Информатика и медицина
Волынский Ю.Д.

Дано определение термина "медицинская информатика". Перечислены объективные факторы, обуславливающие внедрение информационных технологий в медицину.

Представляя читателю тематический сборник статей, посвященных различным вопросам медицинской информатики, мы исходим из реального состояния проблемы в нашей стране. Опыт почти трех десятилетий отчетливо показал, что централизованные административные подходы оказались безуспешными и недееспособными при решении задач, связанных с широким внедрением в практическую и научную медицину современных информационных технологий. В изменившихся условиях социальной и экономической жизни открылись новые, более широкие возможности для проявления инновационных тенденций и разнообразных нетривиальных форм творческой и коммерческой инициативы. Наряду с положительным воздействием возникла и реальная опасность того, что будут преобладать сугубо локальные, недостаточно компетентные или "провинциальные" подходы к созданию и разработке медицинских информационных систем (МИС). Причины этого, как и в других направлениях информатизации нашего общества, обусловлены слабой подготовленностью кадров, недостатком необходимой по качеству вычислительной техники, низкой пропускной способностью и надежностью коммуникационных систем, недостаточным знанием состояния проблемы на современном мировом уровне, неосведомленностью в новых технологических решениях, принципиальных идеях, связанных с перспективами и реальными возможностями МИС.

Одновременно пришло осознание и того факта, что закончился "романтический" период медицинской информатики, когда новая технология и нестандартные гипотезы обладали достаточной ценностью и, привлекая внимание специалистов своей оригинальностью, обеспечивали заинтересованность общественности и обильное финансирование.

Процесс освоения медицинской информационной технологии в наиболее развитых странах и опыт нашей страны показывают: для того, чтобы МИС начали работать и приносить реальную пользу, требуется повседневный кропотливый труд как над содержательной стороной знания, т. е. различными аспектами самой медицины, так и над разработкой новых подходов к созданию программно-алгоритмического обеспечения. Поэтому ознакомление широкой массы различных специалистов, интересующихся медицинской информатикой.с работами, основанными на личном опыте, и знаниями, накопленными в процессе этих работ, на наш взгляд, представляет своевременную и эффективную помощь специалистам.

Высказывания такого рода, что медицина относится к плохо формализуемым областям знания, стали трюизмом. Но подобные высказывания имеют смысл лишь при очень обобщенных оценках и нуждаются в уточнениях и расшифровке при решении каждой конкретной задачи. В этом плане следует отметить, что существуют две тенденции использования информационных технологий при решении медицинских проблем. Одна группа специалистов исходит из того, что сам термин "медицинская информатика" является лишним, поскольку само понятие "информатика", по их мнению, поглощает все различные методологические подходы, вне зависимости от специфики областей знания. Они полагают, что содержательная часть даже плохо формализуемых наук или дисциплин может быть уже сегодня представлена на базе общих информационных принципов и изощренного программирования. Такой точки зрения придерживается значительная часть программистов, математиков, специалистов по информатике, ранее не работавших в медицине и, как правило, нежелающих по тем или иным причинам глубоко знакомиться с особенностями специальности и существом вопросов. Подобный же подход к созданию МИС можно встретить и среди отдельных представителей медицины, имеющих, как правило, небольшой клинический опыт или давно непрактикующих и потому несколько отстранение рассматривающих сложные вопросы внедрения и использования новой технологии.

Иной точки зрения придерживаются, как правило, умудренные опытом врачи и научные работники, имеющие бесспорные заслуги, но в большей степени в своей непосредственной деятельности опирающиеся на интуицию и профессиональный опыт. Они приветствуют внедрение компьютеров во все области науки и техники, но, акцентируя субъективные моменты в деятельности врача, скептически относятся к возможности использования компьютера как равноправного партнера. Отчасти это обусловлено недостаточным пониманием того, как конкретно совместить клиническую и научно-исследовательскую работу в медицине с новой идеологией, базирующейся на достижениях математики, логики и вычислительной техники. Подобное отношение к новым информационным технологиям к, сожалению, характерно не только для медицины, но и для других областей науки и техники, на протяжении многих лет отстающих от общих тенденций развития науки и техники и по-настоящему не знакомых с конкретной практикой использования компьютеров в повседневной практической жизни.

На наш взгляд, сегодня дискуссия вокруг термина "медицинская информатика" малопродуктивна .Этот термин, по-видимому, попал в ряд основополагающих понятий - "информация", "культура", которые до сих пор не получили общепризнанного методологического и философского толкования и вряд ли скоро его получат. В медицине ярким примером подобного рода является понятие "шок", которое имеет более тысячи определений. Тем не менее, хирурги и реаниматологи при наличии достаточной квалификации быстро понимают друг друга, ставят правильный диагноз и, проводя соответствующие мероприятия, добиваются лечебного эффекта.

Отсутствие всех удовлетворяющего определения медицинской информатики не должно нас смущать, поскольку оно обусловлено, по-видимому, коренным онтологическим несоответствием между рациональным мышлением, его стремлением к логической упорядоченности и завершенности одной стороны, и многоплановостью и богатством реальной жизни, с другой.

Следует констатировать, что внедрение информационной технологии в медицину не является Данью моде, а продиктовано объективным ходом развития науки и общества. Применительно к медицине, на наш взгляд, можно выделить четыре группы факторов, определяющих эту необходимость:

1. Освоение медициной новых инструментальных методов исследования и диагностики, методов, основанных на достижениях электроники, вычислительной техники, оптики, ядерной физики, лазерной технологии и др., привело к резкому увеличению объема знаний и массивов данных, получаемых при клинических и научных исследованиях. По сравнению с другими разделами науки и техники в медицине объем знаний удваивается в 1,5-2 раза быстрее. В результате огромная часть данных клинического наблюдения и научных экспериментов оказываются невостребованными и неиспользованными. Нередко больной подвергается излишним, а подчас и небезопасным исследованиям только потому, что имеющаяся предварительная информация в должной степени не оценивается. Подобное положение становится нетерпимым.

2. Изменение экологической ситуации в больших и малых районах мира и на отдельных предприятиях и связанное с этим воздействие непосредственно на здоровье населения требуют постоянного контроля и наблюдения над большими массами людей, отдельными популяциями или группами лиц, находящимися в неблагоприятных или даже экстремальных условиях. Получение, обработка, анализ и оценка столь большого количества данных в реальном режиме времени невозможны в рамках традиционных медико-гигиенических исследований.

3. Увеличение объема медицинских знаний, выделение новых специальностей привело к расчленению медицины на отдельные, подчас плохо взаимодействующие между собой дисциплины. Однако объектом деятельности врача является человек как целостный организм. Дробление медицины и "обособление" отдельных специальностей привело к несоответствию между ее потенциальными и реальными возможностями. Именно это обстоятельство во многом является причиной затяжных консилиумов, излишних междисциплинарных консультаций и непродуманных направлений больного на дополнительные обследования к многочисленным специалистам. В теоретических и фундаментальных исследованиях трудность, а подчас и невозможность согласования вновь получаемых данных с предшествующими знаниями приводят к неоправданным потерям трудовых и финансовых ресурсов и нерациональным затратам интеллектуальных усилий многих коллективов ученых.

Очевидно, что разработка теории патологических и физиологических регуляций человека невозможна без создания специализированных банков данных и знаний, экспертных систем, широкого привлечения методов прикладной статистики (анализа данных) и использования различных концепций искусственного интеллекта. Все это является непременным условием прогресса медицины.

4. Развитие и модернизация медицины привели к тому, что она стала очень дорогой и для общества,и для отдельных лиц. Как свидетельствуют отчеты американских страховых компаний, в течение последних двадцати лет наблюдался бурный рост затрат на систему здравоохранения в США. Так, в 1955-1975 гг. расходы выросли на 584 %, в 1975-1985 гг. - на 320 %, составили в 1985 г. 425 млрд. дол. Так, если в 1962 г. доля расходов на здравоохранение в бюджете США составляла 4,5 %, в 1975 г. - 9 %, то в 1985 г. -уже 10,6 % от валового национального продукта. Однако изменения качества здравоохранения по мнению страховых компаний не соответствовали росту затрат. Многие из проблем, перечисленных в обзорах 1977 г., остались нерешенными и до сегодняшнего дня. Подобная же тенденция опережающего роста расходов на здравоохранение наблюдается во всех развитых странах - Швеция, ФРГ, Великобритания. И это заставляет заняться переоценкой и переосмыслением многих принципов организации здравоохранения и медицины. В нашей стране расходы на здравоохранение и медицинскую помощь не достигают столь высокого уровня, однако в принципиальном плане тенденция удорожания медицинских услуг та же. Процесс удорожания диктует новую стратегию медицины и здравоохранения, органической составляющей которой должна стать медицинская информатика.

Отечественные ученые - пионеры внедрения методов математики и вычислительной техники в медицину - академики А. И. Берг, И. И. Артоболевский, А. М. Ляпунов, А. А» Вишневский, П. К. Анохин, Н. М. Амосов во многом адекватно и верно представляли себе перспективы внедрения новой технологии и идеологии в медицину. Однако сегодня мы должны, как пишет А. Уайтхед, набраться "мужества для постановки очевидных вопросов":

• в какой степени использование кибернетики и информатики обогатило медицину принципиально новыми знаниями и открытиями;
• в какой степени информационная технология может заменить профессиональные знания, опыт, квалификацию, специальное оснащение и лекарства, питание и уход.

На первый вопрос можно уверенно ответить, что применение новых методов существенных сдвигов в медицинской науке не произвело. Не отрицая наличия интересных мыслей, гипотез и теорий или отдельных конкретных разработок, мы должны признать, что крупных, основополагающих достижений, связанных с внедрением методов информатики и кибернетики, мы не имеем. Гораздо больший прогресс достигнут благодаря использованию МИС в целях управления, в административно-хозяйственной деятельности, отчетности, архивировании, функционировании госпитальных и поликлинических информационных систем многоуровневого и многоцелевого назначения. Это достигнуто в тех разделах медицинской информатики, где с успехом могут быть использованы общие принципы получения, хранения, управления информационными потоками. Нет сомнений, что в этом направлении рост первоначальных затрат в принципиальном плане сулит более быстрое, эффективное и рациональное использование трудовых, материальных, лекарственных, финансовых и иных ресурсов.
Медицинская информатика должна стать органической составной частью клинической медицины и научных исследований, для чего необходимо преодолеть организационные и психологические барьеры, связанные с имплантацией медицину чужеродной ей "ментальности". Никакие старания энтузиастов не преодолеют эффект "отторжения", если новые принципы медицины и здравоохранения, опирающиеся на достижения информатики, не будут востребованы обществом и потенциальными пользователями-медиками. Это не произойдет до тех пор, пока эти пользователи и структуры ими созданные не станут подготовленными в такой степени, чтобы ощущать потребность в новых ценное ориентирах.
Такая работа требует предварительной подготовки медицинских данных и знаний, в известном смысле новой фактологии и феноменологии, упорадочения и стандартизации медицинских документов, протоколов исследований, классификаций и номенклатур заболеваний. Столь же велика потребность в процедуpax и специальных программах, позволяющих производить "интеллектуальную
настройку" экспертных систем и разнообразных систем поддержки решений в зависимости от местных условий, целей и задач исследований и практической деятельности.
В медицине имеются три источника поступления информации:
данные пациента или экспериментального исследования;
теоретические знания;
профессиональный опыт и навыки.

Каждый из этих трех источников может вносить искажения, характерные только для медицины. Например, объект медицины - человек - в силу различных объективных и субъективных причин может искажать информацию о себе (симуляция, агравация, патомимия, психические заболевания). Что касается медицинских теорий, то их особенность заключается в быстрой смене представлений о процессах и механизмах в течение исторически очень короткого промежутка времени. Это обуславливает большие (а подчас и непреодолимые) трудности при создании математических моделей. Более того, отсутствует не только единая, но и общепринятая теория патологии человека. Недостаточно разработано понятие о норме и правилах выбора показателей здоровья. Нет иллюзий, что в ближайшее время эти трудности будут преодолены. Очевидно, что любая система логических выводов должна опираться на совокупность согласованных или непротиворечивых закономерностей, более фундаментальных и обобщающих, чем те, которые участвуют в данной интеллектуальной операции.

Однако создание некой "соборной" идеологии развития патологических процессов возможно и должно осуществляться на базе современной информатики и с использованием ее методов.

Прошедший в 1989 г. очередной Всемирный конгресс по медицинской информатике позволяет сделать следующие выводы.

Во-первых, технологические проблемы имеют тенденцию к решению в течение ближайшего периода времени.

Во-вторых, существует достаточная поддержка и интерес к внедрению информационных технологий со стороны медиков-профессионалов.

Есть все основания полагать, что использование медицинских информационных технологий будет нарастать на всех уровнях и во всех регионах. Оно будет становиться все более привычным, как станет привычным общение с компьютерами разного назначения. Их пользователями станут все участники медицинского лечебного процесса, начиная со среднего медицинского персонала и включая высокоэрудированных ученых. Упростится взаимодействие медицинского персонала с терминалом компьютера, вплоть до использования естественных языков, понимания команд с голоса, представления на экране дисплея клинических, лабораторных, интроскопических данных в виде текстов, таблиц, изображений, всевозможных добавочных пояснений, интерпретаций и справочного материала. Одновременно предполагается и снижение цен на информационные технологии, создание новых коммуникаций, использование методов дистанционной диагностики, консультаций и лечения.

В целях более полного взаимодействия медиков, специалистов по информатике и представителей других научных дисциплин, участвующих в процессах диагностики и лечения, необходимо решить проблемы, связанные с созданием языка общения между ними. С одной стороны, многие сложные понятия информатики должны быть объяснены на языке медицинского персонала и врачей, с другой - должны быть выработаны принципы и правила взаимообучения. Нужен некий метаязык, позволяющий с равной долей понимания и ответственности взаимодействовать в процессах диагностики, лечения и экспериментально-научного исследования в медицине.

Мы надеемся, что публикуемые в данном сборнике статьи явятся шагом в этом направлении.

_____________________________________

Волынский Ю.Д. - доктор технических наук, профессор, Институт хирургии им. А.В. Вишневского

---

&copy Информационное общество, 1991, вып. 1, с.3-7.