Процесс современной медицинской диагностики характеризуется высокой степенью сопряженности – диагноз ставится на основе данных, полученных при помощи разнообразных видов медицинского оборудования, и с вовлечением специалистов разного профиля. Системы архивирования, обработки и передачи медицинских диагностических изображений (PACS – Picture Archiving and Communication Systems) играют в этом важнейшую роль, обеспечивая доступ всему кругу врачей к полной диагностической истории пациента.

Концепция создания единой государственной информационной системы в сфере здравоохранения, принятая министерством здравоохранения и социального развития РФ в апреле 2011г., предполагает реализацию единого информационного пространства на федеральном и региональном уровне. Концепцией предусматривается переход к использованию цифровых технологий при проведении радиологических исследований и интеграция медицинского оборудования с медицинскими информационными системами. В соответствии с методическими рекомендациями Минздравсоцразвития РФ от 14.11.2011 г., в состав прикладных компонентов регионального уровня ЕГИС-Здрав входят, в том числе, «системы архивного хранения и предоставления доступа к медицинским изображениям».

Эти системы  представляют собой сложные комплексы программного обеспечения, компьютерного оборудования, а также услуг по их внедрению. Каждый элемент комплекса обладает существенной спецификой. Программное обеспечение PACS-системы должно предоставлять одновременно мощные инструменты диагностики для врачей и позволять хранить и передавать изображения высокого разрешения в условиях обеспечения бесперебойности работы систем и защиты данных. Особенности цифрового изображения расширяют возможности его обработки и анализа, что ведет к повышению качества диагностики и снижению лучевой нагрузки на пациентов.

Масштабы системы здравоохранения в России поистине огромны. В 2010 г. в нашей стране насчитывалось свыше 6300 больничных учреждений, более 15700 амбулаторно-поликлинических, численность врачей всех специальностей – 715,8 тыс., из них только рентгенологов и радиологов – 18,8 тыс. На 100 тыс. человек населения в России приходится 501 врач, тогда как в Германии – лишь 364 и еще меньше в США – 270.

При этом, по данным, приведенным в Концепции создания единой государственной информационной системы в сфере здравоохранения, в среднем по России на 10,6 работников государственных и муниципальных учреждений здравоохранения приходится один компьютер. Наблюдается дефицит квалифицированных кадров для работы с современным диагностическим оборудованием. Таким образом, создание единого информационного пространства на федеральном и региональном уровне позволит решить проблемы квалифицированной диагностики за счет удаленного консультирования, снизить затраты ЛПУ в результате отказа от печати на пленке, повысить как качество диагностики и эффективность использования дорогостоящего оборудования, так и уровень взаимодействия между специалистами разных ЛПУ.

PACS для регионов

В целом, создание региональных PACS-систем поможет добиться целого ряда результатов. Это обеспечение возможности удаленной диагностики на основе изображений, полученных в других ЛПУ, формирование и использование электронного архива диагностических данных, доступного всем врачам сети ЛПУ региона с любой рабочей станции и даже мобильных устройств, повышение точности диагностики и правильности врачебных решений. Кроме того, внедрение систем архивирования и передачи медицинских диагностических изображений приведет к снижению числа врачебных ошибок, лучевой нагрузки на пациентов, затрат на диагностические мероприятия, оптимизации затрат на инфраструктуру, повышению качества управленческих решений и, как итог, повышению качества медицинского обслуживания пациентов.

В таких условиях задача построения региональных решений выводит требования к информационным системам на качественно новый уровень. Это относится и к PACS-системам.

Во-первых, это поддержка больших объемов данных (сотни терабайт и более) и множества одновременных запросов пользователей (десятки тысяч). Во-вторых, однозначная идентификация пациентов/исследований в рамках сети ЛПУ, с учетом индивидуальных схем идентификации в каждом учреждении. В-третьих, индексация, хранение и обмен разнородными данными между ЛПУ (ЭМК, результаты лабораторных и диагностических исследований, статистика и т.д.) и интеграция различных систем МИС / ЛИС / РИС / PACS и т.д., что требует поддержки протоколов DICOM, HL7 и профилей IHE.

В-четвертых, поддержка отказоустойчивости и бесперебойной работы системы, web-доступ к изображениям из любой точки (любое ЛПУ, домашний компьютер), безопасный доступ к данным, разграничение прав пользователей и масштабируемость решения (наращивание функционала, включение в сеть новых рабочих мест или целых ЛПУ). Выполнение перечисленных условий возможно только при непосредственном использовании накопленного международного опыта создания и внедрения информационных систем в медицине.

Передача снимков из диагностического центра в другие ЛПУ

Источник: Fujifilm, 2012

Необходимо принять во внимание, что диагностические изображения востребованы не только врачами-диагностами и не только по месту их получения. Напротив, в соответствии с мировой практикой на один просмотр снимка врачом-диагностом приходится до 40 клинических просмотров (наиболее часто – неврологи, хирурги, оториноларингологи). Полученные в диагностическом центре снимки востребованы как в амбулаторном ЛПУ, направившем на обследование, так и в стационаре, где пациент будет проходить лечение. С учетом специализации различных ЛПУ, страховых программ, стоимостных критериев, пациент проходит обследования в разных учреждениях даже по одной и той же патологии. Таким образом, его снимки могут быть распределены сразу по многим ЛПУ, делая необходимым их объединение в единой диагностической истории с помощью информационных систем в целях эффективной диагностики.

Объективные препятствия

Серьезным препятствием на пути развития проектов по внедрению PACS-систем, объединяющих множество лечебных учреждений, является неразвитость сетевой инфраструктуры. Цифровые медицинские диагностические изображения имеют значительный объем: серия изображений, полученных при одном исследовании на многосрезовом компьютерном томографе, занимает от 300 до 1500 МБ, одно маммографическое исследование, включающее в среднем до 6 снимков, занимает около 120 МБ, а стандартная серия из трех цифровых рентгеновских снимков – до 50 МБ. Поэтому для их быстрой передачи необходимо обеспечить наличие компьютерной сети с высокой скоростью передачи данных. При внедрении PACS-систем общим требованием к скорости передачи данных в рамках внутрибольничной радиологической сети является 100 Мбит/сек, а для обмена данными между ЛПУ – 2 Мбит/сек и более. В случае организации единого архива на базе центра обработки данных наиболее целесообразно подключение ЛПУ к ЦОД по волоконно-оптическим линиям связи, хотя существующие технологии позволяют организовать эффективный обмен данными и при узкой полосе пропускания сети.

Требования к сетевой инфраструктуре для построения PACS

Источник: Fujifilm, 2012

Многие же ЛПУ объединены каналами передачи данных с крайне низкой пропускной способностью (512 Кбит и меньше), часто отделения имеют собственные сети, не связанные друг с другом. Можно предположить, что в ближайшем будущем эта проблема сохранит свою остроту, хотя очевидно, что наметились положительные изменения в этой области. С учетом вышесказанного следует предусмотреть не только расширение каналов связи, но и использование эффективных инструментов передачи диагностических данных. Например, предварительную загрузку снимков на рабочую станцию врача (prefetching), а также сжатие диагностических изображений с помощью специальных алгоритмов вейвлет-преобразования, гарантирующих минимальные потери информации.

Михаил Переверзев