Глобальная информатика в здравоохранении: облачные технологии

Сектор медицинских услуг постепенно, но довольно быстро адаптирует технологии облачных вычислений под свою сферу. Происходит это потому, что современная мировая медицина, придерживаясь главной цели — ориентированности на пациента — формулирует ключевое требование для повышения качества медицинских услуг и улучшения клинических результатов (а значит, для улучшения качества жизни конкретного человека и её продлению): быстрый доступ к информации о пациенте вне зависимости от местонахождения его и медика. Сегодня для удовлетворения этого требования только облачные технологии имеют ощутимый потенциал.

Например, справляться со злободневным коронавирусом 2019-nCoV помогает оперативность предоставляемой Китаем информации о случаях заболеваний и результатах исследований, которая не в последнюю очередь стала возможной благодаря современным информационным технологиям, в том числе облачным. Сравните: для подтверждения эпидемии (а значит, получения и анализа данных о состоянии здоровья людей, изучения вируса в течение какого-то времени) атипичной пневмонии, вызванной коронавирусом SARS, Китаю в 2002 году потребовалось около восьми месяцев! В этот раз официальная информация была получена Всемирной организацией здравоохранения моментально – через семь дней. «Мы с удовлетворением отмечаем серьезное отношение Китая к этой вспышке… в том числе предоставление данных и результатов генетического секвенирования вируса» – заявил генеральный директор ВОЗ Тедрос Адханом Гебрейесус на встрече с председателем КНР Си Цзиньпином. Посмотрим какой потенциал есть у «облаков» в медицине и почему.

Проблемы медицинских данных

▍Объёмы

Большие объёмы данных, с которыми всегда работала медицина, в наше время превращаются просто в огромные. Сюда относятся не только истории болезней, но и совокупность обобщённых клинических и исследовательских данных в разных областях медицины, и новые медицинские знания, которые расширяются в геометрической прогрессии: время их удвоения было приблизительно 50 лет назад в 1950 году; оно ускорилось до 7 лет в 1980 году; 3,5 года было в 2010 году и в 2020 году прогнозируется удвоение в течение 73 дней (согласно исследованию 2011 года по операциям Клинической и климатологической ассоциации Америки). 

Вот лишь некоторые причины глобального прироста данных:

• Развитие науки и, как следствие, увеличение объёмов и упрощение способов публикации новых научных материалов.
• Мобильность пациентов и новые мобильные способы сбора данных (мобильные устройства для диагностики и мониторинга как новые источники статистических данных).
• Увеличение продолжительности жизни и, как следствие, увеличение количества «стареющих пациентов».
• Увеличение количества молодых пациентов, которых привлекает современная мировая пропаганда здорового образа жизни и превентивная медицина (раньше молодые ходили к врачам только, когда реально заболевали).

▍Доступность

Раньше клиницисты прибегали к использованию нескольких источников информации — от стандартных поисковых систем, где содержание может быть ненадёжным, до печатных журналов и книг в медицинской библиотеке, на поиск и чтение которых требовалось время. Что касается историй болезней и результатов анализов пациентов государственных и частных клиник и больниц, то все мы знаем, что до сих пор в каждом таком медучреждении заводится своя физическая карта больного, куда врачи вручную вносят информацию и вклеивают листики с результатами исследований. Не перевелись и бумажные архивы. А та часть информации о пациенте, которая заносится в цифровом виде, хранится на локальных серверах внутри медицинского предприятия. В связи с чем доступ к этой информации возможен только локально (плюс высокие затраты на внедрение, поддержку и обслуживание такой «коробочной» системы).

Как применение облачных технологий изменяет сферу здравоохранения к лучшему

Обмен информацией между медицинскими специалистами в отношении пациента становится более оперативным. Все данные о больном заносятся в его электронную медицинскую карту, которая хранится на удалённом сервере в облаке: история болезни; точные даты и характер травм, манифестов заболеваний и вакцинаций (а не путаница со слов пациента, которая появляется с годами, — что крайне важно для диагностики, прогнозов лечения, предсказывания рисков заболеваний для потомков); различные снимки (рентгенологические, КТ, МРТ, фотографии и т.д.); результаты анализов; кардиограммы; сведения о лекарствах; видеозаписи оперативных вмешательств и любая другая клиническая и административная информация. Доступ к этим персональным, защищённым данным получают авторизованные медики в разных клиниках. Это позволяет оптимизировать рабочий процесс клинициста, ставить более точные и быстрые диагнозы, планировать более правильное и, что важно, своевременное лечение.

Электронная медицинская карта

Становится возможен моментальный обмен информацией между различными организациями здравоохранения. Это взаимодействие и исследовательских лабораторий, и фармацевтических компаний с различными медучреждениями (наличие препаратов), и стационаров с поликлиниками. 

Появляется точечная (персонализированная) превентивная медицина. В частности с помощью технологий искусственного интеллекта, которые невозможно использовать в большинстве медучреждений по причине ресурсоёмкости их вычислительных требований, а в облаке — возможно. 

Автоматизация лечебного процесса сокращает временные затраты на него. Электронные медицинские карты и больничные, электронная очередь и удалённое получение результатов анализов, электронная система соцстрахования и медицинский архив, электронная стоматология и лаборатория — всё это позволяет избавить медицинских работников от бумажной и другой рутины, чтобы они могли посвящать максимум рабочего времени непосредственно проблеме пациента. 

Есть возможность сильно экономить на инфраструктуре, вплоть до полного отсутствия вложений в неё. Предлагаемые провайдерами облачных сервисов модели «инфраструктура как услуга» (IaaS) и «ПО как услуга» (SaaS) позволяют заменить дорогостоящую покупку ПО и огромные вложения в инфраструктуру медучреждения на аренду этих моделей и доступ к ним через интернет. Плюс оплачиваются только те ресурсы сервера, которые организация использует фактически, а при необходимости может увеличить мощности или объёмы хранилища. Использование облачных технологий в купе с технической поддержкой провайдера облачных сервисов позволяет медпредприятиям существенно экономить на расходах на ИТ-персонал, так как необходимость в обслуживании собственной инфраструктуры по хранению данных отсутствует.

Безопасность выходит на новый уровень. Отказоустойчивость, восстановление данных, конфиденциальность стали возможны благодаря различным технологиям (резервное копирование, сквозное шифрование, аварийное восстановление и др.), которые при традиционном подходе требуют огромных затрат (включая затраты на исправление ошибок некомпетентных в данной ИТ-области сотрудников) или вовсе невозможны, а при аренде облачных мощностей входят в пакет услуг от провайдера (где вопросами безопасности занимаются профессионалы, гарантирующие определённый, довольно высокий уровень безопасности). 

Становится возможным получение качественных медицинских консультаций, не выходя из дома: телемедицина. Удалённые консультации на основе хранимых в облаке электронных данных пациента появляются уже сейчас. Ожидается, что с развитием внедрения облачных вычислений в здравоохранение телеконсультации станут будущим медицинской отрасли. Рынок телемедицины значительно вырос за последние годы. По состоянию на 2015 год мировой рынок телемедицины оценивался в 18 млрд $, ожидается, что к 2021 году его стоимость будет оцениваться более чем в 41 млрд $. Множество факторов способствовали росту рынка, включая увеличение стоимости традиционных медицинских услуг, финансирование телемедицины и увеличение числа пользователей цифрового здравоохранения. Телемедицина особенно актуальна для людей с ограниченными возможностями, плюс она существенно снижает нагрузку на медицинские центры и поликлиники. При этом, «живого» врача никто не отменяет: например, приложения наподобие британского облачного сервиса Ada, работающее на основе ИИ (о котором ниже), способно расспросить пациента о его жалобах, проанализировать результаты анализов и дать рекомендации (в том числе о том, какого специалиста, когда и с какими вопросами стоит посетить). 

Объем мирового рынка телемедицины с 2015 по 2021 год (в млрд $)

Срочные совместные медицинские решения становятся реальностью. Большим прорывом в оперативной хирургии стала видео-конфренцсвязь в реальном времени с использованием мобильных приложений. Сложно переоценить возможность консилиума сильных врачей в экстренной ситуации во время операции, находящихся в разных концах света. Как и сложно представить бесперебойный консилиум без ресурсов облачных технологий. 

Аналитика становится точнее. Возможность объединять электронные карты и архивы с данными о пациентах с облачными аналитическими системами позволяет увеличить количество и повысить качество проводимых исследований. Особенно это насущно в различных медико-биологических отраслях, в частности в области генетических исследований, которые всегда было сложно проводить именно из-за невозможности собрать полную и точную картину жизненного анамнеза больного и его родственников. 

Появляются новые подходы к диагностике. Развивающиеся технологии искусственного интеллекта способны диагностировать заболевания, собрав и систематизировав не только разрозненные данные истории болезни пациента, но и сопоставив эту информацию с огромными объёмами научных работ, сделав выводы за очень короткое время. Так, система IBM Watson Health проанализировала данные о пациенте и около 20 млн научных работ из разных источников по онкологии и поставила точный диагноз больному за 10 минут, предложив возможные варианты лечения, ранжированные по уровню достоверности и подтверждённые клиническими данными. Почитать о системе можно здесь, здесь и здесь. Аналогично работает DeepMind Health от Google. Здесь читайте о том, как ИИ помогает клиницистам, в частности радиологам, которые сталкиваются с проблемой правильного чтения рентгенологических снимков, приводящая к неверным диагнозам и, соответственно несвоевременному лечению или его отсутствию. А это — ИИ, выполняющий визуализацию снимков для пульмонологов. Сюда же относится и мониторинг пациентов: например, американская система на основе ИИ Sense.ly наблюдает за состоянием выздоравливающих после сложного лечения пациентов (или хронических больных), собирает информацию, которую потом передаёт лечащему врачу, даёт некоторые рекомендации, напоминает о приёме лекарств и необходимости выполнить нужную процедуру. Использовать ИИ в такого уровня диагностике и мониторинге заболеваний стало возможно на основе мощностей облачных вычислений.

Zebra

Развивается интернет вещей, появляются умные медицинские гаджеты. Их используют не только сами пользователи (для себя), но и врачи, получая информацию о состоянии здоровья своих пациентов с мобильных приспособлений с помощью облачных технологий. 

Возможности медицинских онлайн-платформ

▍Зарубежный опыт

Одна из первых платформ клинических данных медпредприятий США являлась платформой предприятия здравоохранения, предназначенной для извлечения и отображения информации о пациентах из многих источников, включая отсканированные документы (кардиограммы, КТ и т.д.) и различные процедуры медицинской визуализации, результаты лабораторных исследований, отчеты об операциях, а также демография пациента и контактная информация. Это была разработка компании Microsoft с названием Microsoft Amalga Unified Intelligence System. Первоначально платформа была разработана как Azyxxi врачами и исследователями в отделении неотложной помощи Вашингтонского больничного центра в 1996 году. По состоянию на февраль 2013 года Microsoft Amalga была частью ряда продуктов, связанных со здоровьем, которые были объединены в совместное предприятие с GE Healthcare под названием Caradigm. В начале 2016 года Microsoft продала свою долю в Caradigm GE.

Амальга применялась, чтобы связать воедино множество несвязанных между собой медицинских систем, использующих широкий спектр типов данных, чтобы обеспечить немедленный, обновленный составной портрет истории болезни пациента. Все компоненты Amalga были интегрированы с использованием ПО, которое позволяет создавать стандартные подходы и инструменты для взаимодействия со многими программными и аппаратными системами, установленными в больницах. Врач, использующий Амальгу, мог в течение нескольких секунд получить прошлые и настоящие данные о состоянии больниц, списки лекарств и аллергий, лабораторные исследования и обзор соответствующих рентгеновских снимков, КТ-сканов и других изображений, организованных в одном настраиваемом формате, чтобы выделить наиболее важную информацию для этого пациента.

Microsoft Amalga Unified Intelligence System

Сегодня компания Caradigm USA LLC занимается аналитикой здоровья населения: предлагает управление состоянием здоровья населения, включая контроль данных, координацию и управление уходом за пациентами, оздоровительные услуги и услуги по привлечению пациентов по всему миру. Компания использует платформу клинических данных Inspirata, которая является следующим поколением Caradigm Intelligence Platform (ранее известной как Microsoft Amalga Health Information System). Платформа клинических данных дополняет существующие активы данных, включая клинические архивы и системы электронных медицинских карт. В систему внедрена сложная среда приёма и обработки неструктурированных данных и клинических документов, изображений и данных геномики.

▍Российский опыт

На рынке России всё больше появляется облачных медицинских систем и онлайн-сервисов. Одни представляют собой платформы, берущие на себя все административные функции частных клиник, другие автоматизируют работу в медицинских лабораториях, третьи обеспечивают электронное информационное взаимодействие медицинских учреждений с государственными структурами и страховыми компаниями. Приведём несколько примеров. 

Medesk — платформа автоматизации клиники: онлайн-запись к врачам, автоматизация регистратуры и рабочего места врача, электронные карты, дистанционная диагностика, управленческая отчётность, касса и финансы, складской учёт.

CMD Экспресс — система Центра молекулярной диагностики, позволяющая пациентам в два клика проверять готовность анализов и получать результаты лабораторных исследований в любое время суток и из любой точки мира.

Электронная медицина — компания, разрабатывающая ПО для медицинских организаций, аптек, ТФОМС, СМО: Экономико-статистический учет поликлиник, стационаров, интеграция радиологических и лабораторных систем с федеральными сервисами, электронная регистратура, учёт лекарственных средств, лаборатория, электронные медкарты (http://электронная-медицина.рф/solutions).

Smart Медицина — система автоматизации коммерческих ЛПУ любого профиля за исключением стационаров: клиники общего профиля; стоматологические кабинеты, для которых есть специализированные интерфейсы и отдельные АРМы; отделения скорой медицинской помощи с фиксацией вызовов и регистрацией различных параметров и ведением графиков.

Облачные технологии — компания, специализирующаяся на разработке и установке комплексных информационных систем для учреждений здравоохранения. Предлагают технологическую платформу ИБИС для ускоренной разработки приложений для медицины. 

Клиника онлайн — программа управления частной клиникой на основе облачных технологий: онлайн-регистратура, IP-телефония, клиентская база, учёт материалов, контроль финансов, дневники приёма, планирование лечения, контроль сотрудников.

Заключение

Цифровое здравоохранение использует новейшие информационные и коммуникационные технологии для разработки и поддержки более быстрой, более эффективной и экономичной медицинской практики. Эта технологическая трансформация здравоохранения стала мировой тенденцией. Основные задачи здесь: повышение доступности, комфорта и качества медицинского обслуживания людей по всему миру; своевременная, точная диагностика; глубокая медицинская аналитика; избавление медиков от рутины. Решить эти задачи с помощью высоких технологий сейчас возможно только с использованием выделения серьёзный вычислительных мощностей и технической поддержки ИТ-специалистов, которые стали доступны организациям любого масштаба и направления медицины только благодаря облачным сервисам.

Будем рады, если статья оказалась полезной. Если у вас есть положительный опыт использования цифрового здравоохранения — делитесь им в комментариях. Отрицательным опытом тоже делитесь, ведь стоит говорить о том, что надо улучшить в этой области.

Источник: habr.com