IT в управлении здравоохранением

1 Введение

Интернет и Веб 2.0 сыграли важную роль в развитии большинства приложений информационных технологий (ИТ), к которым мы сейчас привыкли. Едва ли 20 лет назад мы и представить себе не могли технологических достижений, которые сейчас внедряются в нашу жизнь. Технологический прогресс, оседлав волну разрушительных технологий последней четверти века, перестраивает и переопределяет мировые социальные порядки и нормы. Медицина является неотъемлемой частью нашей жизни и, возможно, той областью, которая волнует нас больше всего. В последнее время эта область претерпела значительные изменения. С начала этого века медицинская профессия претерпела значительные изменения. Не только медицинские процедуры, но и поток медицинских данных и управление ими также претерпели значительные изменения. Передовые методы передачи и управления данными позволили улучшить диагностику заболеваний и сыграли решающую роль в планировании национального здравоохранения и эффективном ведении учета. В частности, медицинская профессия претерпела существенные изменения благодаря возможностям управления базами данных, что привело к появлению информационных систем здравоохранения (HIS). Медицинские данные, собранные в различных учреждениях, теперь можно своевременно добывать и анализировать с помощью инструментов Big Data Analytics.

В этой статье будет представлен обзор участия, важности и преимуществ ИТ и того, как управление данными способствует развитию медицинской науки. 

2 Искусственный интеллект и робототехника в здравоохранении

Искусственный интеллект (ИИ) - это область компьютерных наук, корни которой уходят в логику (математику), психологию, философию, лингвистику, искусство, науку, менеджмент и др. Многие инструменты и приложения с преобладанием ИИ можно найти в играх, автозапчастях, тяжелой технике и различных медицинских приборах. Согласно [1], многие программы разрабатываются с помощью ИИ для выполнения конкретных задач, в которых используются многие виды деятельности, включая медицинскую диагностику, разделение времени, интерактивные интерпретаторы, графические интерфейсы пользователя и компьютерную мышь, среды быстрой разработки, структуру данных связанных списков, автоматическое управление хранением данных, символическое, функциональное, динамическое и объектно-ориентированное программирование. Вот еще несколько примеров.

2.1 Роботы-медики

С момента появления в 1960-х годах роботы используются во многих научных и социальных областях. Их использование в таких областях, как ядерный арсенал, производство автомобилей и манипуляции в космосе, получило широкое распространение. Для сравнения, медицинская наука не сразу смогла воспользоваться преимуществами этой технологии. Тем не менее, в наши дни роботы используются для оказания помощи или выполнения многих сложных медицинских процедур, что привело к появлению термина "роботизированная хирургия". Всестороннее обсуждение роботизированной хирургии можно найти в [6]. Действительно, существует множество преимуществ использования роботов в здравоохранении. Например, разработка лекарственных препаратов путем клинических испытаний может занять много лет, а стоимость может достигать миллиардов долларов. Если ускорить этот процесс и сделать его более доступным, это может изменить мир. Роботы могут сыграть решающую роль в таких испытаниях. Роботы также очень эффективны в медицинском обучении, где достигается симуляция.

Использование роботов в абдоминальной хирургии [7] является инновационным по сравнению с традиционными лапароскопическими процедурами и имеет потенциал для устранения существующих недостатков и недоработок. Согласно [8], наиболее перспективными являются те операции, при которых робот обеспечивает лапароскопический подход там, где обычно требуется открытая операция. Подобным образом роботизированная хирургия для лечения заболеваний, связанных с гинекологией [9], также может быть очень эффективной. При обычной лапароскопии хирург имеет ограниченную степень свободы с двухмерным видением, в то время как роботизированная система обеспечивает трехмерное видение с интуитивным движением и позволяет получить дополнительные степени свободы. Хирургия предстательной железы, будучи сложной по количеству степеней свободы, является еще одной областью, где роботы очень эффективны .

Нозокомиальные инфекции представляют собой серьезную проблему для больниц и клиник по всему миру. Это становится наиболее серьезной проблемой в случае большого и интенсивного скопления людей, как, например, во время хаджа . Чтобы сохранить окружающую среду свободной от этих вирусов и бактерий, ее необходимо эффективно и регулярно очищать. Однако некоторые вирусы, такие как Эбола и коронавирус MERS, очень заразны и не могут быть очищены людьми без защитного снаряжения, которое может быть дорогостоящим и может быть неэффективным. Очистка больницы с помощью хлора является эффективным способом.. Однако некоторые из используемых роботов не являются моторизованными, и для их размещения в зараженной комнате или зоне может потребоваться человек, что создает риск заражения людей. Неизвестно, какое вещество или материя может эффективно уничтожить такие смертельные вирусы, как Эбола и коронавирус МЕРС. Однако, согласно, бета-коронавирусы, которые являются одним из четырех видов коронавируса MERs, могут быть эффективно уничтожены ультрафиолетовым светом. Для очистки от такого смертельно опасного и очень заразного вируса необходим робот с дистанционным управлением, который может двигаться вперед, назад и в сторону, а также способен к самоочистке.

2.3 Моделирование виртуальной, дополненной и смешанной реальности

Концепция и связанные с ней технологии виртуальной реальности (VR), дополненной реальности (AR) и смешанной реальности (MR), которые берут свое начало от обработки изображений и широко используют искусственный интеллект, уже несколько десятилетий используются в играх и фильмах. Уже некоторое время инструменты и технологии VR, AR и MR оказывают помощь в области медицины. Виртуальная реальность используется в роботизированной хирургии для разработки тренажеров, позволяющих обучать хирургов в свободной от стресса среде с использованием реалистичных моделей и хирургической симуляции, без негативного влияния на операционное время и безопасность пациента [15]. Описание технологий AR и VR, включая преимущества и недостатки, можно найти в [16]. Технологии AR и VR могут быть очень полезны в медицинском образовании и здравоохранении, о чем можно прочитать в [17]. Применение VR, AR и MR также может быть очень полезным в урологии [18].

3 Интернет вещей и аналитика больших данных

Интернет вещей (IoT) является развивающейся технологией. Данные в организациях, включая больницы, клиники и страховые компании, растут с каждым днем.

Интернет вещей (IoT) - это общая парадигма. Когда речь идет о медицинской среде, она известна как Интернет медицинских вещей (IoMT), что то же самое, что и медицинский Интернет вещей. Основной целью IOT является обеспечение повсеместного доступа к многочисленным устройствам и машинам поставщиков услуг (SP), охватывающих многие области, такие как услуги на основе местоположения (LBS), умный дом, умный город, E-Health. К ним можно отнести умный дом, улицу или город, элементы вездесущих систем здравоохранения, инструменты для электронного обучения и электронного бизнеса. Приложения IoT неизменно используют облачные хранилища в сочетании с туманными вычислениями.

4 Вопросы, связанные с данными в здравоохранении

С данными всегда связаны проблемы безопасности и конфиденциальности. Защита конфиденциальности и безопасности является обязанностью организаций, владеющих данными. В случае с медицинскими данными эти проблемы приобретают большую значимость и приоритет. Медицинские данные могут быть очень чувствительными и могут быть связаны с жизнью и смертью пациентов. Часто с медицинскими данными связаны социально-политические вопросы. Хорошо известно, что в 1947 году Индия была разделена на две страны, в результате чего возник Пакистан. Мохаммад Али Джинна, очень умный и проницательный, был лидером пакистанской кампании, Ларри Коллинз и Доминик Лапьер утверждают, что раздела Индии можно было бы избежать, если бы "самый тщательно охраняемый секрет Индии" стал известен. Джинна страдал от туберкулеза, который медленно, но верно убивал его. В обсуждаются вопросы конфиденциальности данных.

5 Выводы

Процедуры и управление здравоохранением сегодня в значительной степени зависят от ИТ-приложений, которые обеспечивают доступ к данным и утилитам в режиме реального времени. Без этих приложений здравоохранение будет ограниченным, скомпрометированным и подверженным серьезным проблемам. Многие медицинские приборы, используемые в процедурах, сильно зависят от технологий. ИИ, роботы, VR, AR, MR, IoMT, вездесущие медицинские услуги и аналитика больших данных - все это прямо или косвенно связано с ИТ. HMIS имеет решающее значение для эффективного управления записями, системами записи на прием, диагностики и их потребностей медицинских центров. По мере развития технологий здравоохранение, вероятно, будет совершенствоваться и дальше.