Информационная система по анализу клинико-эпидемиологических данных болезни Паркинсона
Исследование болезни Паркинсона как хронического прогрессирующего заболевания нервной системы требует постоянного длительного наблюдения пациентов. Национальное общество по изучению болезни Паркинсона и расстройств движений (далее – Общество) одной из своих целей ставит создание регистра болезни Паркинсона, содержащего максимальный объем информации о состоянии пациентов и его динамике для проведения клинико-эпидемиологического анализа данного заболевания на территории РФ. Регистр станет инструментом, позволяющим собирать, накапливать, хранить и обрабатывать данные по пациентам с болезнью Паркинсона.
Совместно с Обществом на базе регистра Московского городского центра рассеянного склероза была разработана и начала опытную эксплуатацию информационная система (ИС) по анализу клинико-эпидемиологических данных болезни Паркинсона, одним из результатов использования которой станет создание регистра болезни Паркинсона. ИС позволяет формировать электронную базу данных, представляющую собой совокупность электронных записей медицинских амбулаторных карт больных болезнью Паркинсона. Сбор и хранение такой информации в электронном виде дает возможность быстро обрабатывать большие массивы медицинских данных, а также осуществлять длительное проспективное наблюдение различных групп пациентов.
Специалисты по болезни Паркинсона могут бесплатно подключиться к центральному серверу ИС через сеть Интернет, получить доступ к своим пациентам и вносить, изменять и анализировать данные неврологического статуса (в том числе по шкалам UPDRS и Хен–Яра), истории заболевания, проводимого лечения в реальном времени.
Совокупность обезличенных данных позволяет формировать регистр болезни Паркинсона и проводить широкие эпидемиологические исследования. В рамках Общества будет сформирован экспертный совет, отвечающий за осуществление мониторинга работы ИС в целом и внесение предложений по включению в научные исследования тех или иных региональных центров. Любая научно-исследовательская работа на основе информационной системы будет осуществляться только с согласия участвующих центров.
Обзор электронных баз данных
В современной медицинской практике существует целый набор различных медицинских баз данных, которые могут быть классифицированы на локальные, внутрицентровые и межцентровые.
Локальные базы расположены на рабочих местах врачей, наиболее часто на основе ПО Microsoft Excel. Состав полей и правила их заполнения в таких базах, как правило, определяется каждым врачом самостоятельно, ввод информации осуществляется врачами.
Исходные данные представляют собой нестандартизованный набор значений, что существенно ограничивает возможность составления сводного регистра с высоким уровнем детализации данных состояния пациентов. Из-за особенностей инструментария в базах данных подобного рода затруднен учет динамики неврологической картины заболевания и состояния больного в целом. Внесение данных в такие базы данных осуществляется, как правило, не на приеме, а постфактум, что снижает качество информации. Локальные базы данных не позволяют проводить групповую работу с информацией, а также являются слабо защищенными от утери информации (в связи с выходом из строя компьютера) и от хищений информации с помощью вирусов.
Внутрицентровые базы расположены на централизованных сетевых ресурсах ЛПУ, на основе общего для ЛПУ программного обеспечения. Они приспособлены для групповой работы с информацией. В функционале таких баз данных отсутствуют «специфические» поля и шкалы для качественной и количественной оценки состояния пациентов с болезнью Паркинсона, что в свою очередь не позволяет проводить параметризированный отбор информации. Кроме того, в ряде случаев ввод информации осуществляется отдельными операторами, что значимо ухудшает качество вносимых медицинских данных.
Межцентровые базы расположены на централизованных серверных ресурсах организаций, заинтересованных в сборе информации. Состав полей зависит от целей организации, ведущей сбор информации, и часто не содержит полной информации о качественном осмотре пациента. Ввод информации осуществляется на основе автоматизированной обработки отчетов определенного формата, поступающих от врачей.
В межцентровых базах данных снижаются качество и полнота исходных данных из-за необходимости минимизировать время заполнения врачами отчетных форм, из которых собирается информация. Кроме того, эти отчетные формы заполняются, как правило, после приема пациента, что также снижает точность вносимых данных. Состав полей для качественного описания клинической картины заболевания зачастую минимизирован, т.к. информация, не имеющая отношения к целям организации, ведущей сбор информации, в базу не попадает.
Так как в межцентровых базах данных доступ к информации ограничен кругом сотрудников организации, производящей сбор данных, то врач зачастую не имеет возможности для широкого использования в своей работе внесенной им информации.
Мировой опыт создания регистров болезни Паркинсона.
В ЕС первой страной, запустившей проект создания национального регистра болезни Паркинсона, стала Швеция. Планируется к весне 2011 года аккумулировать информацию из трех внутрицентровых баз данных университетов Lund University, Skåne University Hospital и Karolinska Institute в единый межцентровой регистр. Разработчики ставят две основные задачи перед регистром: быстрый доступ к информации по пациенту лечащего врача и проведение широкомасштабных исследований эффективности различных методов терапии болезни Паркинсона.
В США в 2009 году прошли слушания в сенате по проекту создания национальной информационной системы по рассеянному склерозу, болезни Паркинсона и другим неврологическим заболеваниям. Блок системы по болезни Паркинсона планируется развернуть на базе двух действующих межцентровых регистров штатов Небраски и Калифорнии. Задачи системы: осуществление контроля за неврологическими заболеваниями, получение точной информации по заболеваемости и распространенности болезни Паркинсона на территории США.
Информационная система по анализу клинико-эпидемиологических данных болезни Паркинсона – ИС «Прогресс»
Национальным обществом по изучению болезни Паркинсона и расстройств движений совместно с ИС «Прогресс» разработана как межцентровая база данных, специализированная для ведения максимально полного регистра сведений по состоянию пациентов с болезнью Паркинсона. На стадии разработки за основу была взята ИС по анализу клинико-эпидемиологических данных по рассеянному склерозу, которая использовалась в Московском городском центре рассеянного склероза с 2007 года. В отличие от обычных межцентровых баз данных ключевым объектом по наполнению ИС данными становится врач, непосредственно осуществляющий прием пациентов: на удобстве его работы фокусируется интерфейсы, узлы и компоненты системы, т.к. от качества и полноты вносимой первичной информации зависит дальнейшая работа с информацией в системе. Врач имеет полный доступ к данным по своим пациентам.
Обеспечение сбора максимального объема типизированной информации по пациентам с болезнью Паркинсона и одновременная минимизация затрат дополнительных ресурсов врачами на внос данных в систему требовало решения целого ряда методологических, технических и структурных задач. Формализация неврологического осмотра пациентов с болезнью Паркинсона, выделение в системе полей, строго специфичных для описания симптомов паркинсонизма, обеспечение единообразия значений списков для последующей корректной количественной и качественной оценки клинической картины заболевания, заполнение данных по пациенту непосредственно во время приема пациента и т.д – это лишь часть проблем, решение которых позволяет накапливать большой массив типизированных медицинских данных в динамике. Кроме того, необходимо было разграничить права доступа и обеспечить высокую скорость ввода и степень защиты информации.
Формализация неврологического осмотра
Формализованный данные клинического осмотра, как первичный блок информации в ИС, представляют собой результат выбора типизированных значений из различных справочников и расстановку галочек – указателей признаков (рис. 1). На основании формализованного неврологического статуса автоматически генерируются производные блоки описаний клинических данных и заполнения неврологических шкал с последующим их расчетом.
Требование формализации неврологического осмотра обусловлено целым рядом причин: ограничением времени на приеме, необходимостью ведения бумажных амбулаторных карт, трудностями заполнения всех полей неврологических шкал, необходимостью снижения зависимости качества вносимой информации от квалификации персонала, осуществляющего первичный ввод информации, необходимостью ускорения ввода информации.
Стандартизация статистической отчетности
К статистической отчетности относятся: регистр пациентов, отчеты о проделанной врачом работе, получение информации по примененным методам лечения, прогноз потребности в лекарственных средствах для разных групп больных, параметрический отбор пациентов для научных и клинических исследований, эпидемиологические исследования по всему массиву больных, оценка эффективности и загруженности работы врача и медицинской структуры в целом и т.п. Работы по унификации большей части этой отчетности не проводились, т.к. необходимым условием для проведения этих работ является начало наполнения системы реальной информацией и сбор запросов врачей на необходимые им в работе статистические отчетные формы.
Описание последовательности действий врача на приеме (эргономика)
Работа врача в системе выглядит следующим образом: врач с помощью интерактивного интерфейса (с минимальным использованием произвольных описаний) вносит формализованные клинические данные (рис. 2). Затем на их основании производится автоматизированная генерация описательного варианта неврологического статуса и автоматизированное заполнение разделов неврологических шкал, с последующим расчетом итоговых баллов. При этом большинство полей не обязательны для заполнения и врачу дается возможность корректировать результаты по своему усмотрению. Далее врач распечатывает стандартные формы медицинской документации. Таким образом, ввод данных и их обработка происходят на осмотре, что сокращает временные затраты по сравнению с работой с привычным письменным заполнением медицинской документации.
Итак, в системе реализован принцип ввода данных через один входной блок с последующим автоматическим заполнением внутри системы всех информационных блоков, где эти данные используются (описания больного, заполнения шкал и заполнения электронных регистров) (рис. 3). Это позволяет значительно сократить время на полный ввод информации по состоянию пациента и обеспечить возможность комфортного внесения данных непосредственно во время приема. Избавление врача от необходимости ввода данных после приема и/или привлечения к этому других лиц существенно повышает качество информации в системе.
Контроль качества информации в ИС
Контроль качества вносимой информации реализуется максимально оптимизированными и автоматизированными методами, позволяющими врачу с минимальными временными затратами ввести все данные во время первичного приема, а затем перенести их в последующие осмотры для коррекции, отражающей изменения в состоянии пациента. К таким методам относятся: автоматизированное заполнение медицинской документации с последующей ее распечаткой, построение статистических отчетов, ускорение ввода данных с помощью эргономичного интерфейса (стандартизованных значений справочников и галочек) и т.д.
Контроль качества и актуальность информации в базе будет осуществляться куратором проекта со стороны Общества на основании автоматизированных отчетов.
Права доступа к системе
Базовым информационным блоком является учетная запись врача (логин/пароль) и информация по пациентам, которая внесена из-под этой учетной записи. Врач всегда обладает полным доступ к информации по пациентам, внесенным им в систему. Кроме самого врача, доступ к этой информации могут иметь только другие врачи и медсестры того же центра (ЛПУ) занимающиеся пациентами с болезнью Паркинсона, если они имеют собственные учетные записи в системе. Доступ к информации по пациентам остается у врача даже в случае, если он покидает центр (ЛПУ), на базе которого он вел прием пациентов.
В целях контроля качества ведения регистра к специализированным отчетам имеет доступ куратор проекта со стороны Общества, но его доступ ограничен спецификой отчетов и не распространяется на персональные данные пациентов (ФИО, адрес, контактная информация).
В случае необходимости проведения межцентрового отбора пациентов кем-либо из членов Общества разрешение на получение доступ к данным больных от других специалистов оформляется только на основании решения Общества. Обязательно уведомление всех членов Общества, чьи пациенты планируются для включения в работу. Как и в случае с куратором проекта, доступ к персональной информации по пациентам (ФИО, адрес, контактная информация) предоставляться не будет. Вместо персональных данных в статистических отчетах будут отображаться ранее автоматически присвоенные обезличенные уникальные номера больных болезнью Паркинсона.
Доступ к информации для представителей органов регионального и федерального здравоохранения будет выдаваться только с согласия врачей, непосредственно взаимодействующих с пациентами.
Бизнес-структурам никогда и ни при каких обстоятельствах не может быть предоставлен доступ к системе и хранящимся в ней данным.
Техническое описание системы
ИС разработана как web-приложение на платформе DotNet. Базой данных является Microsoft SQL Server 2008. Для работы в ИС необходимо наличие на компьютере пользователя браузера Microsoft Internet Explorer версии 6 и выше (изначально установлен на компьютерах с ОС MS Windows 2000, XP, Vista, 7). Установка какого-либо дополнительного программного обеспечения на компьютер пользователя не требуется. Подключение к системе происходит нижеследующим образом.
Возможность работы с информацией в ИС доступна врачу с любого компьютера с наличием подключения к сети Интернет. Требования к скорости работы сети Интернет минимальные, система оптимизирована под работу через наиболее медленные на территории нашей страны каналы доступа к сети Интернет – GPRS-соединение через операторов мобильной связи или dial-up модем. В рамках внедрения системы Общество с помощью спонсоров может обеспечить доступом к сети Интернет с помощью беспроводных GPRS-модемов врачей, которые являются членами Общества и готовы работать в ИС.
Серверное оборудование, на котором располагается база данных, размещено в специализированном центре обработки данных (ЦОД), арендованном Обществом, защищено от вирусов, хакерских атак и внешних факторов, препятствующих работе системы (пожар, выключение электропитания, отключение канала связи Интернет). Так же проводится процедура ежедневного резервного копирования базы данных.
Доступ пользователя к системе осуществляется по web-ссылке, которую пользователь получает в момент подключения к системе на указанный пользователем адрес электронной почты, в этом же письме находятся логин и пароль, которые необходимо вводить при каждом подключении. Дополнительным фактором защиты служит автоматическое отключение системы от сервера с необходимостью повторного ввода логина/пароля в случае отсутствия активности пользователя в системе на протяжении получаса (т.е. если человек после окончания работы в системе забыл заблокировать доступ к своей информации, это произойдет автоматически через полчаса после последнего действия в системе).
Также в системе защищена передача данных через незащищенные каналы связи путем шифрования всех данных передающихся между компьютером пользователя и сервером с помощью 128-битного сертификата SSL шифрования. На компьютере пользователя данные не хранятся, т.е. выход из строя компьютера пользователя или совместное использование этого компьютера с посторонними лицами не влияет на потерю информации или ее безопасность.
Демонстрация системы, обучение ее использованию
Обществом планируется проведение демонстрации системы, обучения работе с системой, обсуждения ее возможностей и планов дальнейшего развития в рамках проведения встреч врачей в Москве на базе арендованного компьютерного класса, где каждый пользователь сможет непосредственно опробовать интерфейс и высказать пожелания по расширению функционала системы.
Заключение
Эволюция принципов работы электронных баз данных идет в направлении от локальных внутрицентровых к межцентровым глобальным базам, использующим весь спектр возможностей электронных сетей. Это позволяет выполнять масштабные научно-исследовательские работы, осуществлять контроль за неврологическими заболеваниями, разрабатывать новые методы лечения.
При разработке информационной системы ИС «Прогресс» были применены современные информационные технологии в неврологии. Создана единая структурированная база данных по неврологическим больным, формализован неврологический статус по болезни Паркинсона, разработан эргономичный базовый функционал ведения приема врачом. Автоматизированы расчет специфических неврологических шкал на основании данных осмотра и генерация описательного варианта неврологического статуса. Организована единая система хранения и использования справочной информации, необходимая для корректного заполнения медицинской документации.
Электронный способ сбора, хранения и обработки данных позволяет объединить специалистов по болезни Паркинсона в едином информационном поле, что внесет существенный вклад в объединение усилий для будущих исследований этого заболевания.
На нашем сайте мы будем регулярно знакомить вас c новыми этапами разработки и развития данной информационной системы, так как проблема создания единого клинико-эпидемиологического регистра болезни Паркинсона является одной из важных составляющих деятельности Национального общества.
На осмотре врач вносит данные в ИС путем выбора типизированных значений из различных справочников и списков (с заранее предлагаемыми значениями) и расстановку галочек – указателей признаков. Открытие специализированных форм неврологического статуса производится нажатием на соответствующую кнопку, на рисунке – кнопка «Экстрапирамидные нарушения». Данные из предыдущего осмотра автоматически переносятся в текущий осмотр, что позволяет врачу на повторном и последующих осмотрах не заполнять все поля заново, а только изменять исходные значения в зависимости от динамики клинической картины заболевания.
Врач во время приема пациента редактирует данные предыдущего осмотра,
далее система автоматически заполняет печатные формы и рассчитывает ряд показателей и шкал.
Клинические данные во время осмотра вводятся через один информационный блок неврологических нарушений, с последующим автоматизированном заполнением внутри системы блока неврологических шкал с расчетом итоговых значений в баллах (1) и блока описательного варианта неврологического статуса (2 и 3). Таким образом, у врача снимается задача дополнительного заполнения неврологических шкал и создания текстовой формы для последующей распечатки.