ИТ в медицине: подход Microsoft

Корпорация Microsoft разработала собственную концепцию перехода к электронным системам в предоставлении медицинских услуг, известную как Knowledge Driven Health.

Масштабность систем здравоохранения, интенсивный обмен данными в них и необходимость сохранять конфиденциальность информации требуют от государственных институтов и частных организаций особого внимания к специализированным ИТ-системам для медицины. Системы электронного здравоохранения (системы здравоохранения, использующие ИТ) могут существенно повысить уровень медицинских услуг, и это хорошо известно организациям здравоохранения по всему миру.

Основным побудительным мотивом к совершенствованию систем электронного здравоохранения выступает высокая общественная значимость улучшения ситуации в этой сфере, включая рост качества и скорости лечения, снижение затрат на предоставление услуг и увеличение эффективности средств, обеспечивающих соответствие нормативным документам и прочим требованиям. В настоящее время пациенты чаще всего имеют дело с разными учреждениями здравоохранения, не имеющими связи друг с другом, из-за чего нередко приходится многократно вводить в компьютеры одни и те же данные либо ключевая информация о состоянии здоровья оказывается недоступна. Широкое распространение Интернета, мобильных средств связи и мощных недорогих компьютеров позволяет коренным образом изменить ситуацию.

Общая ситуация

Охрана здоровья населения имеет первостепенное значение для всех стран мира, являясь предметом особого внимания правительств и важным фактором развития бизнеса. В 2004 г. США ассигновали на развитие здравоохранения 1,9 трлн долл. (или 6280 долл. в расчете на одного человека), что составляет 16% ВВП страны. По данным Организации экономического сотрудничества и развития (OECD) за 2006 г., в период с 1990 по 2004 гг. во всех странах, входящих в эту организацию (за исключением Финляндии), расходы на здравоохранение росли быстрее, чем ВВП. В 1990 г. доля расходов на здравоохранение в странах — членах OECD составляла 7% ВВП, а к 2004 г. достигла 8,9%. Хотя роль правительств этих стран в обеспечении работы систем здравоохранения неодинакова, современные технологии оказывают большое влияние на предоставление медицинских услуг во всех странах без исключения.

Системы здравоохранения представляют собой чрезвычайно сложный институциональный комплекс. В их состав входят как государственные, так и частные организации, с разными моделями ведения бизнеса, что затрудняет разработку, внедрение и эксплуатацию интегрированных систем здравоохранения, повышает их стоимость. Используемые в настоящее время в здравоохранении информационные системы разрабатывались для отдельных независимых учреждений и служб, которые не согласовывают свою работу друг с другом. Правительственные организации, страховые компании, больницы, клиники, лаборатории и другие медицинские учреждения вкладывают средства в разработку ИТ, способных ускорить работу и повысить ее эффективность, однако при этом все они ориентированы на поддержку прежде всего собственной деятельности и собственных каналов предоставления услуг. Пациенты же медучреждений, выступающие как конечные потребители, вынуждены иметь дело с различными организациями, использующими разнообразные методики работы, способы передачи данных и управления доступом к информации (например, к персональным сведениям). Отсутствие взаимодействия между организациями здравоохранения как на государственном, так и на частном уровне, отражает тот факт, что они зачастую сами не имеют эффективных средств внутренней интеграции.

Многие из существующих решений из-за сложности стоящих перед ними задач имеют ограниченные области применения, требуют жестких заранее установленных бизнес-процессов и представляют минимум удобств для пользователей. Это приводит к появлению разрозненных «островков» автоматизации, использующих несовместимые технологические платформы и стандарты, что значительно затрудняет доступ к нужной информации в нужное время. Поскольку в свое время на разработку подобных систем были затрачены большие средства, учреждения здравоохранения вынуждены использовать устаревшие технологии. Ограничения подобного характера представляют собой достаточное основание для перехода к новым технологическим решениям для электронного здравоохранения.

Использование современных технологий, обеспечивающих непрерывный интегрированный характер деятельности, позволит учреждениям сферы здравоохранения изменить методы работы. Все больше медицинских учреждений готово к значительным долговременным инвестициям в разработку решений, которые помогут справиться с проблемой сложности масштабных информационных систем для здравоохранения, увеличить производительность труда сотрудников сферы здравоохранения и предоставить средства управления важными и конфиденциальными данными пользователя, которые позволили бы повысить эффективность предоставления услуг. Во многих случаях государство играет активную роль в продвижении систем электронного здравоохранения.

Создание ИТ-систем для здравоохранения — подход Microsoft

Объединение — изначально заложенная совместимость:

• основанные на отраслевых стандартах открытые архитектуры облегчают обмен медицинскими сведениями и клиническими данными между учреждениями и сотрудниками сферы здравоохранения;
• возможность сохранить устаревшие приложения и инфраструктуры.

Совместная работа — знакомые средства автоматизации работы:

• быстрота освоения, позволяющая врачам заниматься своими прямыми обязанностями;
• стандартизованный, повторяемый метод предоставления услуг здравоохранения.

Повышение экономической эффективности — уменьшение затрат на технологии здравоохранения:

• более высокий уровень окупаемости, чем в случае традиционных инвестиций;
• интегрированная платформа, уменьшающая совокупную стоимость владения;
• локальная модель предоставления услуг;
• высокая масштабируемость — от отдельных учреждений до программ государственного уровня.

Надежность — надежное и проверенное решение:

• приложения, поддерживающие круглосуточную работу без выходных;
• финансовая стабильность.

Широкая экосистема партнеров — возможность выбора при принятии решений.

«Здравоохранение, ориентированное на знания»

Корпорация Microsoft (www.microsoft.com), изучив потребности здравоохранения и медицинского бизнеса, разработала собственную концепцию преобразования процесса предоставления медицинских услуг — «Здравоохранение, ориентированное на знания» (Knowledge Driven Health). Цель ее сформулирована следующим образом: «Обеспечить преобразование процесса предоставления услуг в сфере здравоохранения с помощью внедрения передовых технологий и установления партнерских взаимоотношений, которые позволят повысить эффективность медицинских программ путем снижения затрат, повышения безопасности и качества обслуживания пациентов».

Концепция должна объединить всю экосистему здравоохранения, в которой можно выделить три основные вертикали.

Поставщики медицинских услуг. Здесь предполагается создание технологической среды, основанной на стандартах и способной интегрировать отдельные, в том числе обособленные, системы для сбора и хранения данных, которые сосредоточены в отдельных лечебных заведениях. Медицинские работники должны иметь возможность оперативно получать информацию, необходимую им для лечения пациентов, и делать это наиболее простым и дешевым способом.

Планирование здравоохранения. Систему планирования необходимо трансформировать: на смену современной транзакционной схеме, функционирующей в рамках отдельной организации, должна прийти распределенная модель, основанная на сотрудничестве и использовании знаний, которая информационно объединит потребителей, поставщиков услуг и сотрудников, с тем чтобы улучшить поддержку здоровья каждого конкретного человека.

Научные учреждения здравоохранения. Необходимо обеспечить взаимодействие исследовательских организаций, в том числе производителей медицинских препаратов, биотехнологий и аппаратуры, с целью повышения эффективности их бизнеса и ускорения вывода инноваций на рынок.

В рамках реализации концепции Knowledge Driven Health корпорация Microsoft разработала набор руководств под общим названием Connected Health Framework. Ниже приводятся основные положения общего руководства под названием Architecture and Design Blueprint.

Цели преобразования систем здравоохранения

Системы, используемые в сфере здравоохранения, чрезвычайно сложны как с организационной, так и с технической точки зрения. Они накапливают большие объемы специальной информации, содержат данные об огромном числе пациентов и должны обеспечить сохранность этих данных в течение длительного времени. Кроме того, медицинские данные представляют собой строго конфиденциальную информацию. Поэтому внесение изменений в информационные системы для здравоохранения представляет собой сложный и дорогостоящий процесс.

Основная побудительная причина преобразования систем электронного здравоохранения — большой потенциал повышения уровня здоровья населения. Внедрение современных технологий позволит расширить перечень предоставляемых услуг, повысить их качество и эффективность. Усовершенствованные системы смогут уменьшить затраты (уменьшая потребность в проведении одинаковых анализов, снижая количество людей, поступивших в лечебные заведения, и т. д.) и повысить эффективность обслуживания пациентов (путем уменьшения числа предотвратимых медицинских ошибок и упреждающего предоставления рекомендаций лицам, страдающим хроническими заболеваниями). Это даст возможность решать задачи, связанные с обеспечением соответствия нормативным и другим требованиям, а также разрешать другие важные проблемы. ИТ помогут изменить способы доступа к данным и услугам, предоставят возможности для самообслуживания, уменьшат затраты, связанные с использованием традиционных бумажных форм и средств ввода данных, расходы на заполнение анкет и оплату услуг сотрудников, занимающихся приемом пациентов (рис. 1).

По мере своего развития система электронного здравоохранения обеспечивает дополнительные преимущества для общества. Начав с предоставления доступа к базовым данным, в дальнейшем можно дополнить ее функциями интерактивной работы (к примеру, поиска данных). На следующем этапе в систему добавляются функции передачи данных (например, для интерактивного заполнения документов и форм). В перспективе преобразование систем электронного здравоохранения приведет к появлению объединенных, согласованно работающих служб, обеспечивающих последовательную интеграцию и позволяющих предложить новые услуги. Cо временем все больше услуг будет предоставляться в интерактивном режиме, что уменьшит затраты и неудобства, связанные с традиционными методами получения медицинских услуг (например, посещение врача).

Возможность подобного преобразования основана на концепции общей инфраструктуры здравоохранения. В число ее преимуществ входит уменьшение времени внедрения новых услуг, а также применение единых «базовых блоков», таких, как средства управления данными пользователей, средства проверки подлинности и авторизации в рамках различных служб и универсальный пользовательский интерфейс. Организации могут получить значительные преимущества за счет внедрения приложений, поддерживающих эффективное повторное использование ресурсов, а также за счет применения совместимых решений на основе стандартов, предназначенных для различных платформ и поддерживающих работу в круглосуточном режиме. При этом необходимо понимать, что трансформация систем для здравоохранения будет проходить эволюционно, через несколько уровней зрелости (рис. 2).

Технологии Microsoft для здравоохранения

Корпорация Microsoft объявила о предстоящем выпуске новой линейки программных продуктов под общим названием Amalga, предназначенных для комплексной автоматизации организаций здравоохранения. Их первый официальный анонс состоялся на крупнейшей ИТ-конференции по данной тематике Healthcare Information & Management Systems Society (HIMSS) 2008, прошедшей в конце февраля в Орландо (шт. Флорида, США). В комментарии компании говорится, что название Amalga происходит от латинского слова amalgama (сплав нескольких компонентов). Продвижением нового семейства будет заниматься подразделение Microsoft’s Health Solutions Group.

Под брэндом Amalga Microsoft представила обновленный набор решений, который она получила в результате приобретения в последние полтора года двух компаний — Azyxxi и Global Care Solutions. Эти решения появились в арсенале Microsoft не очень обычным для ИТ-бизнеса путем.

Azzyxi — это разработка «врачей для врачей», ее авторы — три специалиста из Washington Hospital Center (Вашингтон, США), одного из крупнейших больничных комплексов американской столицы (400 тыс. посещений пациентов в год), принадлежащего поставщику медицинских услуг MedStar Health. С 1996 г. система эксплуатируется в этом медицинском центре. Летом 2006 г. Microsoft приобрела права на Azyxxi у MedStar Health, заключив с компанией соглашение о стратегическом сотрудничестве. Одновременно в Microsoft перешли два создателя программы — Крэйг Файед (Craig Feied) и Фидрик Искандер (Fidrik Iskandar), а также около 40 членов команды разработчиков. В тот момент Azzyxi представляла собой реализованное на базе технологий .NET Framework и SQL Server решение, способное управлять десятками терабайт информации и поддерживать множество клиентских устройств, включая Tablet PC и карманные ПК. Система использовалась в ряде больниц MedStar Health, в том числе в Washington Hospital Center, в базах данных которого хранилось около 40 Тбайт информации.

В октябре 2007 г. Microsoft приобрела также права на ПО компании Global Care Solutions (GCS), работающей с 2000 г. в Бангкоке (Таиланд). И в этом случае большая группа разработчиков перешла в штат корпорации. ПО GCS — это интегрированный набор из 50 функциональных модулей, предназначенный для создания информационных систем, обеспечивающих управление клиническими и административными операциями в медицинских учреждениях с поддержкой взаимодействия сотрудников. Система используется в семи госпиталях Азиатско-Тихоокеанского региона, в том числе в международном медицинском центре Bumrungrad в Бангкоке, который ежегодно принимает более 1,2 млн пациентов из 190 стран мира.

В настоящее время в состав семейства Amalga входят три продукта.

Microsoft Amalga — это усовершенствованная версия Azyxxi. Решение позиционируется как ключевой компонент новой категории ПО, получившей название «унифицированные интеллектуальные системы» (Unified Intelligence Systems). Такие программные комплексы должны обеспечивать комплексное решение всех клинических, операционных и административных задач медицинских учреждений, в то же время обеспечивая интеграцию с используемыми в организациях внешними приложениями и системами. В настоящее время с бета-версией этого продукта знакомится ряд крупных медицинских центров США, а в Washington Hospital Center ведется его опытная эксплуатация.

Microsoft Amalga Hospital Information System (HIS)— обновленный вариант продукта GCS Hospital 2000. Это опробованная на практике интегрированная информационная система для госпиталей, ориентированная на развивающиеся рынки. Microsoft намерена продвигать это ПО, в частности, в Бразилии и Индии. В основе Amalga HIS лежит подход электронных медицинских историй болезни (electronic medical record, EMR) с полным управлением информацией о пациентах и медицинских учреждениях, лабораторными исследованиями, движением лекарств. В состав продукта входят системы управления радиологической и графической информацией (radiology information system/picture archiving and communication system, RIS/PACS), модули управления финансами, материальными ресурсами и кадрами.

Microsoft Amalga RIS/PACS — новое название GCS Amalga. Это интегрированный компонент Amalga HIS, который будет распространяться в том числе и как самостоятельный продукт.

Поставки всех этих продуктов должны начаться уже летом нынешнего года. Отметим, что в дополнение к программным продуктам семейства Amalga, предназначенным для крупных лечебных организаций, Microsoft уже вышла на пользовательский рынок персональных медицинских услуг. Так, еще в октябре прошлого года корпорация объявила о доступности платформы HealthVault, которая представляет собой набор бесплатных средств на базе Web-сервисов для поиска медицинской информации и управления индивидуальными данными о здоровье.

Комментируя последние анонсы Microsoft, наблюдатели отмечают, что система здравоохранения — это один из крупнейших потребителей ИТ, роль которого на ИТ-рынке будет только возрастать. Использование современных технологий в этой сфере не только повышает эффективность работы медицинских учреждений, но и — что гораздо важнее — способно поднять качество услуг, качество лечения людей. На сегодняшний день ИТ-разработками для данной области занимается большой число специализированных, но относительно небольших компаний. В то же время значительная часть потребностей в ИТ в медицинских учреждениях во всем мире покрывается за счет внутрифирменных софтверных проектов, которые реализуют крупные больницы и поставщики медицинских услуг. Ведущие ИТ-компании активно участвуют в крупных информационных проектах, но преимущественно на уровне поставок инфраструктурного программного и аппаратного обеспечения. Для автоматизации деятельности предприятий здравоохранения широко используются индустриальные системы учета и планирования ресурсов (ERP) и управления документами и контентом (ECM). Но данное ПО, как правило, применяется лишь как основа для создания заказных проектов.

В этой ситуации выход Microsoft на рынок специализированных решений для здравоохранения, скорее всего, знаменует собой начало качественно нового этапа применения ИТ в этой сфере: переход к использованию тиражных отраслевых решений. Вполне вероятно, что уже в ближайшее время мы увидим рост активности в этом направлении и других ведущих ИТ-корпораций.

Андрей Колесов

Объединенные системы электронного здравоохранения

Исследовательский центр Connecting for Health изучил положительные и отрицательные факторы, связанные с созданием объединенной инфраструктуры медицинских данных в США. По итогам этой работы вместо использования общенационального кода в сфере здравоохранения был предложен другой подход, согласно которому решение об установлении связей и общем доступе принимается на границе сети. Такая система поддерживает следующие возможности:

• связывание записей с помощью каталога указателей и предоставление общего доступа учреждениям здравоохранения в системе;
• связывание без предоставления общего доступа или предоставление общего доступа только пользователям с более высоким уровнем авторизации;
• возможность выбрать, но не привязывать данные в некоторых ситуациях (например, при прохождении курса лечения от алкогольной или наркотической зависимости).

Фактически речь идет о взаимодействии на принципах Интернета. Центр Connecting for Health рекомендует создавать сеть на основе общей структуры соглашений между участниками (постепенно развивающаяся федеративная архитектура, основанная на стандартах и предотвращающая незаконное использование запатентованных технологий), без использования общенационального кода и централизованных баз данных.

Microsoft, со своей стороны, также проанализировала положение дел в области здравоохранения и выработала общее представление об основных проблемах, которые необходимо разрешить в процессе перехода к системам электронного здравоохранения. В список проблем вошли следующие:

• как создавать электронные медицинские карты пациентов;
• как сформировать историю болезни пациента, которая ведется в течение всей его жизни и подкрепляется данными из множества различных систем;
• как контролировать подтверждение личности и выданные полномочия;
• как безошибочно и достоверно идентифицировать пациента (или медработника);
• как интегрировать различные системы, функционирующие на разных платформах;
• как связать между собой разные системы и обеспечить их взаимодействие;
• как обмениваться данными с удаленными системами;
• как обеспечить дальнейшее использование унаследованных систем;
• как достичь необходимой адаптивности к меняющимся требованиям и запросам;
• как добиться производительности и расширяемости.

Объединив все эти требования, Microsoft разработала модель перехода к системам электронного здравоохранения (e-Health), в которую входят три ключевые возможности.

Связанные между собой системы — программные сети, охватывающие приложения, устройства, сервисы и учреждения здравоохранения и помогающие упростить процессы, повысить эффективность обмена знаниями и снизить затраты.

ПО, управляемое данными, — новые приложения, многократно улучшающие для сотрудников сферы здравоохранения возможность находить, упорядочивать и применять информацию.

Улучшенные средства совместной работы — многофункциональные интерфейсы и новые возможности, использующие высококачественные аудио- и видеосредства, а также естественный язык.

Интеграция приложений и систем

Методы интеграции приложений рассматриваются в методике Connected Health Framework Business Framework, а возможности подключения и взаимодействия сетей — в методике Connected Health Technical Framework.

Connected Health Framework Business Framework содержит рекомендации по интеграции приложений путем предоставления приложениям и системам средств обмена данными в понятных друг другу терминах. Чтобы обеспечить удобство работы пользователей, применяются следующие принципы проектирования.

Ориентация на сервисы. Модульный подход предполагает снижение уровня зависимости между системами за счет применения открытых стандартов и протоколов для обработки данных и обеспечения совместимости.

Объединенные данные. С учетом локального характера предоставления услуг здравоохранения необходимо, чтобы данные располагались как можно ближе к месту их создания и управления ими, а на различных уровнях системы (на уровне подразделения, региона или страны в целом) было организовано кэширование данных, поддерживающее предоставление различных уровней услуг.

Объединенные средства безопасности. Объединенные средства безопасности упрощают управление удостоверениями и учетными данными системы безопасности, делегируя некоторые функции проверки подлинности и назначения ролей доверенным сторонам.

Надежность. Требуются надежные и устойчивые к сбоям системы, которые «просто работают».

Connected Health Framework Business Framework описывает характеристики сервисов и предлагает метод определения бизнес-сервисов на основе требований бизнеса. Она также описывает некоторые основные принципы проектирования систем для здравоохранения, предлагает набор бизнес-компонентов и сервисов, необходимых для создания ориентированной на пациента системы хранения медицинских данных, и показывает, как преобразовать существующие приложения в приложения, ориентированные на сервисы. Кроме того, в данной методике рассматривается развертывание пакетов приложений для здравоохранения как части решений общенационального или регионального масштаба. Для повышения эффективности разработки приложений предлагается шаблон архитектуры для бизнес-решений Business Pattern for Healthcare (рис. 3).

Современная тенденция в сфере интеграции приложений заключается в переходе от тесно связанных монолитных систем к слабосвязанным системам с динамической привязкой компонентов, как в сервис-ориентированной архитектуре (SOA). Этот подход в медицинских системах обеспечивает интеграцию на двух основных уровнях — на уровне приложений, на котором системы и приложения могут обмениваться данными, используя взаимопонятные термины (данный метод называют также синтаксическим взаимодействием), и на уровне технической совместимости, на котором системы могут соединяться с помощью надежных и безопасных средств. Эти два уровня интеграции повысят уровень взаимодействия и улучшат совместную работу систем для здравоохранения, позволяя создавать приложения для поддержки принятия решений, бизнес-аналитики и анализа сведений о пациентах (данный уровень называется также семантическим взаимодействием).

Методика Connected Health Framework Technical Framework описывает проблемы, возникающие в системах для здравоохранения при взаимодействии на уровне инфраструктуры (включая средства, технологии и стандарты объединения систем):

• множество платформ, территорий, языков, возможностей и учетных данных пользователей;
• необходимость управления идентификационными данными;
• необходимость решения проблем интеграции;
• обеспечение гибкости и динамичности;
• обеспечение безопасности;
• обеспечение масштабируемости, производительности и доступности;
• необходимость общего центрального узла.

Методика Connected Health Framework помогает достичь требуемой динамичности путем отделения бизнес-процессов и пользователей, для которых характерно большое число изменений, от более стабильных пользователей и бизнес-процессов. Для создания систем предлагается использовать типовую архитектуру (Reference Architecture), которая строится вокруг центрального узла объединенных служб здравоохранения (Connected Health Services Hub). Последний предоставляет собой «соединительный элемент» между динамичными и стабильными наборами пользователей и бизнес-процессами (рис. 4).

* * *

Корпорация Microsoft предлагает методику Connected Health Framework правительственным учреждениям и учреждениям сферы здравоохранения в качестве руководства по реализации стратегии «Здравоохранение, ориентированное на знания». Помимо описанных в статье ключевых компонентов — Architecture and Design Blueprint, Business Framework и Technical Framework — методика включает дополнительные рекомендации по практическому ее применению, в том числе на базе различных сценариев.

По материалам корпорации Microsoft.