифицированному специалисту бывает трудно поставить правильный диагноз пациенту.
В таких случаях компьютерная помощь в значительной степени облегчает работу врача, потому что результаты обследований пациента, которые передаются компьютеру, проходят моментальную обработку с выявлением аномальных результатов анализа, а уже спустя некоторое время можно получить полную информацию о вероятном диагнозе. Бесспорно, последнее слово всегда остается за доктором, однако помощь компьютера в значительной мере способствует ускорению процесса принятия верного решения, от которого очень часто зависит здоровье, а порой, и жизнь пациента.
Медработники в современной практике всех медицинских учреждений давным-давно перешли уже к работе с компьютерами, забросив бумажную работу. В компьютере хранятся все необходимые сведения об истории болезней всех пациентов, что разрешает врачам уделять большее количество времени и внимания пациентам, а не «волоките» с бумагами. Помимо того, современные компьютерные технологии помогают докторам оперативно и эффективно проводить профилактические осмотры. Таким образом, к примеру, медицинский прибор кошка-сканер относится к одному из самых безболезненных и точных способов изучения внутренних органов человека.
Это только несколько частных примеров применения компьютеров в медицине, а если копнуть глубже, то можно увидеть, что привлечение компьютерной техники играет чрезвычайно важную роль в медицинских исследованиях. При помощи компьютеров можно изучать различные последствия ударов для таких важных частей скелета человека, как позвоночник и череп при автомобильных катастрофах.
Благодаря медицинским базам данных человека медицинские специалисты могут всегда находиться в курсе современных достижений науки. Сегодня компьютерные сети широко применяются с целью обмена информацией о донорских органах, в которых нуждаются критические пациенты, которые ожидают трансплантации.
Помимо всех вышеперечисленных преимуществ использования компьютеров в медицине, они также являются идеальным инструментом с целью обучения медработников. В таком случае компьютеры «играют роль больного пациента», а на основании выданных им симптомов, ассистенту нужно поставить диагноз, а также назначить соответственное лечение. При наличии ошибки обучающегося компьютер моментально отобразит ее и укажет на источник отклонения.
Не обходятся сегодня без компьютеров и эпидемиологические службы, используемые ЭВМ для создания эпидемиологических карт, разрешающих следить за направлением и скоростью распространения эпидемий.
Можно долго рассказывать о пользе компьютеров в медицине, однако никогда заключение компьютера не сможет сравниться с основным решением, которое принимает человек.
Компьютерные технологии в медицине: история связи, значение и перспективы. Часть I
Ни для кого не секрет, что компьютерные технологии проникли практически во все аспекты современного общества: политика, оборона, развлечения, образование и многое другое. Медицина не стала исключением. Сейчас это не секрет, однако 60 лет назад все это казалось научной фантастикой.
Сегодня мы затронем прошлое, настоящее и будущее партнерства этих столь разных отраслей, медицины и компьютерных технологий. Узнаем какие революционные открытия были сделаны, какие недостатки и опасности несет в себе данное партнерство и, наконец, какое будущее медицины нас ждет.
Применение компьютерных технологий в медицине
На данный момент компьютеры приобрели широкое распространение во многих ветвях медицины. Начиная с CPOE (computerized physician order entry) — компьютеризованной системы предписаний врача (назначение анализов и/или медикаментов), заканчивая роботами-интернами, помогающими хирургам во время операций. Также не малое значение компьютеры играют и в работе клиник в целом, помогая планировать и выполнять различные административные задачи, отслеживать финансы, проводить инвентаризации и т.д.
Далеко не второстепенную роль сыграл и Интернет. Благодаря ему появилось новое направление в медицинской диагностике — телерадиология (проще говоря передача через всемирную паутину изображений и данных медицинского характера). Это новшество дало возможность анализировать данные пациента и принимать решения касательно его лечения, находясь в дали от него, тем самым экономя драгоценное время. Также врачи получили возможность быстро консультироваться со своими коллегами со всего мира. Огромная база медицинских знаний, хранимая в Интернете, доступна и пациентам, давая им возможность ознакомится со своим заболеванием, распознать симптомы, узнать нужную информацию о враче и/или клинике, о препаратах и т.д. Касательно использования Интернета пациентом ходит не мало споров. Дело в том, что доверять самому пациенту устанавливать себе диагноз и назначать лечение — крайне опасно для него самого. С другой стороны, если пациент совмещает использование информации из Интернета с посещением реального врача, это может улучшить качество его лечения.
И, возможно, самое необычное применение компьютерных технологий в медицине это видеоигры. Они используются для тренировки хирургов, которые в дальнейшем будут выполнять лапароскопические операции (когда в области проведения операции делаются небольшие надрезы для проведения операции внутри, вместо большого надреза и «открытой» операции). Исследования 2004 года показали, что хирурги, играющие в видеоигры примерно по 3 часа в неделю, допускают во время подобных операций на 37% меньше ошибок.
Хронологическая шкала взаимосвязи компьютерных технологий и медицины (1954-2006)
Год | Событие | Описание |
---|---|---|
1954 | Компьютеризированный цитоанализатор | Электронное оптическое устройство для скрининга клеток, подозреваемых в злокачественности. |
1960 | “Brains” | IBM 650 под названием «Brains» (Мозги) — сканирование медицинских записей для выявления тонких аномалий. |
1960 | Опрос пациента компьютером | Компьютеризированный анамнез пациента |
1961 | Административные и фискальные функции | Внедрение компьютеров для выполнения административных и фискальных функций |
1962 | Анализ электрокардиограммы | Электрические импульсы от сердца передавались по телефону на центральный компьютер, который создавал кривую и анализировал ее. |
1963 | Первая система поддержки принятия решений | Внедрен компьютерный подход к реабилитации. Например, компьютер использовался для определения оптимального времени ношения гипса при хирургическом вмешательстве. |
1964 | IBM System/360 | Выход в свет компьютеров S/360 |
1964 | DEC PDP-8 | Презентация «мини»-компьютера PDP-8 |
1964 | MEDLARS | MEDLARS — компьютеризированная система баз данных для индексации и извлечения медицинских цитат из Национальной библиотеке медицины (NLM). |
1965 | Идея EMR | Развитие идеи электронной медицинской записи |
1966 | MUMPS (Massachusetts General Hospital Utility Multi-Programming System) | Мульти-программная система Общеклинической больницы Массачусетса (MUMPS) — также называемая «M» — была языком программирования для отрасли здравоохранения. |
1968 | IMIA | Международная ассоциация медицинской информатики (IMIA) была создана во Франции. |
1970 | Компьютеризация обработки данных из лабораторий | ИСпользование компьютеров для проведения лабораторных расчетов, таких как определение химических состава околоплодной жидкости. |
1971 | Компьютеризированная обработка записей | IBM System/3 Модель 6 был использован для обработки результатов анализов пациентов |
1971 | COSTAR | База амбулаторных записей пациентов, написанная на языке MUMPS |
1971 | MEDLINE | MEDLINE вышел в он-лайн |
1972 | MYCIN | MYCIN — интерактивная экспертная система диагностики и лечения инфекционных заболеваний. Разработана в Стэнфордской медицинской школе на базе DEC PDP-10. |
1972 | HELP | Оценка состояния здоровья посредством логического процесса — Health Evaluation through Logical Process (HELP) была разработана в больнице LDS |
1974 | Компьютерная томография | Сканер компьютерной томографии был изобретен Хаунсфилдом и Кормаком в 1972 году (только для головы). В 1976 году — для всего тела. |
1974 | Компьютеризированный гамма-нож | Внедрение первой компьютерной программы планирования дозы обучения для гамма-ножа (способ радиохирургического удаления опухолей головного мозга). |
1974 | Internist-1 | Компьютерная диагностическая система, разработанная в Университете Питтсбурга. |
1977 | Медицинская информатика | Определен термин «медицинская информатика» |
1978 | Fileman | Набор утилит, написанный на языке MUMPS, внедривший функции метаданных |
1981 | IBM PC | Персональный компьютер от IBM вышел в свет |
1983 | Сети | Представление общественности нетворкинга |
1984 | ACMI (American College of Medical Informatics) | Был создан Американский колледж медицинской информатики (ACMI). |
1987 | HL7 | Health Level Seven, Inc. (HL7) была основана в качестве стандарта для обмена клиническими данными. |
1988 | MUMPS и IBM | MUMPS становится языком, поддерживаемым на IBM |
1989 | WWW (World Wide Web) | Изобретение «Всемирной паутины» |
1992 | Windows 3.1 | Выпуск Windows 3.1 |
1996 | Palm Pilot | Выпуск Palm Pilot (карманного персонального компьютера) |
1996 | HIPAA (Health Insurance Portability and Accountability Act) | Конгресс принял Закон о переносимости и подотчетности медицинского страхования. |
1999 | Хирургическая система da Vinci | Эта роботизированная хирургическая система была разработана Intuitive Surgical. Прототип был появился еще в конце 1980-х годов в Стэнфордском исследовательском институте по контракту с армией США. |
2000 | Передача изображений | Клиники начала передавать электронные копии изображений диагностического характера (рентгеновские снимки, снимки МРТ) |
2001 | Широкое распространение КПК | В начале 2000-х годов работники здравоохранения широко использовали карманные устройства для выполнения таких задач, как доступ к медицинской литературе и электронной фармакопеи. |
2003 | Виртуальная колоноскопия | Виртуальная колоноскопия использует комбинацию технологии КТ-сканирования и компьютерной графики. |
2004 | WCG | IBM запустила этот проект для поиска генетических маркеров различных заболеваний. |
2004 | Многоточечный КТ-сканер | Эта новая технология сканирования сердца может в значительной степени заменить ангиограммы. |
2004 | Указ №13335 | Президент Буш издал этот указ под названием «Стимулы для использования медицинских информационных технологий» |
2005 | Penelope | Был представлен миру робот-интерн |
2006 | Microsoft покупает Azyxxi | Microsoft купила клиническое медицинское программное обеспечение, которое может извлекать и отображать различные виды данных пациента. |
Электронные медицинские записи (EMR)
Еще в далеком 1960 году в газете New York Times была опубликована статья, в которой один врач из Тулейнского университета высказывал интересную мысль о «медицинских записях, хранимых на пленке, или другим подходящим для компьютера способом, которые могут полностью вытеснить письменные записи пациентов». В 1967 году в другой статье упоминалось следующее видение будущего — «каждый мужчина, женщина или ребенок могут иметь все свои медицинские данные, электронно записанные в огромной системе памяти в Вашингтоне». Пошли обсуждения преимуществ такой системы. Если, к примеру, у человека случился сердечный приступ, а он находится в другом городе. В статье дан ответ: «назначенному врачу достаточно будет позвонить в Вашингтон, и спустя секунды перед ним будут все данные этого пациента». Сейчас, спустя более полвека, мы видим как такие системы стали реальностью и широко распространились в различных медицинских учреждениях всего мира.
В добавок к преимуществу удаленного доступа к данным, EMR обладает и другими, о которых мы поговорим далее. Исходя из этих преимуществ и того факта, что идея электронных записей существует уже много десятилетий, можно подумать, что EMR используются абсолютно везде. Однако это не совсем так. К примеру, в США EMR используется только в 17% клиник.
В конце 1960-х годов был разработан язык программирования, называемый Мульти-программная система Общеклинической больницы Массачусетса — Massachusetts General Hospital Utility Multi-Programming System(MUMPS) для использования в системах здравоохранения. Он не получил широкого распространения до 1970-х годов, когда начал использоваться для создания многих клинических программ. И по сей день многие старые системы работаю с ПО на базе MUMPS. Несмотря на свое изначально медицинское направление, MUMPS широко используется и в других отраслях, требующих большого числа одновременных подключений к базе данных (банки, фондовые биржи, туристические агенства).
В 1978 году Джозеф (Тед) О’Нил и Марти Джонсон вместе со своей командой разработали Fileman, используя язык MUMPS. Fileman представлял собой набор обобщенных процедур, специально упрощенных для пользователей не разбирающихся в MUMPS и в программировании в целом. В период с поздних 1970-ых по ранние 80-е на базе Fileman было спроектирована множество утилит. Позднее министерство по делам ветеранов США начало использовать Fileman как свою официальную медицинскую программу.
В 1981 году во Флориде Микки Сингер основал компанию программного обеспечения под названием Personalized Programming Inc., которая стала одной из многих, сформировавших в дальнейшем компанию Medical Manager Inc. Она предоставляла клиникам и частным практикующим врачам программное обеспечение, популярность которого была настолько велика, что уже к 1997 году более 24000 клиник и 110000 практикующих врачей пользовались им. Однако далее следовало лишь падение. Взамен Medical Manager Inc. пришла Open Public Public License (GPL), предоставляющая своим пользователям исходный код программного обеспечения, давая им возможность проводить необходимую кастомизацию.
На данный момент количество компаний, предоставляющих решения для EMR, варьируется от 250 до 500. Некоторые их них сосредоточены на малых системах, вроде выписки рецептов или истории болезни. Другие же предлагают пакетные решения.
Основными пользователями EMR являются врачи и другой мед.персонал. Стандартная EMR дает им доступ к электронной версии медицинской истории пациента, которая ранее, в течении многих лет, хранилась на бумаге. Так зачем менять то, что так долго работало?
Несмотря на весьма внушительные преимущества EMR, их скорость распространение не впечатляет. Сейчас мы рассмотрим почему.
В этом разделе мы обсудим историю систем поддержки принятия клинических решений (CDSS), текущие исследования, коммерческую направленность и потенциально интересные области для будущих исследований.
Компьютерные технологии сделали справочную информацию доступной для любого врача или пациента. Сегодня практически каждый человек имеет ПК или карманное устройство (планшет, смартфон, КПК), что дают ему доступ к необходимой медицинской информации.
Неожиданные последствия компьютеризации здравоохранения
Как мы уже поняли, компьютеризация медицинской сферы крайне важна и должна развиваться. Этот процесс сталкивается с множеством трудностей. Не все хотят тратиться на внедрение новых систем, обучение персонала. Кто-то боится юридических последствий, в случае обмена данными между клиниками. Также стоит вопрос и о конфедициальности информации. Все это — факторы, сдерживающие прогресс. Но есть мнения, утверждающие, что это не стоит форсировать, поскольку могут возникнуть непредвиденные последствия.
Доктор Гейл Томпсон, практикующий с 60-ых годов, заявил, что компьютеризация приводит к тому, что мы забываем что есть забота о пациенте. Врачи забыли как по зрачкам определить состояние больного, все больше полагаясь на диаграммы и графики на мониторах компьютеров. С этим мнение полностью согласен и Стивен Анджело, врач из Коннектикута. Он рассказал, как однажды в его больнице «легла» система мониторинга пациентов. Врачи были растеряны, не знали что делать.
Конечно, все больше и больше полагаясь на современные технологии, мы забываем о старых добрых методах. Но, если компьютеризация здравоохранения снизит число смертей среди больных, я готов отказаться от персонализации, как таковой.
Ошибки, связанные с препаратами
Некоторые врачи утверждают, что электронные системы, хоть и помогают уменьшить число ошибок, но не избавляют от них полностью. Все потому, что человек, как источник ошибки, управляет этой электронной системой.
Это неоспоримо, но проблема все равно остается в человеческом факторе, а не в системе, как таковой. Для решения данного затруднения необходимо более внимательно отнестись к обучению мед. персонала. Если персонал не умеет пользоваться системой, то, конечно, все ее преимущества теряют свой смысл. Пока в отрасли есть хоть один человек, будут и ошибки.
Неверная информация в Интернете
В сети можно найти множество статей о различных заболеваниях, препаратах и т.д. Многие из нас пользовались подобным контентом для проведения самодиагностики и даже самолечения. Конечно, информация это сила, но только тогда, когда она верна.
Очень много медицинской информации во всемирной паутине содержит ошибки. А это может привести к тому, что пациент начнет неправильное лечение либо просто проигнорирует потенциально опасное заболевание. Эту проблему можно решить лишь внедрением стандартов достоверности информации и методов ее проверки и контроля публикаций.
Поиск нужной информации
Хранение всей истории пациента в одной электронной папке позволяет врачу быстро получить к ней доступ. Но так ли быстро он сможет найти то, что ему нужно в данном конкретном случае? Огромный поток информации, который необходимо не просто просмотреть, но и проанализировать, может задержать формирование анамнеза и установление диагноза.
Мир не стоит на месте. Компьютерные технологии все глубже врезаются в другие сферы нашей жизни, привнося много нового, хорошего или плохого, порой сложно сказать. Но прогресс нельзя остановить, опираясь лишь на страх чего-то нового. Это касается и медицины. Многие болезни остались бы неизлечимыми, если бы какие-то смельчаки не решили лечить их по-другом, не так как раньше. Главное помнить, что человек создает технологию, человек ее совершенствует и только он может нести за нее ответственность.
Сегодня множество клиник переходят на удаленное хранение и обработку информации. Мы предлагаем решения и для такого типа клиентов, вплоть до решений с применением новейших NVMe-накопителей, позволяющих «моментально» обрабатывать запросы в больших базах. Дата-центры, в которых размещается оборудование, соответствуют необходимым уровням сертификации в сфере безопасности данных. А географическая распределенность и изолированность модулей даже в пределах одной локации позволяет организовывать наиболее отказоуйстойчивые системы для клиентов такого рода.