Гис в медицине доклад
Обновлено: 15.05.2024
Что такое ГИС?
Однозначное краткое определение этому явлению дать достаточно сложно. Географическая информационная система (ГИС) - это возможность нового взгляда на окружающий нас мир. Если обойтись без обобщений и образов, то ГИС - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, также событий, происходящих на нашейпланете. Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Эти возможности отличают ГИС от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для ее применения в широком спектре задач, связанных с анализом ипрогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возможных последствий, с планированием стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых действий.
Создание карт и географический анализ не являются чем-то абсолютно новым. Однако технология ГИС предоставляет новый, более соответствующий современности, более эффективный, удобный ибыстрый подход к анализу проблем и решению задач, стоящих перед человечеством в целом, и конкретной организацией или группой людей, в частности. Она автоматизирует процедуру анализа и прогноза. До начала применения ГИС лишь немногие обладали искусством обобщения и полноценного анализа географической информации с целью обоснованного принятия оптимальных решений, основанных на современных подходах исредствах.
В настоящее время ГИС - это многомиллионная индустрия, в которую вовлечены сотни тысяч людей во всем мире. ГИС изучают в школах, колледжах и университетах. Эту технологию применяют практически во всех сферах человеческой деятельности - будь то анализ таких глобальных проблем как перенаселение, загрязнение территории, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач,таких как поиск наилучшего маршрута между пунктами, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода на местности, различные муниципальные задачи.
Составные части ГИС
Работающая ГИС включает в себя пять ключевых составляющих: аппаратные средства, программное обеспечение, данные, исполнители и методы.
Аппаратные средства. Это компьютер, на котором запущенаГИС. В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров.
Программное обеспечение ГИС содержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической (пространственной) информации. Ключевыми компонентами программных продуктов являются: инструменты дляввода и оперирования географической информацией; система управления базой данных (DBMS или СУБД); инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации (отображения); графический пользовательский интерфейс (GUI или ГИП) для легкого доступа к инструментам.
Данные. Это вероятно наиболее важный компонент ГИС. Данные о пространственном положении (географические данные) и связанные с нимитабличные данные могут собираться и подготавливаться самим пользователем, либо приобретаться у поставщиков на коммерческой или другой основе. В процессе управления пространственными данными ГИС интегрирует пространственные данные с другими типами и источниками данных, а также может использовать СУБД, применяемые многими организациями для упорядочивания.
Проблема здоровья человечества относится к категории глобальных, причем ее приоритет очень высок. В последнее время в мировой практике при оценке качества жизни людей на первое место выдвигается состояние их здоровья, поскольку именно оно служит основой полноценной жизни и деятельности и каждого человека и общества в целом. В нашей стране объем федерального финансирования здравоохранения приблизился к отметке в полтриллиона рублей. Заметная часть этих денег пойдет на информатизацию отрасли.
Человеческий организм – сложная система. С одной стороны, как существо биологическое, человек подвергается влиянию различных природных (физических, химических и биологических) факторов среды его обитания. С другой стороны, поскольку человек ещё и существо социальное, специфика его взаимоотношений с окружающей средой определяется социально-экономическими факторами, в том числе общим уровнем развития общества, научно-техническими достижениями, условиями жизни и труда людей, их удовлетворенностью жизнью. развитием системы здравоохранения и т.д.. Все эти факторы тесно взаимосвязаны между собой и в совокупности либо способствуют поддержанию и укреплению здоровья, либо провоцируют болезни.
Область применения ГИС
Географическая информационная система (ГИС) - это система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информацией о необходимых объектах. Также ГИС рассматривается как инструмент, позволяющий пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах.
Наравне с характерным применением ГИС в мире предпринимательской и коммерческой деятельности и природных ресурсов, ГИС широко используются в государственной сфере, сфере транспорта и коммунального хозяйства.
Для предоставления услуг населению государству очень важно получать адекватный анализ данных, чтобы своевременно и эффективно выявлять наиболее востребованные и дефицитные ресурсы.
Некоторые ключевые отрасли, которые используют ГИС:
1.Городское и региональное планирование.
3.Чрезвычайные ситуации и ликвидация стихийных бедствий.
4.Правоохранительные органы и силовые ведомства.
5.Нефтегазовая промышленность.
6.Дороги и автомагистрали, транспорт.
А также образование, избирательные услуги, здравоохранение, геодезия и материально-техническое обеспечение инфраструктуры.
Рис 1. Программа GISWARE GIS
Рис. 2. Программа Quantum GIS.
Рис 3. Программа 3D-GisMaster.
Рис. 4. Программа TranMaster.
Применение ГИС в здравоохранении
К основным направлениям научных и прикладных исследований в области медицинской географии традиционно относят следующие:
медико-географическая оценка отдельных элементов природы, природных комплексов и экономических условий, влияющих на состояние здоровья человека;
разработка медико-географических прогнозов для обжитых и новых районов, а также для территорий, в пределах которых наиболее интенсивно преобразуется природа в результате хозяйственной деятельности человека;
составление медико-географических карт и атласов, отражающих положительное и отрицательное влияние среды обитания и социально-экономических условий на состояние здоровья людей;
изучение пространственных закономерностей отдельных болезней и составление карт их распространения.
Постоянный контроль здоровья населения и принятие наиболее эффективных мер по поддержанию и улучшению здоровья людей и предотвращению угроз, таких как эпидемии опасных болезней, является одной из приоритетных задач и проблем человеческого общества. В последние десятилетия для их решения все более широко применяются возможности технологии Географических информационных систем (ГИС).
Традиционно география и средства пространственного представления информации в приложении к медицине и здравоохранению в основном применялись для отображения данных о распространении инфекционных заболеваний людей. А затем, особенно начиная с прошлого столетия, круг интересов медицинской географии существенно расширился с охватом и учетом как природных, так и социально-экономических факторов, влияющих на жизнь людей и состояние их здоровья. Реальная возможность комплексного учета и совместного анализа совокупности этих факторов появилась с развитием компьютерных средств и информационных технологий, среди которых геоинформационные технологии занимают заметное место.
Рис 5. Карта общего количества заболеваемости населения в разрезе субъектов федерации за 2010 г
Рис 6. Карта количества врожденных аномалий, деформаций и хромосомных нарушений в разрезе субъектов федерации за 2010 г
Рис 7. Динамика изменений болезней нервной системы за 2008 - 2010 гг.
Ниже приведен простой пример использования ГИС. Представим, что предприятие здравоохранения отметило место проживания и дату визита для каждого проходящего лечение пациента:
Из таблицы видно, что случаи кори приходятся на январь и февраль. Местоположение дома каждого пациента отмечено в таблице в виде широты и долготы. Используя эти данные в ГИС-приложении, можно быстро узнать больше деталей о закономерностях распространения болезни:
Рис 8. Распространение кори, отмеченное в программе Quantum GIS.
Отдельной задачей, решаемой медицинской геоинформационной системой, является диспетчеризация автомобилей скорой медицинской помощи. ГИС позволяет эффективно распределять машины в зависимости от расстояния и степени экстренности вызова.
Центральным звеном подсистемы выступает сервис геообработки (geoprocessing service, web processing service - WPS), который по набору критериев определяет ближайшую свободную машину скорой помощи для конкретного вызова. В качестве параметров выступают кратчайшее расстояние до объекта и приоритетность вызова. Необходимо отметить, что для задач этой функциональной подсистемы необходимы наличие актуальной адресной базы, модель дорожной сети и оперативная информация о загруженности автодорог (пробки, информация о дорожно-транспортных происшествиях и т.д.).
Рис 9. Определение ближайших свободных машин скорой помощи
Во всем мире организации, связанные со сферой здравоохранения, все в большей мере полагаются на предоставляемые технологией ГИС решения, способствующие повышению эффективности деятельности в этой важнейшей для нашей жизни и экономики области, ее модернизации и переводу на современный уровень обслуживания населения, потребностей государства и общества. Предлагаемые ГИС мощные средства интеграции разнородных данных, их пространственного анализа, моделирования и наглядной визуализации помогают обеспечить комплексную поддержку решаемых медицинскими учреждениями задач, расширить круг выполняемых исследований и обследований, представить их результаты в удобном для дальнейшей работы и понимания картографическом виде.
Средства ГИС в течение длительного времени помогают здравоохранительным организациям улучшить сбор данных по анкетированию населения и предоставляемым услугам, составлению отчетов на их основе, анализу и синтезу данных о состоянии здоровья населения и распространению разных, в том числе инфекционных заболеваний и прочих недугов. Интерактивные карты и лежащие в их основе базы данных, создаваемые в среде ГИС, позволяют улучшить информационный обмен между организациями и взаимодействие с гражданами, способствуют процессу принятия руководящих решений, развитию нового концептуального направления, называемого Здоровье 2.0.
ГИС технология может помочь в реализации многих базовых функций здравоохранительной отрасли. Кратко рассмотрим некоторые из них.
Оценка имеющихся и перспективных активов (анализ и развитие инфраструктуры объектов здравоохранения, ресурсов, реализуемых программ по повышению уровня здоровья населения и т.д.). ГИС поддерживает все аспекты отслеживания общественного здоровья, предоставляя платформу для сбора и анализа влияющих на него факторов окружающей природной и социально-экономической среды, а также данных разнообразных обследований и диспансеризаций, баз данных о пациентах и пр. ГИС успешно работают и на мобильных устройствах, помогая собирать данные в полевых условиях, обеспечивая надежную пространственную привязку получаемой в цифровом виде информации. ГИС может служить критически важным компонентом для распределения людских и технических ресурсов и их планирования, включая моделирование и выдачу рекомендаций специалистам при анализе географического распределения сервисных служб и выявлении мест, где, например, время прибытия бригад скорой помощи превышает нормативные показатели, а также для общего повышения эффективности оказываемых населению медуслуг.
Выработка стратегии с учетом ее пространственной компоненты, включая выбор ближних и отдаленных целей развития, прогнозирование их возможных последствий путем совместного рассмотрения и анализа специфических медицинских данных и информации социально-демографического характера, данных об окружающей среде, административных сведений, данных об инфраструктуре здравоохранительных органов, медицинских организаций и предоставляемых ими услугах.
Ситуационная осведомленность. ГИС предоставляет лицам, принимающим решения в сфере здравоохранения, общую операционную картину для планирования и корректировки действий, в том числе при возникновении чрезвычайных ситуаций, таких как вспышки опасных заболеваний и быстрое распространение инфекций, или при угрозе биотеррористических атак. Официальные лица используют ГИС для отслеживания результатов реализации предпринимаемых действий, комплексного анализа наборов данных разной тематики и целевого назначения и, в более широкой перспективе – для оптимального и более адаптированного к конкретной ситуации распределения ресурсов в соответствии с текущими потребностями. А население получает удобный доступ к основанным на ГИС сетевым сервисам для получения интересующей их информации о медицинских услугах в местах их проживания или в более широком пространственном контексте.
Рис 10. Показатели осмотренных и оперированных в центрах амбулаторной хирургии.
Заключение
В настоящее время ГИС - это многомиллионная индустрия, в которую вовлечены сотни тысяч людей во всем мире. ГИС изучают в школах, колледжах и университетах. Эту технологию применяют практически во всех сферах человеческой деятельности - будь то анализ таких глобальных проблем как перенаселение, загрязнение территории, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута между пунктами, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода на местности, различные муниципальные задачи.
Применение ГИС позволяет на качественно новом уровне обеспечить информационной базой практически все службы и на этой основе обеспечить решение технических, технологических, экономических и целого ряда других задач.
На сегодняшний день Геоинформационные технологии постепенно завоевывают Российский рынок. Также необходима финансовая и законодательная поддержка со стороны государства, ввиду высокой дороговизны ГИС проектов.
Список литературы
1.ГИС в здравоохранении и медицине // [Электронный ресурс] / Режим доступа:
(дата обращения: 05.12.2017)
2. Области применения ГИС технологий// [Электронный ресурс] / Режим доступа:
(дата обращения: 05.12.2017)
(дата обращения: 14.12.2017)
4. Области применения ГИС // [Электронный ресурс] / Режим доступа:
(дата обращения: 14.12.2017)
(дата обращения: 21.12.2017)
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.011)
27.01.2012 | Очередной выпуск журнала ArcReview № 1 (60), 2012 г.
Тема номера: ГИС в здравоохранении и медицине
ArcReview № 1 (60), 2012: “Health GIS”
Подготовлен 60-й номер ArcReview, ежеквартального издания, посвященного развитию технологии Географических информационных систем (ГИС) и опыту их внедрения при выполнении проектов в государственных организациях и коммерческих компаниях, для решения прикладных задач и проведения научных исследований и разработок с использованием программной платформы ArcGIS компании Esri.
Огромная благодарность всем нашим уважаемым авторам!
Присылайте нам новые интересные статьи по ГИС-тематике, а также отзывы на опубликованные материалы и пожелания по тематике следующих номеров нашего журнала и отдельных статей.
Содержание
ГИС в здравоохранении и медицине
Использование подходов медицинской географии при экологической оценке крупного мегаполиса
Разработка и внедрение Медико-демографической геоинформационной системы Республики Татарстан
Геоинформационные системы в сфере здравоохранения: опыт Ставропольского края
авторы: В.Н. Мажаров, С.В. Мартыненко, А.Н. Панин, Р.А. Приходько
Перед субъектами России поставлены масштабные задачи по комплексной модернизации сферы здравоохранения с учетом как общероссийских трендов развития, так и региональных факторов. Ставропольский край стал одним из первых регионов в стране, приступивших к разработке перспективной программы модернизации здравоохранения. Одним из ключевых моментов при ее создании явилось использование мощного потенциала технологии геоинформационных системе (ГИС). Использование ГИС в качестве инструмента стратегического территориального проектирования развития отрасли позволило получить оценку текущего состояния дел и подготовить документ, содержащий обоснованные выводы относительно ключевых проблем отрасли и путей их решения. Последующее одобрение Программы на федеральном уровне позволило привлечь в отрасль более 9 млрд. руб., что в ближайшем будущем должно привести к кардинальному изменению качества медицинских услуг в регионе. В конечном итоге на территории края должна появиться единая система мониторинга и управления здравоохранением, полностью отвечающая стандартам построения инфраструктур пространственных данных.
ГИС здравоохранения Санкт-Петербурга. Задачи, геопорталы, опыт
Практический опыт использования геоинформационных систем в поддержке принятия управленческих решений в здравоохранении Санкт-Петербурга
авторы: И.А. Красильников, Ю.И. Мусийчук, Д.Р. Струков
Внедрение геоинформационных технологий в практику информационного обеспечения управления здравоохранения Санкт-Петербурга позволило решать ряд актуальных задач: Оптимизация и управление ресурсами здравоохранения; Пространственно-временной прогноз распределения медико-демографических характеристик популяций и эпидемиологической ситуации; Выявление причинно-следственных связей между факторами среды и показателями здоровья; Повышение качества предоставления медицинских услуг. Приведены примеры аналитических задач, решаемых с помощью ГИС на уровне Комитета по здравоохранению с использованием данных Популяционного ракового регистра Санкт-Петербурга и характеристик окружающей среды.
Геоинформационные системы в медицинском обслуживании населения мегаполиса (на примере родильных домов г. Москвы)
Применение ГИС-технологий для медико-экологического зонирования территории крупного города
авторы: И.И. Дубовой, Г.В. Лобанов, О.А. Зройчикова, Г.Н. Корниенко
С применением геоинформационных технологий (ГИС) проведено медико-экологическое зонирование территории г. Брянска, на основе которого составлен медико-экологический атлас. Концепция атласа построена на принципах оценочного подхода к классификации территориальных единиц и сочетании аналитических и синтетических карт. Территориальной единицей картографирования выбраны административные районы города, как минимальные территории, для которых материалы государственной статистики обеспечивают достаточное представление факторов среды обитания и показателей общественного здоровья. Такой уровень подробности приемлем для решения задач по охране среды, сохранению и совершенствованию общественного здоровья на уровне города. Материалы исследования могут послужить информационным базисом системы поддержки принятия решений в планировании и проведении природоохранных, профилактических и озровительных мероприятий на муниципальном уровне.
Использование ГИС-технологий в научно-исследовательских работах по проблеме "Ветеринарное благополучие" в ФГУ "Федеральный центр охраны здоровья животных"
Разработка атласа эпидзначимых объектов Владимирской области на базе ArcGIS
авторы: А.В. Бельчихина, М.В. Дудорова
Рассматривается опыт использования возможностей геоинформационных систем (ГИС) в ветеринарии. Информация об эпидемически значимых объектах является одним из необходимых параметров для оценки и интерпретации проявления эпизоотического процесса и планирования превентивных защитных мероприятий. Исходный список эпидзначимых объектов, классифицированных на группы (ветеринарные, сельскохозяйственные (производственные), коммунальные, прочие), послужил основой при создании соответствующей базы данных и последующей картографической визуализации размещения таких объектов в пределах Владимирской области в среде ArcGIS. Эта разработка поможет ветслужбам региона в проведении мероприятий по ветеринарному надзору, контролю, мониторингу за эпидемическим состоянием.
Использование геоинформационных систем и методов пространственного анализа в онкоэпидемиологических исследованиях
авторы: В.М. Мерабишвили, В.В. Старинский, Д.Р. Струков
Злокачественные новообразования являются проблемой первостепенной важности для стран Европы, Северной Америки, Австралии и некоторых других экономически развитых территорий с высоким уровнем средней продолжительности жизни. На этих территориях злокачественные новообразования относятся ко второй причине смерти, количественно уступая первое место только заболеваниям сердечно-сосудистой системы. В России ежегодно регистрируется более 500 000 случаев злокачественных новообразований. Геоинформационный подход предоставляет важные преимущества в нахождении причин рака на той или иной территории в трансконтинентальном и национальном масштабах и позволяет проводить развитый пространственный анализ массива накапливаемых данных, что демонстрируют приведенные примеры картограмм, показывающих распределения локаций по Миру, России, СЗФО, Санкт-Петербургу. Однако при хронологическом анализе таких материалов надо учитывать, что степень выявляемости заболеваний данного типа со временем улучшается и, кроме того, она зависит и от страны.
Геостатистические методы при выявлении причинно-следственных связей между факторами и откликами на территории города
Концепция использования ГИС-технологий и данных дистанционного зондирования в эпиднадзоре за чумой
автор: В.М. Дубянский
На основании опыта четырех лет экспериментальных полевых работ создана схема усовершенствования эпиднадзора за чумой в природных очагах. Для планирования и проведения обследования и профилактических мероприятий предлагается использовать материалы дистанционного зондирования и ГИС-модели. Описаны результаты применения предлагаемой методики в работах в Прибалхашском природном очаге чумы (Республика Казахстан). Они свидетельствуют о том, что современные технологии получения, хранения, обработки, анализа и представления пространственных данных способны в значительной мере усовершенствовать традиционные методики исследований в сфере обнаружения и контроля опасных инфекций.
Прогнозирование процессов распространения вирусного гепатита В на основе специализированной компьютерной системы с применением ГИС-технологий
Картографирование заболеваемости: осознание причин эпидемий сквозь призму карт
По материалам Esri
Карты – это рабочий стол с инструментами, верстак, на котором идеи и гипотезы представлены в виде, удобном для их обсуждения, проверки и обоснования. Карта – это не просто презентация завершенной работы или исследования, а средство, помогающее наглядно отобразить взаимоотношения между представленными на ней объектами, обнаружить свидетельства и аргументы в поддержку выдвинутых идей и предположений. Несколько лет назад компания Esri издала книгу об истории картографирования заболеваний (Cartographies of Disease: Maps, Mapping, andMedicine). Эта книга рассказывает о картах, начиная с 17 века, и прежде всего о медицинских и связанных с ними картах, которые свидетельствуют о наличии определенных заболеваний в окружающей среде. На ряде примеров демонстрируется, как карты помогают трансформировать наблюдения над набором симптомов в диагностику заболеваний, выявлять и изучать их причины. Конечное доказательство действенности такого подхода представлено на каждой из многих тысяч карт заболеваемости, построенных за последние несколько столетий. В наше время важную роль в таких работах играют геоинформационные технологии.
Медико-экологический атлас Англии и Уэльса
автор: В.В. Гохман
В этом атласе, созданном сотрудниками Импириал-Колледжа Лондонского университета, представлена информация о географии распределения некоторых заболеваний (рак легких, рак простаты, болезни сердца) и распространении ряда загрязняющих веществ в окружающей среде данного региона. Атлас создан в среде ArcGIS, а его краткое описание и примеры входящих в него карт представлены в 26-м томе ежегодно издаваемого красочного картографического сборника Esri Map Book. Каждый из томов этого сборника содержит порядка 100 тематических карт, иллюстрирующих часть работ, представляемых в Галерее карт – красочной масштабной экспозиции на Всемирной конференции пользователей Esri.
Визуализация данных с помощью кольцевых карт
По материалам Esri
Кольцевые карты особенно хорошо приспособлены для отображения взаимосвязей между пространственными данными и их хронологией. Они, например, удобны для наглядного представления комплексных сведений об общественном здоровье, привязанных к определенным местоположениям или территории. Кольцевая карта представляет собой собственно карту, окруженную набором концентрических, разделенных на сегменты колец. Каждое кольцо на такой карте служит для представления временных серий или набора показателей. Описаны два демонстрационных приложения, в которых показано, как кольцевые карты могут применяться для отображения временных серий данных о тревожных уровнях заболеваемости и соответствующих серий демографических показателей.
События в мире ArcGIS
1. Нямцу А.М. и др. Географические информационные системы в здравоохранении // Медицинская наука и образование Урала. 2013. Т. 14. № 3 (75). С. 162–164.
2. Жукова Н.В. Использование геоинформационных систем в здравоохранении // Ученые заметки ТОГУ. 2013. Т. 4. № 4. С. 1715–1726.
3. Martin–Lesende I., Orruno E., Cairo C. Assessment of a primary care–based telemonitoring intervention for home care patients with heart failure and chronic lung disease. The TELBIL study. BMC Health Services Research. 2011. vol. 11. Р. 56.
4. Spanjers R., Rutkowski A.F. The Telebaby Case. In: EHealth Care Information Systems: An Introduction for Students and Professionals. T. Tan eds. John Wiley & Sons. 2005. Р. 27–36.
5. Мерабишвили В.М., Старинский В.В., Струков Д.Р. Использование геоинформационных систем и методов пространственного анализа в онкоэпидемиологических исследованиях // ArcReview. 2012. № 1 (60). С. 28–32.
6. Информационные технологии в медицине / ред. Г.С. Лебедев, О.В. Симаков, Ю.Ю. Мухин. М.: Радиотехника, 2010. 152 с.
7. Колесник А.Ю. Международный опыт мониторинга медицинских услуг и оценка результативности в сфере здравоохранения. USAID, 2005. 97 с.
8. Васильков В.Г., Сафронов А.И., Щукин В.С., Бершадский А.М. Реализация концепции информационно-справочного обеспечения клинической деятельности в медицине критических состояний // Информационные технологии. 1998. № 5. C. 35–38.
9. Шалковский А.Г., Купцов С.М., Берсенева Е.А. Актуальные вопросы создания автоматизированной системы дистанционного мониторинга здоровья человека // Врач и информационные технологии. 2016. № 1. С. 67–79.
10. Красильников И.А., Мусийчук Ю.И., Струков Д.Р. Практический опыт использования геоинформационных систем в поддержке принятия управленческих решений в здравоохранении Санкт-Петербурга // ArcReview. 2012. № 1 (60). С. 42–46.
Качество медицинских услуг населению и их доступность повысились благодаря новейшим технологиям в области не только медицины, но и информатики. Именно она повлияла на эффективность как планирования, так и управления всей системой здравоохранения [1, 2].
Для того чтобы изучить состояние здоровья человека, причину его болезни, а также уровень смертности в целом, создаются специальные инструменты. Геоинформационные технологии – это один из таких инструментов, они позволяют анализировать территорию в комплексе с целью принятия решений в области управления. При помощи постоянного совершенствования программных продуктов такие технологии могут сохранять огромный массив различного рода информации и отражать ее с привязкой к конкретной территории. Благодаря этим функциям системы легче проводить аналитику как количественных, так и качественных данных в региональных показателях здравоохранения [2].
Географические информационные системы (ГИС) – это комплекс, состоящий как из аппаратной части, так и из программной. ГИС обеспечивают не только сбор и хранение, но также распространение территориально объединенных данных и иной информации, имеющей отношение к определенному району, для того чтобы в дальнейшем использовать эти сведения для решения научно-практических задач. Системы предназначены для решения всех видов задач, которые связаны с анализом, прогнозами, учетом, моделированием и управлением окружающей средой, а также познанием в образовательной сфере [3].
Географические информационные системы состоят из следующих подсистем:
Существующие сегодня информационные средства – это отличные массивы данных, объединяющие их. ГИС обеспечивает не только пространственный анализ, но и моделирование и визуализацию. Они оказывают разностороннюю поддержку медицинским организациям в решении многочисленных задач, расширении перечня выполняемых исследований, изображении результатов работы (в том числе исследований) в удобочитаемой форме (например, при помощи карт) [4].
ГИС помогает органам управления в области здравоохранения усовершенствовать сбор информации по оказываемым услугам, составлять отчеты на основании этой информации, анализировать и систематизировать данные о состоянии не только человека, но и всего населения, о распространенности заболеваемости, в том числе при опасных для социума болезнях [5].
Функционирующие в настоящее время в Российской Федерации интерактивные карты, а также связанные с ними базы данных (созданные при помощи ГИС) способствуют улучшению процессов обмена информацией между учреждениями и гражданами [6].
ГИС может выступать в качестве подсистем в региональных частях единой государственной системы в области здравоохранения и внедряться на региональном уровне в следующих вариантах:
2) в рамках географического информационного обеспечения регистров медучреждений областей, медоборудования, кадров и техники;
3) для решения задач региона по оптимизации ресурсов здравоохранения, улучшения их качества;
4) в рамках географического информационного обеспечения специальных регистров по некоторым разделам медицины или по категориям пациентов с целью последующего наблюдения (например, анализа и прогнозирования болезни, выявления связей между причиной и следствием и т.п.);
5) в диспетчерских системах скорой помощи на районном уровне с целью оптимизации их работы в процессе госпитализации пациентов, отражения данных о пациенте при персональном наблюдении каких-либо заболеваний (в таких случаях часто используются технологии ГЛОНАСС или GPS);
6) в качестве подсистем крупных порталов с открытыми данными.
Сегодня отчетность медицинских учреждений, наблюдение за разными показателями представляют собой огромный массив неструктурированной информации, которая имеется как в электронном, так и в бумажном виде [7]. Для того чтобы провести полноценный анализ и оценку этого объема данных, нужно связать их воедино и создать единую сеть. При этом из-за различных форматов информации возникает проблема, связанная с невысокой скоростью загрузки данных, обновления и анализа их, а также подготовки прогнозов [8]. Такая ситуация ведет к тому, что ценная информация теряется, а время реагирования государственных и муниципальных органов на проблемы в области здравоохранения намного увеличивается. Огромные потоки информации сложно соединить в единую сеть, приравнять к одному формату, проводить их анализ и изображать наглядным образом [9].
ГИС-технологии расширяют традиционные возможности визуализации пространственной информации, используя представление данных в виде графиков, таблиц и диаграмм, связанных с картой местности, а также позволяют оперативно отражать изменения показателей [1, 2]. ГИС-инструменты объединяют большие массивы данных в единую систему и отражают их пространственное размещение на конкретных территориях, что облегчает анализ и сравнение различных показателей [10].
Таким образом, осуществление мониторинга показателей здравоохранения Ставропольского края является важной задачей, требующей комплексного подхода к ее решению. Актуальность проблемы обусловлена необходимостью повышения эффективности и оперативности принятия управленческих решений в здравоохранении и развитием регионального сегмента единой государственной информационной системы в сфере здравоохранения (ЕГИСЗ).
Цель исследования: разработка инструмента на основе ГИС-технологий для мониторинга деятельности системы здравоохранения региона и повышения эффективности управления в отрасли.
Материалы и методы исследования
В рамках данного исследования разработан информационный ресурс в виде геопортального решения, который позволит медицинским учреждениям и органам управления здравоохранения осуществлять мониторинг показателей здравоохранения на уровне отдельных территорий и региона в целом. Представленная информация классифицируется по территориальному признаку (районы и отдельные населенные пункты края), половозрастной структуре населения, классам заболеваний, типам медицинских организаций и т.д. Пространственная база данных включает информацию о сети учреждений здравоохранения региона, их материально-технической базе и кадровому обеспечению, а также основные демографические показатели территории и структуру заболеваемости населения. Отображение атрибутивной информации по каждому показателю с картографической локализацией обеспечивает набор слоев.
Результаты исследования и их обсуждение
На начальном этапе исследования были изучены пространственная и организационная структуры системы здравоохранения Ставропольского края, основные демографические показатели и заболеваемость населения, а также определены основные направления повышения качества управления медицинскими организациями на уровне региона.
На основании проведенного комплексного анализа создан банк геоданных, нанесена на картографическую основу сеть медицинских организаций края с атрибутивной информацией с возможностью формирования паспорта по каждому учреждению. Разработаны и оцифрованы маршруты госпитализации пациентов на основе картографических сервисов. Различные модули геопортала объединены в геоинформационную систему, регулярно осуществляется редактирование и обновление данных (рис. 1).
Рис. 1. Реализация системы мониторинга и пространственного анализа заболеваемости и смертности
Рис. 2. Схема маршрутизации пациентов
- показатели заболеваемости и смертности по основным классам болезней (согласно МКБ-10) за 15 лет;
- сеть медицинских организаций края;
- модель транспортной доступности и оптимальные маршруты госпитализации пациентов (рис. 2).
На основе анализа статистической информации создан уникальный онлайн-инструмент, не только отражающий текущее состояние системы здравоохранения края, но и позволяющий моделировать динамику заболеваемости и смертности населения региона и на основе полученных данных принимать эффективные управленческие решения.
В рамках проекта разработаны и предложены:
- система пространственного мониторинга и анализа демографических показателей и заболеваемости населения;
- методика оценки эффективности работы медицинских организаций;
- инструменты для реализации оптимальных транспортных маршрутов при госпитализации и оказании неотложной помощи;
- модель территориальной организации учреждений здравоохранения, позволяющая повысить доступность медицинской помощи для населения региона.
Геопортал представлен следующими модулями:
1) модуль расчета оптимальных маршрутов госпитализации;
2) модуль прогнозирования медико-демографической ситуации;
3) модуль расчета эффективности медицинских организаций.
Предусмотрена возможность интеграции геопортала в информационные системы Министерства здравоохранения и краевого управления Роспотребнадзора. Также информационный ресурс может быть реализован как самостоятельный модуль для медицинских организаций.
Заключение
Геопортал может быть использован как информационно-аналитический ресурс для мониторинга состояния системы здравоохранения, подготовки справочной и отчетной информации с учетом территориальных различий, формирования прогноза и определения перспективных направлений развития отрасли и в конечном итоге как инструмент для повышения эффективности выработки управленческих решений на уровне региона.
Необходимо признать, что ГИС-аналитика сложнее традиционных статистических методов и основной проблемой здесь является недостаточное количество исходной информации, что в значительной мере обусловлено ведомственной разобщенностью организаций, получающих и обобщающих данные от учреждений здравоохранения, а также имеющие место недостатки методики их сбора и хранения [2]. Однако ГИС-инструменты и сервисы предоставляют уникальную возможность расширенного анализа данных за счет использования комплекса аналитических функций и средств пространственной визуализации.
Развитие многих наук, связанных с пространственно-временным анализом, предполагает не только совершенствование способов отображения распределения признаков по территории, но и показ их отношений и связей с другими особенностями исследуемого объекта, главным образом в тех случаях, когда их анализируют как сложные системы. Возникает необходимость исследовать варьирующиеся как в пространстве, так и по времени характеристики сразу нескольких явлений. Выполнить такой анализ можно только на основе причинно-следственных соотношений рассматриваемых систем признаков.
В примерах медицинской географии подобные задачи составляют основу данного направления: например частоты и распространенность редких моногенных наследственных заболеваний в популяциях, эпидемиология частых мультифакториальных заболеваний в различных регионах. Причинами различной степени распространенности и их динамики являются как современные экологические факторы, так и исторически сложившаяся брачно-миграционная структура населения в регионах. Для выявления пространственно-временных закономерностей распространенности различных заболеваний в популяциях необходим учет самых разнообразных факторов, обусловливающих возникновение и распространенность этих болезней. Для решения подобных задач на сегодняшний день можно применить бурно развивающиеся перспективные направления геоинформационных технологий. После длительного анализа возможностей систем для решения наших задач в качестве базовой была выбрана линейка программных продуктов компании Autodesk. Ставка была сделана на технологии, реализованные в AutoCAD Map, Autodesk World и Autodesk MapGuide.
Основное и главное отличие российской технологии от остальных ведущих мировых разработок состоит в том, что разработана методология оценки надежности таких ЦМ в моделировании эпидемиологических задач медицинской географии с использованием подходов теории надежности. В качестве примера приведена карта риска возникновения гемолитической болезни новорожденных при учете совместимости матери и ребенка по двум системам: резус-фактора и группы крови у населения Восточной Европы (рис. 2).
Данная карта получена следующим образом. Строятся карты частот генов группы крови (А, В, О) и карты частот генов резус-факторов (Rh+, Rh–). После этого вычисляется искомая вероятность риска по специальному математико-генетическому алгоритму с использованием ЦМ частот исходных пяти генов. В результате мы получаем карту генетического риска возникновения резус-конфликта матери и плода при одновременном учете их принадлежности к двум системам, выраженную в числе случаев на 100 000 населения. Разумеется, не составляет особого труда провести другие генетико-математические анализы, основанные на иных гипотезах и моделях.
Читайте также: