Обзор "ИТ в национальных проектах" подготовлен

Особенности хранения медицинской информации

Основной особенностью медицинской информации является разнородность данных, которые могут быть представлены в стандартизованном электронном формате, как, например, данные компьютерной томографии, рентгенографии, ультразвуковых методов обследования, так и в произвольном — например, записи лечащего врача.

Организация системы хранения медицинских данных начинается с утверждения концепции хранения, которая определяет выбор программно-аппаратного комплекса.  Инфраструктура системы хранения данных включает различные аппаратные средства, которые могут объединяться в сети хранения данных,  организацию доступа серверов к массивам данных, а также программное обеспечение управления хранением данных.

Основные концепции хранения данных

Традиционно различают три основные концепции хранения данных: SAN (Storage Area Network), NAS (Network Attached Storage), SAS (Server Attached Storage) или DAS (Direct Attached Storage). Выбор концепции хранения данных обусловливают требования к системе хранения, определяемые спецификой информации в системе, требования к срокам хранения информации в системе, число пользователей, имеющих доступ к файловым архивам, скорость поиска данных в системе. Немаловажным фактором для российских учреждений являются и бюджетные рамки, которые, в конечном итоге, и оказывают решающее влияние на выбор концепции хранения данных.

«Хранение и архивирование информации являются частью общего процесса управления жизненным циклом информации (ILM-Information lifecycle Management) с момента ее создания до момента ее устаревания, — считает Андрей Вышлов, директор департамента по работе с государственными учреждениями компании HP. — Особенность хранения медицинской информации заключается в длительном сроке ее хранения, который может достигать десятилетий. Другая особенность — обеспечение большой скорости доступа к информации, поскольку от этого может завесить своевременность и правильность назначенного лечения пациенту. Стоимость хранения должна быть минимальной, так как финансирование здравоохранения в России пока находится на довольно низком уровне».

Так, основными характеристиками SAN (Storage Area Network) являются организация выделенной сети, которая обеспечивает взаимодействие различных аппаратных устройств хранения данных, систем и подсистем хранения, серверов. Концепция SAN базируется на протоколе Fibre Channel, оптимизированном для быстрой передачи больших объемов данных. Между сервером и хранилищем применяется блочный механизм обмена, что уменьшает накладные расходы при обмене информацией и увеличивает производительность системы. Достоинством сетей SAN является простота масштабирования, управляемость и высокая производительность. Существенным недостатком, ограничивающим распространение концепции SAN в среде малого и среднего бизнеса, является высокая цена и необходимость расходов на покупку дополнительного оборудования, специализированного программного обеспечения, а также обучение персонала. Средний размер бюджета проекта по установки сети SAN составляет несколько сотен тысяч долларов.

Концепция NAS (Network Attached Storage) представляет собой сетевую архитектуру, оптимизированную для обеспечения сетевого файлового сервиса. Как и SAN, решения NAS также предназначены для работы в гетерогенных средах и не зависят от платформ, используемых в архитектуре информационной системы. Особенностью  NAS как концепции хранения данных является то, что хранилища данных не выделяются в специальную сеть хранения, а с помощью сетевого интерфейса интегрируются непосредственно в локальную сеть предприятия. Хранилища данных NAS полностью интеллектуализированы посредством встроенного процессора, операционной системы и управляющего программного обеспечения, что позволяет локализовать управление хранением данных и упрощает его администрирование. Кроме того, серьезным недостатком NAS являются трудности масштабирования. Суть проблемы состоит в том, что наращивание числа NAS-серверов в корпоративной информационной системе не приводит к пропорциональному расширению дискового пространства.

Концепция хранения данных SAS является простым классическим способом хранения небольших массивов данных. В решениях SAS устройства хранения подключаются непосредственно к рабочему серверу через высокоскоростной канальный интерфейс, обычно посредством использования SCSI-интерфейса. SAS допускает также совместное использование хранилищ данных несколькими серверами, что оправданно в малых локальных сетях предприятий, однако затрудняет работу масштабных информационных систем.   Кроме того, в решениях SAS существуют ограничения на объемы данных одного устройства хранения. SAS-решения оптимизированы для использования в небольших локальных сетях, когда существует необходимость высокоскоростной обработки небольших объемов данных. В числе достоинств технологии можно назвать также низкую стоимость решений, что оправдывает ее применение в небольших локальных сетях предприятий малого и среднего бизнеса. 

Для крупных медицинских учреждений, а также медицинских систем с большим количеством данных оптимальным является создание сетей хранения данных SAN, небольшие медицинские организации, как правило, используют либо NAS, подключенные к локальной сети, либо локальные устройства хранения SAS, подключенные непосредственно к серверу или DAS, подключенные к отдельным компьютерам. Естественно, организация системы архивации медицинских данных подразумевает создание единого хранилища данных, с возможностью доступа к нему всех субъектов информационной системы медучреждения, то есть, фактически, речь идет об использовании концепций SAN, NAS или устройств хранения SAS.

Аппаратный комплекс хранения данных может быть представлен несколькими альтернативными вариантами, выбор которых определяется концепцией хранения данных. К числу возможных вариантов следует отнести RAID-массивы, JBOD, стримеры и ленточные библиотеки, оптические носители, роботизированные DVD-библиотеки.
В масштабных информационных системах используются   RAID-массивы, ленточные и DVD-библиотеки, использование которых идеально при необходимости хранения большого объема медицинской информации.  Программное обеспечение систем хранения, интегрированное в общую информационную систему, позволяет создать компьютерный медицинский атлас — интеллектуализированный интерфейс, построенный по принципу графического гипертекста, что облегчает работу с базой медицинских данных. Роботизированная библиотека представляет собой массив DVD или CD-R дисков,  размещенных в отдельном корпусе, суммарная емкость библиотеки измеряется десятками терабайт. Помимо дисковых массивов, в корпусе библиотеки расположены приводы, обеспечивающие запись и считывание информации.   Использование маломощных роботизированных DVD- и CD-библиотек также зарекомендовало себя в информационных системах небольших предприятий, и даже в локальных системах, например, при использовании автоматизированной подсистемы «Регистратура».

Рынок систем хранения медицинских данных в России

Несмотря на общую разрозненность, можно утверждать, что рынок систем архивации медицинских данных в России все же существует. Его формирование происходит быстрыми темпами, чему   в немалой степени способствует развитие отраслевых и территориальных медицинских систем, а также использование технологий телемедицины.

Однако в структуре рынка наблюдается несколько существенных перекосов. Высокая динамика и нестабильность спроса на системы архивации со стороны медицинских учреждений приводят к деформации предложения медицинских систем, когда компании-разработчики сознательно сокращают продуктовую линейку, ориентируясь на наиболее массовый потребительский сегмент — ЛПУ первичного звена (поликлиники, стационары) и больницы городского и районного значения.  Структурные перекосы предложения систем просматриваются и в отраслевом срезе, когда системы поставляются лишь в медицинские учреждения определенных отраслей. Основной причиной такого положения вещей является деформация структуры рынка  медицинских информационных систем, в которых используются системы архивации.

На рынке представлены два основных типа систем архивации данных. К первому из них следует отнести «уникальные» — нетиражируемые системы архивации, созданные для использования в отдельных МИС или же ориентированные на нужды отдельных медицинских организаций. Фактически, такие системы в западной терминологии классифицируются как «on demand» — то есть, созданные «под потребности», с тем различием, что системы «on demand» на Западе представляют собой класс high-end систем, функциональность (и, соответственно, стоимость) которых в несколько раз превосходит системы среднего класса, а в России категория систем «on demand» возникла как следствие неэффективности рынка — спрос медицинских учреждений на такие системы есть, но предложение систем либо не соответствует потребностям рынка, либо отсутствует вовсе. Например, на российском рынке практически отсутствуют отечественные «коробочные» продукты. Этот сегмент практически безраздельно принадлежит западным компаниям, которые и формируют предложение второго типа систем на российском рынке. Архивные системы, поставляемые западными вендорами — это универсальные системы, которые, как правило, представляют собой коробочные тиражируемые продукты и могут дорабатываться под конкретные нужды заказчика, но основа таких систем тиражируема и распространяется путем продвижения уже готовых продуктов.  

Использование западных «коробочных» продуктов имеет ряд преимуществ и недостатков. Безусловным преимуществом является использование международных стандартов представления, кодирования, хранения медицинской информации, и использование типовых программных платформ, операционных систем, программного обеспечения, что упрощает процесс интеграции систем архивации в единую информационную систему. Мощность таких систем позволяет хранить десятки терабайтов информации, важным является и возможность хранения данных разных типов — текстовых и графических файлов, видеоклипов, аудиофайлов. Стандартные системы позволяют поддерживать жесткую структуру хранимых данных.  В то же время, цена таких систем достаточно высока, что ограничивает их приобретение медицинскими учреждениями первичного звена — поликлиниками, стационарами, диспансерами и даже больницами городского и районного значения.

Бюджетные ограничения определяют выбор ЛПУ в пользу информационных систем с более низкой стоимостью, причем, разность цен может достигаться как за счет снижения общей функциональности информационных систем, так и за счет использования «уникальных» компонентов, стоимость создания которых ниже цены приобретения стандартизованных компонентов.

«Тема архивирования данных в медучреждениях сегодня очень актуальна, но не стоит забывать об определенных сложностях, препятствующих ее реализации, — комментирует ситуацию Андрей Вышлов. — Во-первых, существует серьезная проблема, связанная с недостаточным уровнем финансирования медучреждений и низким уровнем подготовки медперсонала к работе с информационными технологиями. Во-вторых, многие учреждения сталкиваются с проблемой миграции данных с доцифровых носителей на цифровые. В-третьих, в России сегодня нет единого законодательства, регулирующего использование ИТ в медицине, что тоже, в значительной степени, осложняет ситуацию».

Эксперты прогнозируют, что ситуация на российском рынке систем архивации кардинальным образом изменится в ближайшие 5-7 лет. В качестве основного генератора изменений выступит реформа  здравоохранения, а также реализуемые в рамках реформы проекты, в том числе — и национальный проект «Здоровье». Важным стимулом развития рынка систем архивации является упорядочивание финансирования медицинских учреждений, так как именно нехватка средств чаще всего заставляет медицинские учреждения выбирать системы с урезанной функциональностью или уникальные решения, которые не могут быть интегрированы в информационную систему. Однако, первым шагом в рамках реформы должно стать утверждение стандартов представления, обработки, кодирования, хранения различных типов медицинских данных.

Юлия Граванова / CNews