IT-Systeme in der Medizin

Hallo GT! Moderne Technologien, die weit verbreitete Verbreitung und Verbreitung des globalen Netzwerks, der Elektronik und anderer Hightech-Produkte haben die Lebensqualität bei Ihnen erheblich verändert und zweifellos einen der wichtigsten und interessantesten Bereiche menschlicher Aktivitäten beeinflusst (auch wenn wir dies oft nicht bemerken). Medizin.



Kleine Zahnkliniken, "Familien" -Zentren und andere analytische Minilabors wie "100.500 Tests für 1 Blutentnahme" - das sind heute in Großstädten ein Dutzend. Haben Sie sich jemals gefragt, was als nächstes mit diesem Reagenzglas mit Blut passiert, das Sie "abgepumpt" haben? Wohin geht sie? Was machen sie mit ihr? Ich habe eines dieser Zentren besucht und möchte heute meine Eindrücke von dem Ort teilen, an dem die uns vertrauten Geeks, Computertechnologien, Computernetzwerke und komplexen Geräte die Magie des Blutes erzeugen.



Ich wurde eingeladen, das BION Clinical Diagnostic Laboratory zu besuchen, die auf dem Markt für medizinische Laborforschung tätig ist. Wie in unserer Welt üblich, implementiert jemand besser B2C-Konzepte und kommuniziert mit Endkunden, während jemand ein B2B-Segment erhält und direkt mit dem arbeitet, was Sie als Verbraucher auf dem Weg nach draußen bekommen. Ein solcher Ansatz kann bis zu einem gewissen Grad die Kosten im b2c-Segment in b2b senken und es letztendlich ermöglichen, den Benutzern einen qualitativ hochwertigen Service zu verkaufen. BION ist speziell auf b2b spezialisiert: Das heißt, Sie spenden Blut in einem Minibüro eines beliebten Netzwerks von medizinischen Kliniken, sie kleben eindeutige Nummern auf die Röhrchen, geben die Liste der erforderlichen Tests an und liefern sie an BION, und alle Tests werden dort durchgeführt, wonach das Labor gibt Ergebnisse an die Klinik. Dann kommst du in die Klinik,Erhalten Sie die Ergebnisse Ihrer Analysen und wissen oft nicht einmal, wo sie durchgeführt wurden.

Sie haben mich tatsächlich nicht nur so eingeladen, sondern mir auch über das Computerisierungsprojekt zu erzählen, das sowohl für den Anbieter als auch für das Labor selbst eine einzigartige Erfahrung darstellt. Über Labor- und Fachsprache gibt es noch etwas zu sagen. Laborautomatisierung bezieht sich auf die Installation verschiedener Laborhardware - Analysegeräte, Robotersysteme, automatische Zuführungen usw., die manuelle Arbeit ersetzen. Und Laborinformatisierung ist die Implementierung von Software, die die Integration aller Komponenten des Diagnoseprozesses in einen einzigen Raum gewährleistet.

Im Labor


Wenn Sie wundervolle Fotos mit einem Förderband und einem Roboterarmmanipulator erwarten, der Reagenzgläser einführt und medizinische Notizen auf der Karte macht, werde ich Sie sofort enttäuschen. Leider ist die Geschwindigkeit der mechanischen Testautomatisierung einer Person immer noch unterlegen: Wenn Sie ein kleines Forschungslabor an einem Institut, 40 Reagenzgläser pro Tag und ein umfangreiches Testprogramm haben, wird dieses System damit fertig und spart möglicherweise Ressourcen. In Wirklichkeit kann ein Test fünf Minuten dauern, der andere vierzig. Ein Gerät arbeitet mit zwanzig Proben gleichzeitig, das andere mit fünf oder sogar einer.



Für den Inhalt eines Röhrchens müssen alle Tests durchgeführt werden, für den anderen nur einen Teil oder sogar einen oder zwei ausgewählte. Im Allgemeinen funktioniert es leider nicht, das Ganze zu automatisieren und etwas zu bauen, das wie ein Automobilförderer aus Filmen wie „I, Robot“ oder „Minority Opinion“ aussieht.



Die wichtigste „Geißel“ des medizinischen Labors ist das Papierfegen: Der medizinische Bereich hat eine Reihe verschiedener Formulare, Tabellen, Formulare und anderer spezieller und wichtiger Formulare erstellt, die auf diese Weise ausgefüllt werden müssen. Natürlich ist die Standardisierung dieser Art der Berichterstattung gut, und ein auf diese Weise ausgefülltes Dokument sollte an jeder medizinischen Einrichtung akzeptiert werden, weil Es wird Standard sein. Aber um all dies im Auge zu behalten und noch mehr - manuell aufzuzeichnen ... Nein, das sollte sich in unserer aufgeklärten Zeit dennoch schon ändern. Hier findet die ganze Magie der Informatisierung statt, die nur auf den ersten Blick elementar erscheint.

Automatisierungsschwierigkeiten


Es gibt viele Geräte. Es ist anders. Unterschiedliche Hersteller, unterschiedliche Länder, unterschiedliche Produktionszeiten. Für die einfachsten Tests ist alles elementar, und es macht einfach keinen Sinn, etwas, das seit fünf oder zehn Jahren funktioniert, durch ein neues zu ersetzen. Für komplexe und „teure“ Forschung kann die Technik neuer sein, nach einem anderen Protokoll arbeiten oder sogar „aus einem anderen Universum“ stammen. Im Allgemeinen in medizinischen Geräten - wie in Geldautomaten. Die zuverlässigsten und neuesten Systeme koexistieren mit solchen Terry-Legacy-Geräten und -Software, dass Sie sich fragen, wie sie überhaupt funktionieren können.

Um mit solchen Geräten zu arbeiten (und ich habe nur mehr als zwei Dutzend davon im Labor mit eigenen Augen gesehen), die sogenannten "Bestellsystem." Dies ermöglicht es dem Labor, sich erstens nicht zu irren und genau die Tests durchzuführen, die für jedes Röhrchen erforderlich sind, und zweitens viel Zeit beim Ausfüllen der Formulare zu sparen.

Eintägige Reagenzgläser


Was passiert mit einem Reagenzglas, nachdem Ihr Blut aufgenommen wurde? Und warum nehmen nur zwei Reagenzgläser ein paar Röhrchen? Sind sie nicht genau mit den gleichen Röhrchen eines anderen Patienten verwechselt? Und sind sie sicher, genau die Tests durchzuführen, die Sie benötigen, und Ihrem Nachbarn im Behandlungsraum genau die, die er benötigt, nicht mehr und nicht weniger? Und wie schaffen sie es überhaupt, wenn 1000, 2000, 5000 solcher Röhren pro Tag zu ihnen kommen? Lassen Sie uns alles in Ordnung bringen.



Also haben sie dein Blut in ein Reagenzglas gegeben, sogar zwei. Jeder wird seine eigene Analyse haben, als Verschiedene Tests werden für verschiedene Blutbestandteile durchgeführt (z. B. Serum, Plasma, Vollblut usw.). Das Wichtigste ist ein einmaliges Reagenzglas, an das sofort ein eindeutiger Barcode angehängt wird: Er identifiziert das Reagenzglas im System. In Zukunft ist es fast unmöglich, Ihr Blut spezifisch mit dem eines anderen zu verwechseln. Ich erwähnte das sogenannte " Bestellsystem " und so weiter: Gleichzeitig mit der Blutentnahme erstellen Sie Ihre elektronische BestellungDies gibt die Anzahl der von Ihnen entnommenen Röhrchen und die durchzuführenden Tests an. Diese elektronische Bestellung von einem entfernten Behandlungsraum fliegt zum Labor und wartet dort in den Flügeln - nämlich in dem Moment, in dem Ihre Reagenzgläser ins Labor gebracht werden und ihre Barcodes auf „Analyse“ gescannt werden, wobei auch deren Typ angegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt prüft das Laborinformationssystem (LIS) die Eignung des Röhrchentyps und der zugewiesenen Studien. Wenn etwas nicht übereinstimmt, wird die Bestellung zur Klärung automatisch verschoben - dies ist bereits die Arbeit des Kundensupports. Wenn jedoch die Art des Reagenzglases und die Studie übereinstimmten, fällt die Bestellung in die Laborproduktion "Allerheiligstes".

Die erste Stufe der Produktion ist das Sortieren. Hier werden die Röhrchen nach Typ sortiert und die Analyse an Instrumenten angeordnet. Bei einigen Arten von Reagenzgläsern ist alles einfach - die Forschung an ihnen wird immer an einem bestimmten Gerät durchgeführt. Bei anderen ist es schwieriger - ihnen zufolge können Studien auf verschiedenen Geräten durchgeführt werden, und die Reihenfolge der Ausführung wird in Abhängigkeit von den geordneten Studien festgelegt.



Das Sortieren erfolgt erneut durch Scannen von Barcodes auf Reagenzgläsern. Das Interessanteste ist dann die Platzierung der Reagenzgläser im Gerät.



Das Gerät liest die Barcode-Nummer auf dem Reagenzglas mit dem eingebauten Scanner und fordert über LIS eine prähistorische COM-Schnittstelle (oder ein recht modernes Ethernet) für dieses Reagenzglas an. Das System ermittelt anhand der Nummer des Röhrchens die Analysen für ein bestimmtes Gerät und sendet eine Liste davon an das Gerät.



Danach beginnt das Gerät sofort mit Analysen, führt verschiedene Manipulationen mit dem Reagenzglas durch - schüttelt es, entnimmt einen kleinen Teil des Blutes für Forschungszwecke, fügt diesem gesammelten Blut einige Chemikalien hinzu, inkubiert, erwärmt, durchscheinend usw. usw., und nach einiger Zeit - für jedes Gerät und seine eigene Analyse - gibt es das Ergebnis an das LIS zurück.



Der Prozess endet dort nicht. Im System wird das Ergebnis automatisch nach verschiedenen Regeln analysiert: Die Normalität des Ergebnisses wird für einen bestimmten Patienten unter Berücksichtigung seines Geschlechts, seines Alters oder anderer für die Analyse wichtiger Merkmale überprüft, das aktuelle Ergebnis des Patienten wird mit dem vorherigen verglichen, um die Dynamik zu überprüfen, und die Korrelation verschiedener Indikatoren wird innerhalb einer Analyse überprüft.



Alle diese Überprüfungen erfolgen sofort und sind erforderlich, damit die Labordiagnostiker - der wichtigste Teil des Labors - die Ergebnisse korrekt auswerten, keine Details verpassen und genaue und klare Kommentare für den Patienten oder seinen Arzt abgeben. Erst nach Bestätigung der Ergebnisse durch den Arzt im Labor können sie gedruckt oder in elektronischer Form ausgestellt werden.



Ein modernes medizinisches Labor ist also eine etablierte High-Tech-Produktion, in der jeder Prozess durchdacht und bis ins Detail und in den Nuancen beschrieben wird. Zusätzlich zu den an den Instrumenten durchgeführten Analysen gibt es natürlich auch manuelle Methoden, aber zentralisierte Labors versuchen, ihre Anzahl zu minimieren, weil und niemand hat die Fehler aufgrund des menschlichen Faktors abgesagt, und im Allgemeinen ist Handarbeit in diesem Bereich nichts, wofür ich Zeit und Ressourcen aufwenden möchte.

Über Technologie


Die Lösung basiert auf dem industriellen Laborinformationssystem InterSystems TrakCare Lab (TCL) . Dieses System wird von vielen privaten und staatlichen Laboratorien in Europa, Südamerika, Australien und sogar Afrika verwendet (zum Beispiel ein nationales Projekt in Südafrika für mehr als 250 Laboratorien). Die Wahl von TCL durch BION wurde aus mehreren Gründen bestimmt: internationale Erfahrung der InterSystems Corporation; die Fähigkeit, mit einer großen Datenmenge zu arbeiten; Funktions- und Integrationspotentiale des Systems. Nun, die Tatsache, dass TCL eine der längsten Listen unterstützter Geräte (d. H. Vorgefertigter Treiber) unter den auf dem Markt verfügbaren industriellen Laborsystemen hat, ist bereits eine schöne Ergänzung zu BION geworden.

Die Implementierung war nicht schnell - innerhalb von sechs Monaten anstelle der geplanten drei Monate. Trotzdem wurde zu Ehren des Lieferanten alles mehr als ehrlich gemacht ... Fünf Jahre lang ist das System nie ausgefallen, nicht abgestürzt, hat keine Daten verloren, ist nicht kaputt gegangen und hat (was sehr, sehr wichtig ist) die Arbeitsgeschwindigkeit nicht verringert. Und dies berücksichtigt die Tatsache, dass sich die Menge der durchgelassenen Informationen (das Volumen der Tests) verzehnfacht hat.

Das westliche Industriesystem, das an unsere Realität angepasst ist, basiert auf dem Caché- Multimodell-DBMS (es lautet nicht "Cache", sondern "Cache"): Es ist häufig in allen Arten von Produkten für den öffentlichen Sektor, die Finanz- und Ölindustrie zu finden.
Warum Multimodell? Ursprünglich (im Jahr 1978) stellte Caché nur eines der Datenmodelle zur Verfügung: mehrdimensionale Schlüsselwerte - jetzt würde es NoSQL heißen. Der Vorteil dieses mehrdimensionalen Schlüsselwerts besteht darin, dass damit die Unterstützung für jedes Datenmodell implementiert werden kann (natürlich mit einem anständigen Codepaket). Mit dem Aufkommen relationaler Datenbanken in Caché hat NoSQL die Unterstützung für relationale Tabellen hinzugefügt. Als nächstes kamen Objektdatenbanken - und Caché wurde zu NoSQL, SQL und einer Objektdatenbank in einer Box. Die Daten sind dieselben, aber Sie können mit ihnen arbeiten, indem Sie den optimalen Ansatz für den ausgewählten Moment verwenden. Theoretisch stört niemand die Entwickler, das Dokumentmodell der Arbeit zu befestigen, hier legt Caché keine Einschränkungen für die Implementierung des Zugriffs auf Daten fest.

Eisen und Unterstützung


Das gesamte System läuft auf zwei 2U-Servern (von denen einer redundant ist), skaliert perfekt und erfordert keine Aufmerksamkeit. Die IT-Abteilung besteht aus zwei Personen, von denen eine ein Systemadministrator ist. Und dies berücksichtigt die Tatsache, dass das Labor selbst über viele computergestützte medizinische Geräte und mehr als hundert Mitarbeiter verfügt. Mit der Unterstützung des Anbieters - InterSystems - kommuniziert das Labor sehr selten und dann normalerweise im Format: „Ja, alles funktioniert; nein, nichts ist erforderlich. "


An der Ausrüstung selbst werden aus offensichtlichen Gründen häufig Trackballs und Silikon-Tastaturpads verwendet.

Integrationsfunktionen


Offensichtlich wurde von Grund auf kein System für die russischen Realitäten entwickelt: Sie haben das, was weltweit erfolgreich funktioniert, übernommen und an die Anforderungen des Kunden angepasst.

Sie sollten mit einer scheinbar unbedeutenden Kleinigkeit beginnen, wie der eindeutigen ID-Nummer für jede Röhre und der Bindung der Nummer an den Röhrentyp. Sie garantieren, dass die für Ihr Blut erforderlichen Tests durchgeführt werden und die Ergebnisse auf Ihre Karte und nicht auf die einer anderen Person geschrieben werden. Das heißt, Fehler bei der Dateneingabe / -ausgabe werden einfach beseitigt, wenn natürlich niemand im Stadium der Blutentnahme gegen die Technologie verstoßen hat.

Ein vorgefertigtes Abrechnungssystem von ausländischen Unternehmen erforderte einen Kauf für einen beträchtlichen Geldbetrag (etwa 300 bis 400.000 US-Dollar), und jede Einführung von Änderungen brachte beeindruckende Zuschläge mit sich und stieß bei den Entwicklern auf akute Zurückhaltung, Änderungen oder Modifikationen vorzunehmen. Aus diesem Grund wurde ein neues System entwickelt, das auf Mietbasis geliefert wird und sich sowohl bei den finanziellen Kosten (einschließlich Unterstützung und Verbesserung) als auch unter dem Gesichtspunkt bestimmter Gesetze der Russischen Föderation als rentabler herausstellte.

Die wichtigste, einzigartigste und wichtigste Funktion des Systems, die es BION ermöglichte, Rekordgeschwindigkeiten und minimale Kosten für jede Analyse bereitzustellen, ist eine universelle Integrationslösung (d. H. Ein API-Set), die auf der InterSystems-Technologie für die Interaktion mit E / A-Systemen anderer b2b / b2c-Unternehmen basiert .

Das heißt, im Idealfall liefert der Kunde einfach die "entnommenen" Blutproben und eine Liste der erforderlichen Tests und erhält als Antwort die fertigen Ergebnisse direkt in seinem Informationssystem in der Form, in der diese Daten mit ihm verwendet werden.

Laut dem Direktor von BION konnten dank solcher Lösungen die Kosten für einen Test so gesenkt werden, dass aus offensichtlichen Gründen nur der Staat mit dem Labor zu einem Preis (innerhalb Moskaus) konkurrieren kann.

Ein paar Worte zur Hochtechnologie


Hochtechnologien sind nicht nur Millionen und Milliarden von Dollar an Budgets, sondern teure Wunderwaffen, die alle Probleme per Knopfdruck lösen, sondern auch die uns vertrauten Prozesse auf eine moderne Grundlage stellen. Natürlich wäre es großartig, wenn es ein Wundergerät mit einer hektischen Leistung gäbe, das aus zwei Reagenzgläsern und DNA sequenziert und transkribiert, auf alle Krankheiten überprüft und er hätte sich selbst diagnostiziert, und die Kosten für den Test für ein Reagenzglas hätten ein paar Dollar nicht überschritten . Aber jetzt haben wir das, was wir haben: einen Zoo mit Geräten unterschiedlicher Komplexität und Antike, ein Informationssystem, das selbst Aufgaben ausgibt und Ergebnisse erhält, einen etablierten Prozess, der seit fünf Jahren nicht mehr fehlgeschlagen ist, und hochwertige Software, die in diesen fünf Jahren nicht verloren gegangen ist Agilität und dient weiterhin dem gesamten System.Und wenn alles so funktioniert, wie es sollte und nicht gewartet werden muss - was ist es, wenn nicht eine Manifestation wirklich hochwertiger Technologien?

Source: https://habr.com/ru/post/de382001/


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