История компьютеризации здравоохранения
У истоков отечественной медицинской информатики стояли крупные руководители науки и медицины: В.И. Бураковский, А.А. Вишневский, Е.В. Майстрах, В.В Парин, Б.В. Петровский, В.И. Шумаков. Непосредственно занимались разработкой и внедрением программ медицинской информатики: Н.М. Амосов, В.М. Ахутин, Р.М. Баевский, М.Л. Быховский, Е.В. Гублер, Е.Е. Литасова, В.А. Лищук, Е.Н. Мешалкин и многие многие другие.
Историю развития отечественной медицинской информатики удобнее рассматривать на общем фоне развития средств вычислительной техники. Когда говорят о развитии вычислительной техники, обычно вспоминают о поколениях электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Смена поколений связана с развитием элементной базы — электронные лампы (I поколение), транзисторы (II поколение), интегральные микросхемы (III поколение), большие интегральные схемы (IV поколение).
Подробнее о четырех поколениях компьютеров (ЭВМ)
1. Первое поколение ЭВМ (1949–1958 гг.)
Первой универсальной цифровой ЭВМ, представленной мировой публике в июне 1949 года, был компьютер EDSAC (Англия, Кембридж).
Вычисления производились в двоичной системе, программа и данные хранились в единой цифровой форме в оперативной памяти.
В 50-х годах ХХ века ЭВМ были огромны и примитивны. Элементная база — электронные лампы и реле, оперативная память — на триггерах, быстродействие ЭВМ — 5–30 тыс. арифметических операций в секунду.
Программирование для таких ЭВМ велось в машинных кодах. Компьютеры первого поколения: EINIAC, EDVAC, EDSAS, БЭСМ, Стрела, Урал использовались для военных (баллистика), научных и технических расчетов.
2. Второе поколение ЭВМ (1959–1963 гг.)
Элементная база — транзисторы (полупроводники), оперативная память — на миниатюрных ферритовых сердечниках, объемом до 512 Кб, производительность ЭВМ второго поколения — до 3 млн операций в секунду.
Развивалось программное обеспечение, появились алгоритмические языки программирования, АСУ, диспетчеры.
ЭВМ второго поколения были разного размера: большие, средние, малые. В 1959 году США была создана RCA-501, в 1960 году IBM 7090, LARC, а в 1962 году ATLAS.
В СССР компьютерами второго поколения считаются РАЗДАН, БЭСМ-4, МИНСК, МИР, Урал-11, М-220, М-4000.
3. Третье поколение ЭВМ (1964–1976 гг.)
Элементная база — на ИС (интегральных схемах) и частично БИС (больших ИС), оперативная память — полупроводниковая на ИС и объемом 16 Мб. Производительность компьютеров третьего поколения достигала 30 млн операций в секунду.
Характерная особенность — наличие операционной системы (ОС).
Программное обеспечение ЭВМ усложняется — появляются СУБД, САПР, новые алгоритмические языки высокого уровня (ПЛ-1, АЛГОЛ, КОБОЛ).
По размеру ЭВМ были большие, средние, мини- и микро-. IBM/360, PDP, VAX, а также производимые в СССР ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ.
4. Четвертое поколение ЭВМ (1977– наши дни)
Элементная база — БИС и СБИС (сверхбольшие ИС), быстродействующие запоминающие устройства. Оперативная память — полупроводниковая на СБИС, объемом более 16 Мб.
Разные по габаритам: супер-ЭВМ, ЭВМ общего назначения, мини-ЭВМ, микро-ЭВМ, персональные компьютеры (ПК).
IBM/370, SX-2, IBM PC/XT/AT, PS/2, Cray. 1975 — Появление первого ПК Altair, на базе микропроцессора Intel 8080 (1974 г.), его создатель — Э́двард Робертс. Наиболее распространенные компьютеры в настоящее время — ПК.
Надо заметить, что какими бы не были компьютеры, все они устроены по одному и тому же принципу.
Первая отечественная ЭВМ — МЭСМ (Малая электроння счётная машина) была создана в 1950 г. группой ученых и инженеров под руководством С.А. Лебедева в Киевском институте электротехники. В 1950 году С.А. Лебедев приглашён в Институт точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) АН СССР в Москве, где руководил созданием БЭСМ (Большая электронная счётная машина), в 1952 году БЭСМ была создана и признана самым мощным компьютером в Европе.
В пятидесятых годах прошлого века ни одно медицинское учреждение страны ЭВМ не располагало. Тем не менее, в эти годы, некоторые медицинские задачи решались в вычислительных центрах, в которых медицинские институты арендовали машинное время. В первую очередь это были задачи по статистической обработке данных для медицинских исследований [1,2], а также предпринимались первые попытки по автоматизации процесса диагностики. В конце 50-х годов были созданы: первые системы автоматизации обработки медицинской документации [3], первые формализованные документы, первые информационно-поисковые системы в медицине [4].
В 1959 году в институте хирургии имени Вишневского была организована первая лаборатория медицинской кибернетики и информатики под руководством М.Л. Быховского, а в 1961 году в этой лаборатории появилась ЭВМ («Урал-2»), первая в медицинских учреждениях Советского Союза. Были организованы также лаборатории медицинской кибернетики в ряде институтов Академии Наук.
В 60–70 годы, подобными лабораториями располагали уже многие ведущие научно-исследовательские институты. В этот период ЭВМ начали появляться в ведущих медицинских институтах, таких как Институт нейрохирургии им. А.Л. Поленова («Минск-1»), Институт экспериментальной медицины («Минск-1»). ЭВМ стали более компактными и дешевыми, их общее число в стране превысило тысячу. Доступ к ним сотрудников медицинских учреждений упростился, возросло число решаемых с их помощью медицинских задач. Помимо статистической обработки данных, активно развиваются работы по консультативной диагностике и прогнозированию течения заболеваний. Н.М. Амосовым [5], М.Л. Быховским [6], Е.В. Гублером [7] и др. делаются первые попытки создания и обработки на ЭВМ формализованной карты истории болезни в Институте кибернетики АН УССР [8], создания мониторных систем в авиационной и космической медицине [9]. Делаются первые шаги в телемедицине — космической [10] и традиционной: первые опыты по дистанционной диагностике с помощью ЭВМ проведены в Институте хирургии им. А.В. Вишневского [11]. Проводятся первые работы с непосредственным вводом физиологической информации в ЭВМ. В 1962 г. в Институте нейрофизиологии и высшей нервной деятельности М.Н. Ливанов на управляющей ЭВМ "Днепр-1" провел эксперимент по изучению некоторых функций мозга [12]. Проводятся работы по автоматическому анализу различных физиологических кривых (ЭЭГ, ЭКГ и т. п.) [13]. Появились первые монографии по применению вычислительной техники в медицине [14–17]. Начался процесс активного внедрения вычислительной техники в медицинские исследования.
В конце шестидесятых годов для координации работ в области медицинской информатики был создан Главный вычислительный центр Министерства здравоохранения СССР при Институте социальной гигиены и организации здравоохранения имени Семашко. Одной из задач центра являлась разработка автоматизированной системы планирования и управления здравоохранением (АСПУ «Здравоохранение»).
В 70–80 годы ЭВМ стали доступными не только для научно-исследовательских институтов, но и для многих крупных клиник. ЭВМ третьего поколения получили широкое распространение. Это ЭВМ типа ЕС и особенно СМ. ЭВМ серии СМ для своего размещения требовали всего одну комнату и только 5 человек для обслуживания. Ими стали оснащаться практически все научно-исследовательские институты, а также крупные лечебно-профилактические учреждения СССР. Помимо проводившихся ранее работ появились первые автоматизированные системы профилактических осмотров населения; появились прообразы современных медицинских регистров по туберкулезу, онкологическим заболеваниям; начались работы по стыковке медицинской аппаратуру с ЭВМ; появились сообщения о первых мониторных системах, системах для функциональных исследований. В 1973 году в ИССХ им. А.Н. Бакулева была разработана автоматизированная система обеспечения решений врача АСОРВ. В 1973 году в Всероссийском научном центре хирургии внедрена мониторно-компьютерная система «Симфония» для слежения за состоянием больных во время хирургических операций [21].
Развитие консультативно-диагностических систем привело к созданию консультативных центров. Одной из первых информационных систем для реаниматационно-консультативного центра была система «Педиатрия», созданная в 1978 году под руководством Е.В. Гублера для реаниматационно-консультативного центра Ленинграда.
Разрабатываются скрининговые системы. В 1983 году была начата разработка системы профилактических осмотров детского населения по заказу Главного управления здравоохранения города Ленинграда.
Проводятся первые Всесоюзные конференции по применению ЭВМ в медицине: в Ленинграде (ИЭМ, 1982 г.) и в Москве (ИССХ им. А.Н. Бакулева, 1982 г.).
С начала 90-х годов произошла фактическая стандартизация средств вычислительной техники в здравоохранении. Основным типом ЭВМ стал персональный компьютер, совместимый с IBM PC, а операционной системой — Windows.
С появлением медицинского страхования начали активно внедряться соответствующие информационные системы. Например, все ЛПУ Новосибирской области, работающие по системе ОМС, применяли системы Амбул и Медис для сдачи отчетов и платежных документов в страховые организации области. Статистические отделы ЛПУ стали применять специально разработанные для этих отделов программы для составления квартальной и готовой отчетности по заболеваниям.
Началом развития страховой медицины в России считается подписание федерального закона №1499-1 «О медицинском страховании граждан в Российской Федерации», принятого в июне 1991 года.
Позднее его заменил принятый в 2010 году Госдумой закон N 326-ФЗ «Об обязательном медицинском страховании в Российской Федерации», который установил порядок страхования, прав и обязанностей страховщиков, страхователей (нанимателей работников), РФ и её субъектов, а также порядок деятельности федерального и территориальных (страховых) фондов.
В двухтысячные годы персональные компьютеры массово внедрялись в лечебные отделения стационаров клиник, часто инициатива исходила от врачей-ординаторов, «раскусивших» преимущество электронной истории болезни перед «рукописной». Однако в этот период сами медицинские работники обнаружили у себя отсутствие навыков для работы с персональными компьютерами. Это был период массового обучения медицинских работников основам компьютерной грамотности. Медицинские вузы включили соответствующие дисциплины в программы обучения студентов. Следует отметить, что в это время остро ощущалась нехватка коммуникационных устройств, что не позволяло наладить транспортировку данных и оперативное обеспечение ими всех специалистов лечебного учреждения (в большинстве случаев информация передавалась от компьютера к компьютеру через дискету, а между учреждениями посредством электронной почты), поэтому данный отрезок времени можно охарактеризовать как период «лоскутной» компьютеризации.
Во втором десятилетии XXI века ЛПУ оснащали свои подразделения компьютерами и средствами коммуникации, создавая единое информационное пространство в рамках лечебного учреждения на основе локальной вычислительной сети с выделенным сервером. Следует отметить, что в этот период наблюдалось массовое освоение населением возможностей глобальной компьютерной сети — Интернет, в т. ч. и для задач связанных с медициной, например, запись на приём к врачу и заказ медикаментов через Интернет.
Важно отметить, что Правительство России стремится к поэтапному полному переводу ведения медицинской документации и регистров в электронный формат. В рамках программы «Цифровая экономика РФ» в стране проводятся работы по переходу на использование электронных медицинских записей и формированию единой медицинской информационной системы — ЕГИСЗ. Целью таких мер является увеличение эффективности и качества медицинского обслуживания пациентов. ПОДРОБНЕЕ…
Сегодня компьютеры стали неотъемлемым компонентом оснащения всех медицинских учреждений. Постоянно повышается уровень их обеспеченности как аппаратными, так и программными средствами; компьютерная грамотность медицинского персонала также растет. Таким образом, в результате полувекового развития медицинской информатики вычислительная техника стала важным инструментом практического здравоохранения, включая такие прогрессивные направления, как использование искусственного интеллекта для диагностирования заболеваний, телемедицину, биомедицинское моделирование.
Подробнее о современных медицинских информационных системах…Список ссылок на научные публикации по медицинской информатике [1],[2],[3]…
Рекомендуемая литература
- Гельман В.Я. Медицинская информатика: практикум. СПб: Питер, 2001.