IT Технологии в медицине

Конечно же, информатика, как отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах человеческой деятельности, не могла обойти своим влиянием и современную медицину.

Медицинская отрасль информатики, образовавшаяся как научно-практическое направление в результате внедрения информационных технологий в одну из древнейших областей человеческой деятельности, сегодня становится одним из ключевых направлений интеллектуального прорыва медицины на новые рубежи.

Передача информации и современные телекоммуникации — исторически относительно новое направление информатики. Медицинская информатика и информационно-коммуникационные технологии открыли настолько безграничные возможности для медицины, что дали право на жизнь новому термину -" медицинская телематика" .

Существует большое число всевозможных определений различных аспектов телекоммуникаций, связанных с медицинским обслуживанием. Всемирной Организацией Здравоохранения (ВОЗ, 1997) в отношении медицинской телематики предложено следующее определение, считающееся сегодня официальным.

" Медицинская телематика" - составной термин, означающий деятельность, услуги и системы, связанные с оказанием медицинской помощи на расстоянии посредством информационно-коммуникационных технологий, направленные на содействие развитию мирового здравоохранения, осуществление эпидемиологического надзора и предоставление медицинской помощи, а также обучение, управление и проведение научных исследованиях в области медицины" .

Концепция медицинской телематики охватывает следующие функциональные направления: телеобучение, телематика в сфере медицинских научно-исследовательских работ, телематика в сфере управления медицинскими услугами, и, собственно, телемедицина. Взаимоотношения между этими составляющими схематично представлены на рисунке. Остановимся подробнее на каждом из перечисленных направлений (рисунок 3.15).

Рисунок 3.

15. Телематика

Телеобучение (телеобразование) медицинским знаниям и приемам — динамический процесс, способный катализировать изменения социальных установок, представлений, информации и навыков в результате использования информационно-коммуникационных технологий абонентами и для абонентов, медицинскими специалистами и общественными структурами в целях пропаганды и содействия распростанию передовых медицинских теий.

Основными принципами, закладываемыми в понятие телеобучение, являются: обучение в течение всей жизни, пропаганда медицинских знаний, интерактивное обучение, обучение «без границ», непрерывное профессиональное обучение.

Телематика в области медицинских научных исследований предполагает целый ряд разнообразных научных работ, направленных на решение медицинских проблем, основные из которых следующие.

Сотрудничество и взаимодействие по электронной сети отдельных лиц и центров с целью обмена идеями, результатами, а также получения доступа к ведущим специалистам, информационным и учебным базам.

Разработка новых телематических технологий и способов их применения.

Экспертиза и апробирование медицинской телематики и оценка ее эффективности применительно к отдельным лицам, обществам и медицинским дисциплинам.

Телематика в области управления медицинскими услугами — это использование информационно-коммуникационных технологий в планировании, реализации, финансировании и оценке эпидемиологического надзора, а также качества, организационно-технического уровня и эффективности оказания услуг. Сюда входит надзор и мониторинг определяющих состояние здравоохранения факторов, а также управление трудовыми и производственными ресурсами.

Исполнению указанных функций уделяется надлежащее внимание в пределах одного или во взаимодействии различных уровней медицинской системы, а именно глобального, регионального, национального или местного (регионального).

И, наконец, собственно телемедицина по определению ВОЗ — метод предоставления услуг по медицинскому обслуживанию там, где расстояние является критическим фактором. Причем, предоставление услуг осуществляется представителями всех медицинских специальностей с использованием информационно-коммуникационных технологий после получения информации, необходимой для диагностики, лечения и профилактики заболевания.

Невозможно в ряде случаев обозначить границу между телемедициной и другими функциональными направлениями медицинской телематики. Однако важно запомнить, что телемедицина — применение медицинской телематики прежде всего для задач клинической медицины, непосредственного предоставления медицинских услуг. Этот признак является ключевым, сколь много не предлагалось бы определений и толкований термина «телемедицина» .

3.

2.5. Практическая телемедицина

Телемедицинские технологии находят широкое применение в различных областях клинической медицины. В тоже время существуют следующие исторически сложившие и имеющие свои технологические особенности направления использования телемедицины в практической деятельности врача.

Телемедицинские консультации

Это наиболее известный и наиболее распространенный телемедицинский сервис. Объектом телемедицинской консультации может являться клинический случай конкретного пациента либо отдельные данные клинического обследования. В частности широко практикуется консультирование данных радиологического обследования. Однако последнее направление имеет свои недостатки, связанные с особенностями принятия медицинского решения в отсутствие полной информации о пациенте — лечить больного или болезнь (рисунок 3.16).

Рисунок 3.

16. Телемедицинские консультации

В зависимости от особенностей консультационной поддержки в последнее время активно используются термины: телеонкология, телеофтальмология и т. д.

Телемедицинские системы динамического наблюдения используются для наблюдения за пациентами, страдающими хроническими заболеваниями, а также в условиях стационара на дому. Часто выделяют самостоятельное направление, получившее название «Домашняя телемедицина». Эти же технологии могут применяться на промышленных объектах для контроля состояния здоровья операторов (атомные электростанции).

Телемедицина ургентных состояний, чрезвычайных ситуаций и катастроф (ургентная телемедицина). К данному направлению относится внедрение телемедицины в практику оказания неотложной медицинской помощи и обеспечения выживания в экстремальных условиях, а также применение телемедицинских технологий при ликвидации последствий техногенных, природных катастроф и оказании помощи жертвам боевых действий и террористических актов.

Телехирургия и дистанционное обследование. Существенным в этом направлении является активное воздействие на организм пациента специалиста, находящегося на расстоянии. Развивается в настоящее время в двух направлениях: дистанционное управление медицинской аппаратурой в интерактивном режиме во время диагностических манипуляцийи дистанционное проведение лечебных воздействий, хирургических операций на основе использования дистанционно управляемой робототехники.

3.

2.6. Телеобучение (телеобразование)

Во-первых, телеобучение подразумевает внедрение телемедицинских методов обучения в непрерывную систему подготовки медицинских кадров (теленаставничество). Особенностью направления является внедрение телемедицинских систем тестирующего контроля и сертификации, а также внедрение методов направляемой деятельности обучаемого во время проведения медицинских манипуляций.

Во-вторых, активно развивается в последние годы «телепросвещение» пациентов. Считается, что пациент должен получать в доступной для него форме всю информацию, связанную с его заболеванием, особенностями проведения диагностических процедур и лечебных мероприятий (хирургических, в первую очередь), образе жизни при данном заболевании, знать мнение по всем вышеперечисленным вопросам своих собратьев по несчастью. Для этого используется весь арсенал современных информационных технологий. Другое направление в телепросвещении — доврачебное обследование и рекомендации по использованию средств, которые принято называть «домашней аптечкой», реализуется через различные информационные киоски, создаваемые для самостоятельной работы пациента.

3.

3.7. Военная и космическая телемедицина

Применение телемедицинских технологий при обеспечении проведения военных операций. Подготовка и оснащение современного солдата обходятся государству очень дорого. Поэтому, потери рассматриваются еще и с экономической точки зрения, что является причиной активного развития этого направления в ряде стран.

Космические технологии, адаптированные для нужд клинической медицины, существенно обогатились не только опытом «земных» медиков, но и современными достижениями информатики. Поэтому в настоящее время появились предпосылки повторного вхождения телемедицины, но уже в новом качестве, в систему медицинского обеспечения космических полетов. Ведутся работы по созданию системы телемедицинского сопровождения пилотируемых полетов Международной Космической Станции. Рассматриваются проекты обеспечения полета к Марсу и другие перспективные направления (рисунок 3.17).

Рисунок 3.

17. Космическая телемедицина

3.

3. Нанотехнологии в медицине.

— Упорядоченные одним образом, атомы составляют дома и свежий воздух; упорядоченные другим, они образуют золу и дым.

— Уголь и алмазы, рак и здоровая ткань: вариации в упорядочении атомов различили дешевое от драгоценного, больное от здорового.

Рассматривая отдельный атом в качестве кирпичика или «детальки» нанотехнологи ищут практические способы конструировать из этих деталей материалы с заданными характеристиками. Многие компании уже умеют собирать атомы и молекулы в некие конструкции.

В перспективе, любые молекулы будут собираться подобно детскому конструктору. Для этого планируется использовать нано-роботов (наноботов). Любую химически стабильную структуру, которую можно описать, на самом деле, можно и построить. Поскольку нанобот можно запрограммировать на строительство любой структуры, в частности, на строительство другого нанобота, они будут очень дешевыми. Работая в огромных группах, наноботы смогут создавать любые объекты с небольшими затратами, и высокой точностью.

В медицине проблема применения нанотехнологий заключается в необходимости изменять структуру клетки на молекулярном уровне, т. е. осуществлять «молекулярную хирургию» с помощью наноботов. Ожидается создание молекулярных роботов-врачей, которые могут «жить» внутри человеческого организма, устраняя все возникающие повреждения, или предотвращая возникновение таковых.

Манипулируя отдельными атомами и молекулами, наноботы смогут осуществлять ремонт клеток.

Прогнозируемый срок создания роботов-врачей, первая половина XXI века.

В действительности наномедицины пока еще не существует, существуют лишь нанопроекты, воплощение которых в медицину, в конечном итоге, и позволит отменить старение.

Несмотря на существующее положение вещей, нанотехнологии — как кардинальное решение проблемы старения, являются более чем перспективными.

Это обусловлено тем, что нанотехнологии имеют большой потенциал коммерческого применения для многих отраслей, и соответственно помимо серьезного государственного финансирования, исследования в этом направлении ведутся многими крупными корпорациями.

Наноботы или молекулярные роботы могут участвовать (как наряду с генной инженерией, так и вместо нее) в перепроектировке генома клетки, в изменении генов или добавлении новых для усовершенствования функций клетки.

Важным моментом является то, что такие трансформации в перспективе, можно производить над клетками живого, уже существующего организма, меняя геном отдельных клеток, любым образом трансформировать сам организм!

Описание нанотехнологии может показаться притянутым за уши, возможно, потому что ее возможности столь безграничны, но специалисты в области нанотехнологии отмечают, что на сегодняшний день не было опубликовано ни одной статьи с критикой технических аргументов Дрекслера. Никому не удалось найти ошибку в его расчетах. Между тем, инвестиции в этой области (уже составляющие миллиарды долларов) быстро растут, а некоторые простые методы молекулярного производства уже вовсю применяются.

Нанотехнологии могут привести мир к новой технологической революции и полностью изменить не только экономику, но и среду обитания человека. В рамках этой статьи мы рассматриваем лишь перспективность этих технологий для отмены старения людей.

Вполне возможно, что после усовершенствования для обеспечения «вечной молодости» наноботы уже не будут нужны или они будут производиться самой клеткой.

Для достижения этих целей человечеству необходимо решить три основных вопроса:

1. Разработать и создать молекулярных роботов, которые смогут ремонтировать молекулы.

2. Разработать и создать нанокомпьютеры, которые будут управлять наномашинами.

3. Создать полное описание всех молекул в теле человека, иначе говоря, создать карту человеческого организма на атомном уровне.

Основная сложность с нанотехнологией — это проблема создания первого нанобота. Существует несколько многообещающих направлений.

— Одно из них заключается в улучшении сканирующего туннельного микроскопа или атомно-силового микроскопа и достижении позиционной точности и силы захвата.

— Другой путь к созданию первого нанобота ведет через химический синтез. Возможно, спроектировать и синтезировать хитроумные химические компоненты, которые будут способны к самосборке в растворе.

— И еще один путь ведет через биохимию. Рибосомы (внутри клетки) являются специализированными наноботами, и мы можем использовать их для создания более универсальных роботов.

Группа нанотехнологов из института предвидения заявила, что стремительный рост нанотехнологий выходит из-под контроля, но в отличие от Билла Джойа, вместо простого запрета на развитии исследований в этой области, они предложили установить правительственный контроль над исследованиями.

Такой надзор, может предотвратить случайную катастрофу, например когда наноботы создают сами себя (до бесконечности), потребляя в качестве строительного материала все на своем пути, включая заводы, домашних животных и людей.

Рей Курцвейл — к 2020 году появится возможность поместить внутри кровеносной системы миллиарды нанороботов размером с клетку, по оценкам Роберта Фрайтаса, ведущего ученого в области наномедицины, это случится не ранее, чем в 2030;2035 году.

Наноботы смогут тормозить процессы старения, лечить отдельные клетки и взаимодействовать с отдельными нейронами. Так ассеблеры практически сольются с нами.

Рисунок 3.

18. Нанороботы

4. Медицинские информационные технологии: возможности и перспективы

Медицинская информационная система Павлодарской области призвана повысить качество и доступность медицинских услуг. Использование новых информационных технологий в современных медицинских центрах позволит легко вести полный учет всех оказанных услуг, сданных анализов, выписанных рецептов. Также при автоматизации медицинского учреждения заполняются электронные амбулаторные карты и истории болезни, составляются отчеты и ведется медицинская статистика. Автоматизация медицинских учреждений — это создание единого информационного пространства ЛПУ, что, в свою очередь, позволяет создавать автоматизированные рабочие места врачей, организовывать работу отдела медицинской статистики, создавать базы данных, вести электронные истории болезней и объединять в единое целое все лечебные, диагностические, административные, хозяйственные и финансовые процессы. Использование информационных технологий в работе поликлиник или стационаров значительно упрощает ряд рабочих процессов и повышает их эффективность при оказании медицинской помощи жителям нашего региона.

Заключение

Компьютер все больше используется в области здравоохранения, что бывает очень удобным, а порой просто необходимым. Благодаря этому медицина, в том числе и нетрадиционная, приобретает сегодня совершенно новые черты. Во многих медицинских исследованиях просто не возможно обойтись без компьютера и специального программного обеспечения к нему. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в медицинской теории и практике, связанными с внесением корректив к подготовке медицинских работников.

Единая информационная система позволит врачу в любой точке страны получить доступ к медицинской документации пациента, войти в централизованный архив и посмотреть рентгеновские снимки, лабораторные анализы, другие параметры, причем в динамике, что это позволит обеспечить преемственность в лечении каждого больного на разных этапах и в разных учреждениях. В работе рассмотрена единая информационная система — медиадиалог, ее возможности, достоинства и основные функции.

Еще одна глава работы посвящена другому перспективному направлению телемедицине.

Телемедицина — направление медицины, основанное на использовании современных компьютерных и телекоммуникационных технологий для адресного обмена медицинской информацией между специалистами с целью повышения качества и доступности диагностики и лечения конкретных пациентов.

В последней части работы рассмотренны нанороботы. В медицине проблема применения нанотехнологий заключается в необходимости изменять структуру клетки на молекулярном уровне, т. е. осуществлять «молекулярную хирургию» с помощью наноботов.

Библиографический список

СТО ЮРГУЭС 01−2009

Выпускные квалификационные работы. Курсовые проекты (работы). Основные требования к объему и оформлению [Текст]: дата введ. 2009;04−01 (взамен СТП 01−01) / Южно-Рос.

гос. ун-т экономики и сервиса. — Изд. офиц. — Шахты: ЮРГУЭС, 2009. — 34 с.

— (Система менеджмента качества. Учебно-методическое обеспечение).

Информатика. Основы программирования и представления информации в ЭВМ [Текст]: учебно-методическое пособие к выполнению курсовой и контрольной работы для студентов ЗФ и ФДО специальности 150 408 (230 300) «Бытовые машины и приборы». (МУ 2813)

Курсовая работа по информатике [Текст]: пособие для студентов 1 курса очной и заочной форм обучения по специальностям: 60 400 «Финансы и кредит», 60 500 «Бухгалтерский учет, анализ и аудит», 60 800 «Экономика и управление», 61 100 «Менеджмент организации» / сост. В. И. Науменко, доц. каф. «Информатика», Т. В. Шарикова, ст.

преп. каф. «Информатика»; Южно-Рос. гос. ун-т экономики и сервиса. — Шахты: ЮРГУЭС, 2005.

— 29 с.

Информатика и программирование [Текст]: методические указания к выполнению курсовой работы / составитель И. В. Барилов. — Шахты: ГОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2010. — 39 с. (МУ 3004)

Статья «Комплексная система автоматизации деятельности медицинского учреждения» Курбатов В. А., Ковалев Г. Ф., Иванова М. А., Белица Е. И., Рогозов Ю. И., Соловьев А. Б.

http://diamond.ttn.ru/clause1.htm

Статья «Что такое телемедицина». Секов Иван Николаевич.

http://www.garant.ru/news/438 510/

http://www.medialog.ru/?tree_id=40

Сошин Я. Д., Костылев В. А. Информационно-компьютерное обеспечение современной медицинской рентгенографии. 2007

В. К. Ахметова, А. С. Карманова «Основные направления развития информационных технологий в онкологии». Алматы, 2008

Г. Н. Чайковский, Р. М. Кадушников, Ю. Р. Яковлев, С. А. Ефремов, С.

В. Сомина. Карагандинский областной медицинский научно-практический центр «Онкология», 2007

http://www.endocrincentr.ru/endocrin_internet/

В. К. Эбель «Новые компьютерные технологии в медицине», Алматы, 2008

Изм

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

КР.И.

230 201.ПЗ

Лист

Анализ информационных систем и технологий в медицине

Манжула В. Г

У Утверд

Н. контр.

Провер.

КР.И.

230 201.ПЗ

ГОУ ВПО

«ЮРГУЭС»

ИС-D41

Провер.

Разраб.

Листов

Литера

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.