Спецпроекты

oбзор

Обзор: ИТ в здравоохранении

От PACS к интеграции информационных систем в медицине

От PACS к интеграции информационных систем в медицине

Происходящие в России перемены в системе здравоохранения позволяют с оптимизмом смотреть в будущее. Государство активно взялось не только за информатизацию отдельных ЛПУ, но и за создание единой системы. Как обеспечить совместимость  имеющихся и внедряющихся информационных систем?

Проведенный недавно аукцион на создание федерального центра обработки данных ЕГИСЗ (ФЦОД ЕГИСЗ) учитывал требования по его интеграции с системами регионального уровня посредством международных протоколов и стандартов: IHE PIX, PDQ, ATNA, XDS, XDS-I.b, HL7 CDA, DICOM и т.д. Таким образом, министерство здравоохранения признает и активно продвигает необходимость соответствия всего комплекса федеральных сервисов современному мировому уровню.



Однако это одновременно налагает вполне определенные специфические требования также и на все другие взаимодействующие с ними информационные ресурсы. Производители, заинтересованные в реальной проверке работоспособности своих продуктов на предмет совместимости в рамках профилей IHE, принимают участие в ежегодных тестах "Коннектафон" (Connectathon), проходящих в Европе, Азии и США. В ходе таких тестов системы по определенным правилам обмениваются тысячами сообщений с комплементарными системами других разработчиков.

К сожалению, до настоящего момента ни один российский разработчик медицинских информационных систем не принимал участие в Коннектафонах, хотя некоторые из них и указывают на совместимость с профилями IHE без прохождения соответствующих тестов. В результате, под вопросом оказывается практическая степень совместимости создаваемых региональных информационных ресурсов с федеральными сервисами.


Как обеспечить совместимость


По примеру США, представляется целесообразным создание в России региональных организаций по типу RHIO, в которые входили бы не только представители Минздравов, Минсвязи и ФОМС, но и всех других значимых участников информационного обмена – лечебных учреждений, страховых компаний, производителей оборудования и разработчиков ПО, плательщиков и т.д. Ведь именно в беспрепятственной передаче клинически значимых данных между ними и состоит информатизация здравоохранения, призванная существенно повысить качество медицинского обслуживания каждого пациента.



При планировании комплексных информационных систем регионального и федерального масштаба следует принимать во внимание различия типов обрабатываемых данных. Так в медицине наибольшие их объемы формируются при проведении диагностических обследований. При одном исследовании на многосрезовом компьютерном томографе формируется несколько тысяч отдельных снимков общим объемом от 40 до 5000 МБ, а одно маммографическое исследование с высоким разрешением, включающее в среднем 4-8 снимков, занимает около 480 МБ. Поэтому для их архивирования требуются крупные системы хранения, а для быстрой передачи необходимо наличие компьютерной сети с высокой пропускной способностью (100-1000Мбит/сек и более).

Например, в США объем ежегодно производимых цифровых диагностических изображений составляет около 15 петабайт. При этом необходимо обеспечить их хранение в течение как минимум 5-10 лет.

Управление такими архивами и предоставление доступа к цифровым изображениям обеспечивают системы архивирования, обработки и передачи медицинских диагностических изображений (PACS - picture archiving and communication systems).



PACS-системы


PACS-системы представляют собой сложные комплексы программного обеспечения, компьютерного оборудования, а также услуг по их внедрению и технической поддержке. Они должны предлагать одновременно мощные инструменты диагностики для врачей и средства хранения и передачи изображений высокого разрешения в условиях обеспечения бесперебойности работы систем и защиты данных.

Уникальными особенностями цифровых диагностических изображений в формате DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) являются широкие возможности обработки и анализа, что позволяет повысить точность диагностики и разработать новые методы диагностики, основанные на трехмерных, многоплоскостных и функциональных реконструкциях изображений. Кроме того, протокол DICOM предусматривает возможность коммуникации между диагностическим оборудованием, системами PACS и РИС (радиологическая информационная система, компонент ГИС, госпитальной информационной системы) разных производителей.



Налаженный рабочий процесс передачи данных о пациенте из РИС непосредственно на диагностическое оборудование (посредством системы PACS) и обратно дает возможность объединить всю диагностическую информацию о пациенте, связать тексты протоколов и изображения, повысить скорость и точность работы благодаря реализации принципа “однократной регистрации” пациента. В частности, Концепция создания единой государственной информационной системы в сфере здравоохранения требует соответствия создаваемых систем индустриальному стандарту DICOM для передачи радиологических изображений и другой медицинской информации.


Комплексное внедрение PACS позволяет существенно повысить производительность службы лучевой диагностики, в первую очередь за счет снижения затрат времени на подготовку протоколов исследований (в среднем на 25%) и повышения количества консультаций на одного врача-рентгенолога (в среднем на 20%). В целом же, внедрение единого решения PACS/RIS позволяет сократить затраты на весь рабочий процесс на 20-80% (по данным Mackinnon AD и Imhof H и др.).

По данным исследований (Reiner и Siegel), использование беспленочных технологий на основе PACS позволяет экономить от 30 до 60% времени при проведении обследования (для разных типов обследований), а также более чем на 50% снижать количество ошибок при передаче данных от диагностического аппарата в архив.



Внедрение PACS ведет также к существенному увеличению производительности цифрового оборудования, которое может составлять от 20 % для аппаратов CR до 100% для компьютерных томографов (Broumandi).



Использование беспленочных технологий на основе PACS позволяет экономить от 30 до 60% времени при проведении обследования


Полученные с использованием нелучевых диагностических модальностей изображения также могут быть сохранены в системе PACS после их преобразования в DICOM-формат с помощью так называемых дайкомайзеров – устройств для трансформации данных в стандарт DICOM. В частности, для формирования цифровых изображений при работе с аналоговыми рентгеновскими аппаратами целесообразно использование систем компьютерной рентгенографии (CR-системы, оцифровщики). При этом вместо пленки снимок делается на специальную кассету с детекторами на основе запоминающих люминофоров. Полученные изображения могут быть переданы в единый архив PACS.



Выдачу результатов исследований пациентам целесообразно осуществлять в цифровом виде на компакт-дисках CD или DVD, которые записываются и маркируются в сетевых централизованно-установленных записывающих устройствах-роботах.

Таким образом, после установки PACS-системы ЛПУ может перейти на полностью цифровые технологии работы с диагностическими изображениями, что позволяет минимизировать затраты на пленку, обеспечить быстрый доступ ко всем изображениям пациента и существенно расширить диагностические и лечебные возможности клиники. Создание же единого информационного пространства на региональном и федеральном уровнях позволит повысить точность диагностики за счет удаленного консультирования, снизить затраты ЛПУ в результате отказа от печати на пленке, повысить эффективность использования дорогостоящего оборудования и уровень взаимодействия между специалистами разных ЛПУ.



Инструменты управления


PACS-системы развиваются уже в течение 25 лет. За это время они претерпели значительную эволюцию. Возможно, наиболее важное значение в ней имел сдвиг фокуса в построении систем от изображения к рабочим процессам, где ключевую роль играет уже радиологическая информационная система (РИС). Ведь полный цикл диагностики включает регистрацию пациента, направление на обследование, получение цифрового изображения, его анализ и написание заключения. В результате, современные PACS-системы являются комплексными и полагаются на РИС при работе с данными пациента.



Современные PACS-системы предлагают целый спектр инструментов управления рабочими процессами в отделении лучевой диагностике. Среди них важным аспектом является возможность блокирования доступа других диагностов в процессе подготовки заключения. В ходе работы врач-диагност имеет возможность сохранить определенные «презентационные состояния», представляющие собой информацию об особенностях отображения снимка (яркость, контраст, увеличение, поворот и т.д.). В некоторых случаях исследования сохраняются сначала в краткосрочном архиве и отправляются в долгосрочный архив только после подготовки заключения, что позволяет избежать внесения последующих изменений.



Другим элементом рабочего процесса РИС / PACS является оповещение радиолога о завершении исследования и готовности снимков. В таких случаях происходит обмен сообщениями о статусе исследования между диагностическим аппаратом, РИС и PACS. В процессе проведения исследования оно имеет статус «в процессе», а после сохранения данных в архиве PACS и подготовки заключения присваивается статус «готово». В ходе диагностики часто требуется консультация второго специалиста (второе мнение). Инструменты PACS позволяют «назначить» исследование на просмотр одному или нескольким врачам, повышая точность и объективность диагноза. В результате, на основе интегрированного функционала РИС / PACS становится возможным создание экспертных диагностических центров, предоставляющих услуги «второго мнения» для врачей других ЛПУ или «первого мнения» при отсутствии в ЛПУ квалифицированных специалистов.



Таким образом, именно инструменты организации рабочих процессов позволяют на деле повысить эффективность отделения лучевой диагностики и создать единую диагностическую службу из разрозненных диагностических кабинетов. Напротив, использование отдельных просмотровых рабочих станций с доступом в архив изображений (пусть и единый) без организации рабочего процесса является тупиком на пути внедрения передовых технологий в медицинской диагностике.

Лучевые исследования имеют высочайшую ценность в лечении, поэтому исключительно важна их доставка на рабочее место врача без задержек и сбоев. Поэтому современные PACS-системы приспособлены к функционированию в виртуальной среде. Это позволяет оптимальным образом использовать серверные мощности при обслуживании больших объемов диагностических изображений и их обработке, а также гарантировать бесперебойную работу в случае выхода из строя отдельных компонентов (жесткие диски, серверы, системы хранения…).



Используются платформы виртуализации ИТ-инфраструктуры предприятий, позволяющие в режиме реального времени осуществлять миграцию виртуальных машин на работоспособный сервер. На случай утери данных, их копия базы данных хранится отдельно на ленточных накопителях или дополнительной СХД. При построении централизованных PACS-архивов сетей лечебных учреждений рекомендуется создавать два географически удаленных центра обработки данных с полным дублированием функций, что позволит продолжить оказание медицинской помощи в любых условиях.



Архитектура РИС / PACS сети ЛПУ на основе центрального архива медицинских изображений с дублированием ресурсов и организацией экспертного диагностического центра




Источник: Fujifilm, 2012


Новый уровень интеграции


Как и во всем мире, в России уже стало нормой все более широкое распространение PACS-систем разных производителей. Многие из них сталкиваются с необходимостью замены устаревшего решения на новое, что связано с трудностями миграции данных из одного архива в другой.

Задачи создания комплексной системы здравоохранения требуют объединения цифровых архивов всех типов – не только результатов радиологических исследований, но и иных «не-DICOM» видов данных (в частности, лабораторной и функциональной диагностики, хирургических вмешательств, данных телемедицины, сканированных документов и т.д.). Постоянно разрабатываются все новые типы данных, интерфейсы, протоколы и правила обмена данными между информационными системами. Возрастает актуальность построения крупных интегрированных решений на базе имеющихся разрозненных PACS-архивов сетей ЛПУ. Эти факторы являются предпосылкой к созданию так называемых вендор-независимых архивов (ВНА).



Объединение всех видов цифровых данных на основе единой платформы вендор-независимого архива




Источник: TeraMedica, 2012


С одной стороны, они обеспечивают хранение разнородных DICOM и не-DICOM данных в независимом от поставщиков ПО и компьютерного оборудования виде, с другой, предоставляют «бесшовный» веб-доступ к ним из любой точки сети ЛПУ или даже мира.

Не являясь заменой PACS или МИС, вендор-независимые архивы дополняют их и предлагают новый глубинный уровень интеграции всех систем и рабочих процессов в цифровом пространстве здравоохранения.



Применение на практике успешного мирового опыта и международных стандартов, при широком участии всех заинтересованных сторон, предоставляет дополнительные шансы на эффективное продолжение информатизации российского здравоохранения.

Михаил Переверзев

Вернуться на главную страницу обзора