Стремительный рост объема и сложность медицинских знаний, постоянное их обновление, растущие возможности медицинской техники, с одной стороны, и вместе с тем такой же рост полиморбидности, с другой стороны, усложнили для врача выбор оптимальных диагностических и лечебных решений. Особенно это касается тех врачей, которые работают в районах, лишенных высококлассной диагностической медицинской техники. В то же время при наличии развитой интегрированной информационной сети, позволяющей комплексно решать административно-финансовые и лечебно-диагностические задачи на основе единого банка данных и широкого взаимодействия между отдельными подсистемами, решающими частные задачи по автоматизации деятельности отдельных подразделений, можно решать достаточно сложные задачи (А.И. Романов, 1997).

Современный уровень развития новых информационных технологий позволяет в настоящее время подойти к задаче организации сбора, хранения и обработки потоков данных таким образом, чтобы максимально удовлетворить запросы всех потенциальных пользователей лечебного учреждения республиканского (областного), городского, районного уровней и оптимальным образом организовать технологию обследования, диагностики и лечения пациента.

Индустриальная система охраны зрения, дает возможность значительно увеличить количество пациентов, которых можно обследовать и пролечить силами медицинского персонала КРЦРЗ. Но при возрастающем количестве людей одним из узких мест становится ввод, хранение и обработка полученной информации.

При конвейерных методах диагностики и лечения, являющихся основой индустриальной медицины возможности традиционной технологии ведения медицинских карточек на бумажном носителе перестают быть приемлемыми по следующим причинам:

- для того, чтобы обеспечить необходимую пропускную способность лечебно-диагностического конвейера, необходимо четко выдерживать нормы времени, рассчитанные на одного человека. В противном случае, как и в любой другой системе массового обслуживания, появляется вероятность возникновения сбоев, приводящих к увеличению времени ожидания пациентов, "затору" на технологической линии, и, как следствие, снижению качества обслуживания пациента. Значительное время при традиционной технологии ведения записей вручную в медицинских картах занимает запись результатов обследования. Более того, этот этап вынуждает отвлекаться врачей от своей основной задачи - врачебного осмотра, постановки диагноза и назначения лечения. С другой стороны, анализ параметров, которые вносятся в карточку пациента при офтальмологическом обследовании, показал, что они хорошо структурированы и, как правило, повторяются от одного обследования к другому. Это создает хорошие предпосылки для использования компьютерных технологий ведения медицинской документации при использовании конвейерных методов приема. Таким образом, наиболее подходящий путь решения задачи автоматизации ведения документации - создание реляционной базы данных медицинских карточек лиц, обратившихся в центр. Такая технология позволяет значительно сократить затраты времени на документирование результатов диагностического обследования и увеличить эффективность работы врача на приеме.

Помимо обследования лиц, непосредственно обратившихся в КРЦРЗ, лечебным учреждением проводятся ежегодные скрининговые осмотры детей в дошкольных детских учреждениях и школах. На сегодняшний день охват скрининговыми осмотрами составляет около 65 тыс. человек. Обработка такого объема информации в короткое время возможна только с применением компьютерной техники. При этом необходимо учитывать, что данные следует не только обработать, но и сохранять длительное время для последующего сравнительного анализа. Такую работу с данными скрининговых осмотров можно решить с применением технологии клиент-сервер для работы.

При ведении документации вручную возможно возникновение ошибок из-за неоднозначного восприятия рукописного текста разными людьми. Из-за этого на конвейере возникает определенный "противоток" пациентов для перепроверки внесенных в карточку данных. Это также создает вероятность сбоев. При внесении информации через рабочую станцию сети такие ошибки могут быть сведены к минимуму за счет автоматизации процедур проверки вносимой информации.

Поиск и извлечение необходимых данных из электронных баз данных составляет порядка секунд, в то время как при ручной обработке информации на это уходит времени в десятки раз больше. Более того, возможна утрата части архива в силу тех или иных причин. Электронные базы в настоящее время надежно архивируются и дублируются, так что потери информации в базе крайне маловероятны.

Таким образом, применение технологий ведения распределенных баз данных в условиях индустриальной медицины позволяет значительно увеличить эффективность за счет автоматизации рутинных процессов ведения документации, поиска и обработки нужных данных.

Чтобы решить в комплексе все эти задачи, в КРЦРЗ была создана информационно-аналитическая система, перед которой были поставлены следующие цели и задачи:

1. Сбор и анализ информации о структуре потоков данных о пациентах КРЦРЗ. Разработка на основе этого анализа оптимальной схемы данных пациентов центра.
2. Поиск оптимальных аппаратных решений, разработка проекта локальной вычислительной сети (ЛВС), выдача рекомендаций по подбору необходимого базового программного обеспечения.
3. Разработка графика проведения необходимых системных работ для обеспечения стабильной бесперебойной работы ЛВС в условиях работы лечебно-диагностического конвейера.
4. Разработка и программная реализация интерфейсных решений для предоставления информации из базы данных КРЦРЗ в удобном для пользователя виде. Выявление и анализ наиболее характерных видов запросов к базе данных для оптимизации технологии взаимодействия системы "Врач - компьютер".
5. Изучение возможностей автоматизации процесса постановки диагноза в офтальмологии, построение моделей развития системы.
6. Разработка методик обучения медицинского персонала Центра эффективным приемам и методам работы с компьютерными базами данных и с ЭВМ в целом.
7. Мониторинг новых тенденций и технических возможностей ведения электронных баз данных для внедрения их в дальнейшем в индустриальную систему охраны зрения.
8. Архивация, хранение и обработка информации базы данных КРЦРЗ.

Структура организации информационно - аналитической системы (ИАС) состоит из двух уровней:

1. Уровень Базы данных пациентов;
2. Уровень локальной вычислительной сети (ЛВС).

База данных КРЦРЗ организована в виде связанных реляционных таблиц, хранящих данные о пациентах. При первичном вводе данных о конкретном лице ему присваивается уникальный внутренний идентификационный номер (код), по которому в дальнейшем все данные о диагностике, осмотрах и лечении этого конкретного пациента будут связаны в файлах базы. Все таблицы на этапе проектирования были приведены к третьей нормальной форме в соответствии с требованиями международных стандартов по проектированию банков хранения информации. Это позволило в дальнейшем избежать появления дублирующих, некорректных или не связанных между собой записей. Помимо всего, информация в таком случае позволила осуществить хранение ее в очень компактном, закодированном виде.

Программная реализация интерфейса доступа данных разработана с использованием программных продуктов фирмы Microsoft, таких как Microsoft Access v. 7.0 и Microsoft Visual Basic v. 5.0 Enterprise Edition. Для хранения непосредственно самих записей был установлен Microsoft SQL-Server v. 6.5.

В настоящее время разрабатываются различные интерфейсы для разных групп пользователей:

• Интерфейс регистратора;
• Интерфейс диагностики;
• Интерфейс врача;
• Интерфейс оператора для внесения данных по скрининговым осмотрам школьников.

При разработке интерфейсов учитываются особенности работы тех или иных групп пользователей в условиях применения конвейерных методов лечения в индустриальной медицине. Для реализации задачи снижения процента ошибок ввода, были выделены и закодированы основные параметры, которые для пользователя представлены на экране в виде списков допустимых значений с возможностью интерактивного его поиска и выбора.

По мере накопления данных в базе проводится анализ и составление вспомогательных справочников имен, и названий населенных пунктов, улиц и т. д.

В рамках выполнения скринингового профилактического осмотра был автоматизирован процесс составления Списка № 1 (стандартного при проведении профосмотров) по школам г. Симферополя и с помощью программы проводится статистическая обработка данных ежегодных скрининговых осмотров.

Примерное количество записей, которые необходимо хранить, составляет на сегодняшний день примерно 100-120 тыс. Организация доступа к данным в реальном времени из интерфейса пользователя при таких объемах возможна только с применением решений на базе SQL-серверов и технологий клиент - сервер.

Для организации в дальнейшем распределенной сети прорабатываются варианты подключения компьютеров центра к сети Internet и возможности передачи данных в базу по модему.

Анализ основных источников ввода в базу сомнительных данных показал, что при внедрении в дальнейшем аппаратных сопряжений офтальмологических измерительных комплексов с компьютерами сети позволяет свести к минимуму процент опечаток при в воде данных с клавиатуры вручную.

Реализация сети на аппаратном уровне представлена и выглядит на рисунках 39-40 следующим образом:

Управление ресурсами сети осуществляет сервер под управлением операционной системы Windows NT Server v. 4.0, являющийся контроллером домена. На сервере хранятся также файлы баз данных КРЦРЗ. Выбор этой операционной системы обусловлен тем, что при высокой надежности и соответствии международным стандартам передачи, хранения и доступа к данным, обучение работы пользователя в среде под управлением Windows NT происходит быстро, в сжатые сроки и позволяет эффективно работать персоналу с компьютерной техникой через 2-3 часа начального обучения. Система имеет интуитивно понятный интерфейс, снабжена встроенной справочной системой по работе с ней и позволяет четко разграничить между пользователями и эффективно управлять ресурсами системы.

Рабочие станции сети работают под управлением операционных систем Windows NT Workstation v. 4.0 и Windows 95. С любой из рабочих станций зарегистрированный пользователь имеет возможность обратиться к серверу и получить необходимую ему для работы информацию.

Подключение компьютеров к сети осуществлено с помощью сетевых адаптеров Ethernet 32 bit с пропускной способностью 100 Mbit/s на основе кабеля "витая пара", что позволяет при дальнейшем наращивании количества компьютеров в сети и объемов данных перейти на современную технологию сетей с пропускной способностью 100 Mbit/s.

В настоящий момент маршрутизация сетевых пакетов осуществляется с помощью 16-port Ethernet 10Base-T Repeater с пропускной способностью 10 Mbit/s. Компьютер, находящийся в регистратуре, является также промежуточным сервером баз данных центра и хранит актуализированные на текущий рабочий день записи о пациентах, находящихся в КРЦРЗ на приеме.

Рабочие станции установлены также в кабинете диагностики и в кабинетах врачей, ведущих прием пациентов. При обращении к объединенным ресурсам хранящихся в базе данных, каждый специалист центра работает с ними через специализированный интерфейс работы с данными.

В настоящее время в Крымском центре реабилитации зрения функционирует ядро локальной вычислительной сети (ЛВС) на основе операционной системы Windows NT 4.0, которая включает следующие рабочие места.

• Рабочее место администратора сети. Администратор сети распределяет права и вычислительные ресурсы для пользователей, проводит системные работы по поддержанию работоспособности ЛВС, архивирует данные Базы Данных Центра, составляет и осуществляет проекты по модернизации, расширению и оптимизации работы ЛВС Крымского республиканского центра реабилитации зрения.
• Рабочее место регистратора. Регистратор КРЦРЗ имеет возможность получить данные по любому ребенку, который прошел профилактический осмотр в школе или детском саду специалистами центра. Он имеет возможность, в случае, если данного ребенка вызвали для уточнения диагноза в Центр письмом, уточнить, когда и сколько раз были отправлены такие письма родителям и если у него есть уже карточка в Центре (карточка заводится на пациента только в случае, если он уже обращался непосредственно в КРЦРЗ на обследование).
• Рабочее место оператора КРЦРЗ. Оператор КРЦРЗ может вносить в базу данных результаты обследования детей специалистами Центра в дошкольных детских учреждениях и в школах г. Симферополя, произвести поиск в базе данных Центра ребенка на предмет уточнения, есть ли он уже в списках персоналий или же он вносится вновь, а также, в случае необходимости, получить сводные результаты по результатам обследований детей г.Симферополя (% здоровых детей. % детей в группе с пониженным зрением, % детей, входящих в группу риска).
• Рабочее место сестры - оптометриста кабинета функциональной диагностики КРЦРЗ. Медицинская сестра - оптометрист, в случае, если на пациента, пришедшего на прием, заведена карточка в Базе Данных, имеет возможность внести в компьютер результаты обследования пациента в Кабинете функциональной диагностики по всем параметрам, которые измеряются в кабинете, а также просмотреть результаты предыдущих осмотров данного пациента.
• Рабочее место врача-офтальмолога. Врач-офтальмолог может получать из базы данных все интересующие его сведения по пациенту, касающиеся результатов его профилактических осмотров специалистами центра в детских дошкольных учреждениях и школах , а также всех результатов его обследований в кабинете функциональной диагностики Центра для получения полной картины состояния пациента, который в данный момент находится на приеме.

При назначении лечения обязательно учитываются анамнестические данные, выявленные факторы "риска": социальные, экологические, биологические и др. В зависимости от этого назначается вид лечения, даются соответствующие рекомендации по созданию необходимых либо по устранению вредных условий быта с целью получения достаточно высокого эффекта от назначаемого аппаратного лечения. В базу данных врач отправляет данные о диагнозе, лечении, сроках повторного вызова пациента.

В первых числах каждого месяца автоматически администратор базы данных получает из базы списки детей, которые должны явиться на контрольный прием к врачу в прошедшем месяце, но по какой-либо причине не явились. По этому списку этим пациентам рассылаются письма - приглашения на прием. Если же они вновь не являются, то база данных позволяет вновь через месяц не явившимся пациентам выслать приглашения.

По требованию администрации Центра из базы автоматически могут быть получены списки детей по школам (для проведения ежегодного профилактического осмотра), списки детей, входящих в группу риска и группу детей с пониженным зрением (для рассылки писем родителям с приглашением в КРЦРЗ для дополнительного обследования их ребенка), а также списки детей, которых, возможно необходимо дополнительно обследовать, т.к. данные, внесенные в базу данных не позволяют внести такого ребенка ни в одну из имеющихся групп, а именно:

1. Здоровые дети;
2. Дети, которых необходимо отнести в группу "риска";
3. Дети из группы с пониженным зрением.

Таким образом, компьютерная система поддержки индустриальной системы охраны зрения представляет собой единую технологическую линию автоматизированной системы учета и обработки сведений по проведению диспансеризации детей г.Симферополя.

Предполагается, что в дальнейшем будет осуществляться удаленный доступ к серверу и базам данных через модемную связь. В этом случае мобильные бригады, осуществляющие скрининговый осмотр детей по школам городов и районов республики, смогут ежедневно обновлять существующие и добавлять новые данные в базу КРЦРЗ непосредственно из мест дислокации.

Организованная таким образом локальная вычислительная сеть имеет открытую архитектуру и позволяет в будущем наращивать ее при необходимости оптимальным образом под изменяющиеся и расширяющиеся задачи Центра реабилитации зрения.

Встроенные возможности операционных систем Windows NT и Windows 95 позволяют организовать на одной из рабочих станций сети сервер печати. В таком случае возможна централизованная обработка печатных документов для всех пользователей сети. Кроме того, при введении ИАС КРЦРЗ сможет выдавать заинтересованным учреждениям детальный анализ структуры пораженности зрения детей Крыма, тенденции ее изменения и проекты предложений по предотвращению обнаруженных нежелательных тенденций.

Отметим также, что администратор сети имеет возможность гибкого управления ресурсами системы с любой рабочей станции, которая в данный момент не загружена работой по обслуживанию пациентов. Удобные и простые в освоении программные средства позволяют своевременно отследить узкие, напряженные места и перераспределить доступные ресурсы сети оптимальным образом.

Разработка проекта ЛВС, установка оборудования. Сбор первичных данных по организации базы данных. Первичное обучение персонала работе на компьютере. - 3 календарных месяца.

Установка сетевого оборудования, коммутация рабочих станций и сервера, инсталлирование программного обеспечения для работы ЛВС. Регистрация групп пользователей, распределение прав доступа. Установка программного обеспечения для поддержки базы данных центра. Открытие объектов базы данных и установление связей между ними. Регистрация групп пользователей для доступа к данным. Ввод в эксплуатацию программы доступа к данным для пользователей. - 3 месяца.

Анализ режимов работы ЛВС. Выявление и устранение узких мест. Доработка интерфейса программы доступа данных для пользователя. Отработка алгоритмов обработки данных по запросам различных групп пользователей. Разработка и унификация основных отчетов из базы данных. Проведение системных работ по подержанию работоспособности ЛВС и Базы Данных КРЦРЗ. Ввод информационно - аналитической системы в эксплуатацию.

Разработка и поддержка информационно - аналитической системы (ИАС) возложена в КРЦРЗ на информационно - аналитический отдел.

Штат отдела имеет следующие штатные единицы:

• Администратор локальной вычислительной сети;
• Администратор Базы Данных Центра;
• Инженер - электронщик по поддержанию аппаратной работоспособности локальной вычислительной сети (ЛВС);
• Операторы для введения параметров в Базу Данных.

• Установка, оптимизация и поддержка программного обеспечения сервера и рабочих станций ЛВС.
• Администрирование групп пользователей: регистрация новых пользователей, распределение их прав доступа, установление режима их работы.
• Распределение ресурсов сети между пользователями и группами пользователей.
• Проведение системных работ по поддержанию работоспособности сервера и рабочих станций сети.
• Участие в разработке проектов по модернизации существующей сети, подключении новых рабочих станций и регистрация их на сервере.

• Разработка схемы базы данных с учетом положений реляционной алгебры для поддержания целостности данных, устранения их избыточности и ошибок при вводе.
• Открытие и регистрация новых объектов в базе данных, создание индексов для быстрой сортировки, установление связей между объектами для поддержания ссылочной целостности данных.
• Регистрация групп пользователей для доступа к данным в базе. Распределение информационных ресурсов базы между группами пользователей.
• Архивация данных и восстановление их в случае аварийной ситуации с устройств резервного копирования.
• Разработка программного интерфейса для работы пользователей с данными.
• Обучение пользователей работе с программой доступа к данным Базы Данных КРЦРЗ.
• Централизованная обработка данных по запросам администрации Центра.

• Разработка схемы расположения рабочих станций в сети.
• Подбор подходящего оборудования для оптимальной работы ЛВС (Сетевых карточек, кабелей, разветвителей и маршрутизаторов, HAB).
• Подключение новых рабочий станций к сети.
• Диагностика общей работоспособности ЛВС, устранение возникающих неисправностей.
• Обучение пользователей сети основам работы с сетевым оборудованием.

• Ввод первичных данных в базу данных.
• Отбор данных по запросам персонала и выдача их заказчикам (Администрации центра, врачам, медицинским сестрам).

Слагаемые высокой рентабельности индустриальной медицины в офтальмологии были изложены в других главах. Конвейерный принцип положен в организацию каждого этапа, по которому проходит пациент: регистратура, отделение диагностики, лечение с использованием конвейерной системы.

Рассмотрим каждый этап в отдельности. Крымский республиканский центр реабилитации зрения как учреждение ведущее амбулаторный прием и лечение, начинается с регистратуры. Плановая мощность центра 165650 посещений в год. Посещают пациенты центр по поводу углубленного обследования после профосмотров в школах, детских садах, лечения, первичной обращаемости по предварительной и текущей записи, повторных обращений и др. Работа РЕГИСТРАТУРЫ организована на принципах индустриального подхода к выполнению задач в системе конвейерного лечения пациентов.

• не допустить образования "тромба" в начале линии и конвейера Пути (способы) реализации задачи
• рациональное гибкое построение графика работы персонала регистратуры с учетом "притока" пациентов
• многократное увеличение пропускной способности в часы пик
• оптимальное равномерное распределение потоков пациентов по маршрутам обследования и лечения

• локальная вычислительная сеть (ЛВС), две рабочих станции

Пропускная возможность (способность) регистратуры центра за счет использования двух рабочих станций ЛВС (рис 40.) в 8 раз выше, чем в регистратурах обычных ортодоксальных поликлиник. Происходит значительная экономия времени.

1. оформлении карточки первичного пациента
2. поиске амбулаторной карты в картохранилище
3. поиске пациента в журнале предварительной записи на прием
4. раскладке амбулаторных карт в картохранилище
5. выдаче талонов на прием к врачу (пациент вызывается по селекторной связи в назначенное время)
6. выдаче маршрутной карты
7. перелистывании и заполнении журналов предварительной записи при выборе врача, времени, даты
8. поиске свободного времени на прием к врачу образовавшегося в результате отсутствия пациента по предварительной записи
9. подготовке талонов и заполнении журналов предварительной записи на прием к врачу
10. разноске амбулаторных карт в кабинеты к врачам
11. поиске "пропавшей" амбулаторной карты
12. быстрой безошибочной без дубликатов регистрации первичных пациентов.

Следующим пунктом конвейерной линии, куда после регистратуры попадает пациент является - КАБИНЕТ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ, где по показаниям проводится обследование органа зрения по 20 параметрам. Работа этого кабинета организована на тех же принципах индустриальной медицины. Эргонометрически установлено, что для обследования пациента по 20 параметрам требуется затратить 40 минут. На приеме в часы пик работает 4-5 врачей офтальмологов. Чтобы обеспечить в этом случае бесперебойную работу с осуществлением стандартной функциональной диагностики в условиях традиционной (существующей) системы охраны зрения потребовалось бы 16 медсестер оптометристок. В центре эту работу выполняют три медсестры. Реализованный новый механизм организации диагностического процесса есть пример перехода от экстенсивного на интенсивный путь хозяйствования.

Основные функции кабинета диагностики

- обеспечить полный объем офтальмологического обследования не требующего квалификации врача-окулиста

- обеспечить высокую способность и качество обследования пациентов (обследование проводится 40 мин.)

• оптимальная организация труда работников кабинета функциональной диагностики
• рациональная компановка и размещение диагностической аппаратуры (система конвейера)

- локальная вычислительная сеть (ЛВС), три рабочих станции, 32 диагностических прибора (аппарата)

В кабинете стандартный доврачебный объем обследования проводят 3 медицинских сестры. Производительность этого участка конвейерной линии увеличена за счет:

1. высокой производительности медперсонала, которая слагается из:

а. использования только медицинских специализированных знаний оптометрии

б. освобождения от рутинной работы записи результатов обследований в амбулаторную карту

в. бесперебойной работы с диагностической аппаратурой (результаты снятых параметров диктуются оператором рабочих станций)

г. освобождения от выписки рецептов, направлений, выписок из амбулаторных карт, отпуска лечебных процедур, приглашения пациентов в кабинет и т.д.

2. Внесения результатов обследования пациентов в базу данных операторами рабочих станций

Доврачебное обследование по 20 параметрам с занесением в базу данных с высокой производительностью и низкой себестоимостью диагностических исследований позволяет планомерно обеспечить работой следующий участок конвейера - кабинеты врачей-офтальмологов.

• клиническая врачебная офтальмологическая диагностика (по КДГ (клинико-диагностическим группам))
• постановка клинического диагноза
• назначение лечебно-профилактических мероприятий
• обеспечение качества диагностики и контроля за назначенным лечением

- рациональная организация работы врача-офтальмолога и медицинской сестры, помогающей вести офтальмологический прием пациентов (врач не ведет запись в амбулаторной карте, а диктует медсестре , которая заводит данные обследования и лечебные назначения в базу данных).

- локальная вычислительная сеть (ЛВС), рабочая станция у каждой, работающей с офтальмологом медсестры.

В офтальмологическом кабинете на прием врачем одного больного в среднем затрачивается 6 минут (в существующей медицине на функциональное обследование, клиническую диагностику, лечение отводится 12 минут).

Высокая интенсификация труда офтальмолога (присущая, как подчеркивалось выше, всей индустриальной системе в медицине) слагается из:

1. освобождения врача офтальмолога от несвойственной работы:

а) проведения функциональной доврачебной диагностики (пациент поступает в кабинет врача "готовым", обследованным по стандарту

б) описания анамнеза, жалоб, статуса данных клинического обследования, лечебно-профилактических мероприятий и рекомендаций

в) "листания" амбулаторной карты

2. использования в полной мере врачебных офтальмологических знаний и клинического мышления.

Индустриальная система охраны зрения дает возможность значительно увеличить пропускную способность лечебного учреждения. Однако без внедрения информационно-аналитической системы управления хранение и обработка полученной информации становится невозможной. Применение технологий ведения распределенных баз данных позволяет значительно увеличить эффективность за счет автоматизации рутинных процессов ведения документации, поиска и обработки необходимых данных.

База данных Крымского республиканского центра реабилитации зрения организована в виде связанных реляционных таблиц, хранящих данные о пациентах. Информация может храниться в компактном закодированном виде. Разработаны различные интерфейсы для разных групп пользователей. При разработке интерфейсов учитываются особенности работы тех или иных групп пользователей в условиях применения конвейерных методов лечения в индустриальной медицине.

По мере накопления данных в базе создается единый банк данных на всех детей до 18 лет и проводится контроль за качеством диагностики и врачебной помощи, а также диспансерный мониторинг за всеми пациентами.

Организованная таким образом локальная вычислительная сеть имеет открытую архитектуру и позволяет в будущем наращивать ее при необходимости оптимальным образом под изменяющиеся либо расширяющиеся задачи Центра реабилитации зрения.