автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Моделирование и оценка эффективности функционирования медицинской информационной системы

Петрозаводский государственный университет

На правах рукописи

Гусев Александр Владимирович

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г. Петрозаводск, 2004

Работа выполнена в Петрозаводском государственном университете на кафедре прикладной математики и кибернетики.

Научный руководитель:

к.т.н., доцент, А.В. Воронин

Научный консультант:

д.м.н., профессор, член-корр. РАМН И.П. Дуданов

Официальные оппоненты:

д.т.н., профессор В.Н. Андреев к.ф.-м.н., доцент В.Т. Вдовицын

Ведущая организация:

Институт программных систем РАН.

заседании диссертационного совета Д 212.190.03 при Петрозаводском государственном университете (185640,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петрозаводского государственного университета.

Защита состоится «25» июня 2004

г. Петрозаводск, Ленина 33, аудитория

Автореферат разослан «.....».

.2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к. т. н., доцент

В. В. Поляков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. За последние годы в медицине значительно увеличилось количество новых методов диагностики и лечения. Объем информации о состоянии здоровья пациентов, который необходимо обрабатывать врачу, значительно вырос. Кроме того, данные о состоянии здоровья каждого пациента, как правило, рассредоточены по нескольким лечебно-профилактическим учреждениям (ЛПУ), оказывающим помощь в профилактике и лечении заболеваний. В то же время не вызывает сомнений необходимость интеграции всех этих данных. Ежедневно в каждом ЛПУ решается ряд серьезных задач, связанных с внесением, обработкой и хранением медицинской информации, практическим управлением потоками информации, краткосрочным и долгосрочным планированием, статистическим и финансовым анализом.

Для эффективного решения этих задач необходимо применение комплексных медицинских информационных систем (МИС), позволяющих обрабатывать информацию по всей цепочке движения пациента: поступление - диагностика - лечение - реабилитация - мониторинг. Последние исследования и разработки в области построения МИС показали, что применение традиционных методов их разработки не дает необходимого эффекта. Это вызвано, во-первых, низкой эффективностью использования дискового пространства в случае применения реляционных систем управления базами данных (СУБД) в предметной области. Во-вторых, применение табличной формы представления данных в МИС усложняет структуру базы данных (БД) и затрудняет ее настройку под конкретное ЛПУ. Кроме того, работа с таблицами существенно отличается от привычной для медицинских работников работы с документами. В связи с этим, использование существующих МИС не может обеспечить полный переход на электронный документооборот в отечественных учреждениях здравоохранения.

Целью настоящего исследования явилась разработка, анализ и оценка эффективности методов проектирования комплексной медицинской информационной системы с использованием математического моделирования процессов ее функционирования.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следую -щие задачи

1) Определить основные недостатки традиционных технологий разработки медицинских информационных систем, снижающие эффективность их применения.

2) Разработать комплексную медицинскую информационную систему, отвечающую современным требованиям фильного учреждения здравоохранения.

оэ (

3) Определить и классифицировать управляемые и неуправляемые факторы, оказывающие влияние на эффективность работы комплексной медицинской информационной системы.

4) Разработать метод построения структуры баз данных медицинской информационной системы с учетом специфики предметной области и выявленных недостатков традиционных технологий их разработки.

5) Разработать математическую модель информационной сети учреждения здравоохранения с учетом установленных требований и выявленных управляемых факторов. Определить показатели эффективности внедрения информационной системы, на основании которых можно адекватно управлять работой МИС.

Научная новизна работы состоит в том, что:

1) Проведен комплексный анализ существующих МИС и определены современные требования к ним, а также выявлены основные факторы, влияющие на снижение эффективности функционирования МИС.

2) Проведен анализ показателей эксплуатации разработанной МИС в зависимости от специфики предметной области.

3) Разработан новый метод построения структуры БД МИС, что позволило обеспечить необходимые значения показателей ее работы в течение длительного срока эксплуатации.

4) Предложено осуществлять разработку МИС с применением промежуточного программного обеспечения, отвечающего за доступ к БД, созданной на основе новой методики.

5) Разработана математическая модель информационной сети учреждения здравоохранения с учетом особенностей предметной области и поставленных задач, проведена проверка ее адекватности. Предложен приближенный алгоритм решения математической модели с возможностью адаптации внедряемой МИС к специфичным условиям конкретного ЛПУ.

Научно-практическая значимость работы. Применение полученных в исследовании результатов позволило разработать МИС, которая имеет практический опыт успешного применения в медицинском центре, включающем поликлинику и реабилитационный центр. Получено свидетельство Министерства здравоохранения России на право ее использования в учреждениях здравоохранения Российской Федерации. Технологические решения, применяемые в системе, позволяют полностью автоматизировать медицинское учреждение любой структуры и специализации.

Использование системы позволяет сократить время работы врача с некоторыми видами документов в 4-5 раз, снизить затраты на проведение профилактических осмотров на 25-30% за счет автоматического анализа имеющейся информации в базе данных. Применение подсистемы планирования рабочего времени в учреждении стационарного типа позволяет исключить очереди пациентов перед лечебно-диагностическими кабине-

тами, а в поликлинике снизить их на 30-60% в зависимости от сезона и уровня заболеваемости.

Одним из самых главных качественных результатов является то, что у врача, несущего наибольшую ответственность за состояние здоровья пациента, имеется полное представление о больном, поскольку он сам оперативно организует и контролирует его диагностику и лечение. При этом в практику работы персонала входят новые информационные технологии, такие как совместный авторизованный доступ к амбулаторной карте и истории болезни, автоматизация рутинных операций, доступ к информационно-справочным ресурсам, автоматическое заполнение документов, исключение недостатков бумажных носителей, контроль качества, стандартизация лечения и диагностики. Применение предложенных математических моделей позволяет осуществлять оптимальный выбор схемы внедрения МИС, при этом выполняется адаптация и автоматическая настройка системы с учетом специфики конкретного ЛПУ. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты практического исследования разработанной МИС.

2. Методика проектирования структуры БД МИС.

3. Методика разработки МИС с применением специального промежуточного программного обеспечения.

4. Результаты исследования эффективности предложенных методик.

5. Математическая модель информационной сети ЛПУ. Формула для расчета прогностического времени подключения к БД. Алгоритм выбора оптимальной схемы внедрения МИС.

Публикации и апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на:

• Научной сессии Карельского научно-медицинского центра СевероЗападного отделения Российской академии медицинских наук [Петрозаводск, 2001]. Доклад «Опыт использования больничной информационной системы в санатории-профилактории ОАО «Кондопога».

• Научно-практической конференции «Медицинские информационные системы» [Кондопога, 2002]. Доклад «Опыт разработки и внедрения информационной системы «Кондопога»: выводы и перспективы».

• 8 Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов. Институт сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева [Москва, 11-16 сентября 2002 г.]. Доклад «Медицинская информационная система в здравоохранении».

• Кафедре прикладной математики и кибернетики Петрозаводского государственного университета.

Результаты исследования и основные положения диссертации изложены в 14 печатных работах, среди них 1 монография, 4 печатных статьи в центральных изданиях, 9 тезисов. Личный вклад автора;

• проведен анализ отечественных и зарубежных МИС;

• разработана МИС, отвечающая современным требованиям;

• предложена новая методика проектирования структуры БД МИС;

• предложена методика разработки МИС с применением специального промежуточного программного обеспечения;

• предложены формулы для расчета планируемого объема БД МИС и прогностического времени подключения к БД МИС;

• разработана математическая модель информационной сети ЛПУ;

• предложен приближенный алгоритм выбора оптимальной схемы внедрения МИС.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста и включает 23 таблицы, 23 рисунка, 12 графиков, 8 схем, 36 формул. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и практических рекомендаций, а также 5 приложений на 12 страницах. В списке литературы содержится 156 источник литературы, в том числе 130 отечественных и 26 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, показаны его научная новизна и практическая значимость, отражено внедрение результатов работы и перечислены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе с позиции системного похода анализируются данные отечественной и зарубежной литературы о современном состоянии в области создания и применения МИС. Для этого изучено около 800 разработок программных продуктов для медицины. .Из них детально рассмотрены 74 отечественных и 6 зарубежных МИС, разрабатываемых с начала 1991 г. Выделены наиболее важные требования и особенности комплексных МИС. Показано, что для практической разработки МИС рекомендуется использовать объектно-ориентированную СУБД (например, Lotus Notes/Domino), имеющую более высокую эффективность использования в медицинской области, чем реляционная СУБД, а также более низкую стоимость.

Отмечено, что в настоящее время в России отсутствует МИС, полностью отвечающая современным требованиям здравоохранения. Главными причинами этого являются низкая эффективность традиционных методов проектирования информационных систем в предметной области, а также высокая стоимость внедрения, в том числе за счет отсутствия методик для выбора сервера с обоснованными характеристиками и высокой стоимости реляционных СУБД.

Проанализированы основные недостатки существующих МИС, снижающие эффективность их функционирования и препятствующие их массовому внедрению. Показано, что наиболее актуальной проблемой

для комплексных МИС является постепенное падение

производительности работы системы во время ее эксплуатации. В связи с этим необходима разработка новой структуры БД, позволяющая обеспечить требуемое время отклика МИС в течение всего срока эксплуатации. Кроме того, требуется определение оптимальной схемы внедрения МИС, в связи с чем необходима разработка математической модели информационной сети ЛПУ.

Во второй главе дано описание разработанной МИС, включая описание архитектуры и используемых БД, а также отдельных подсистем и их взаимосвязь.

Разработанная МИС предназначена для эксплуатации в условиях поликлиники, многопрофильного стационара или фельдшерско-акушерского пункта. Главной целью разработки системы является повышение качества лечебно-диагностического процесса и снижение нагрузки на медицинский персонал в повседневной работе. Основным технологическим решением является полный переход лечебного учреждения, использующего МИС, на электронный метод ввода, накопления и анализа информации, комплексная автоматизация всех направлений разделов ЛПУ, включая параклинические службы.

Для функционирования МИС используется объектно-реляционная БД, с преобладанием приложений, использующих объектно-ориентированную технологию. БД МИС позволяет накапливать полную информацию о состоянии здоровья человека на протяжении всей его жизни. Сбор и хранение информации осуществляется на основе электронных формализованных документов. В момент эксплуатации МИС возможно самостоятельное добавление любых новых документов или новых параметров в существующие документы.

В качестве программной платформы для сервера может использоваться MS Windows NT/2000 (Intel или Alpha), MS Windows 95/98/Me/XP, OS/2, AIX, HP-UX, Solaris (SPARC или Intel), OS/400, OS/390, Linux (IA-32). Работа клиентской части поддерживается на платформе MS Windows 95/98/Ме/2000/ХР и Mac OS X. В качестве сервера объектно-ориентированной базы данных используется Lotus Domino R6.0.3 Enterprise Server. В качестве реляционного сервера поддерживаются СУБД на основе архитектуры «клиент-сервер», обеспечивающие поддержку стандарта SQL-92, в частности - MySQL 4.0.18.

Система состоит из 2 основных частей. Основная часть создана в среде объектно-ориентированного программирования Lotus Notes Designer R6.02 на мультиплатформенном языке Lotus Script 5. Применяется 46 баз данных, в которых хранятся 79 форм (электронных документов), имеющих 8760 связанных объектов (полей), 120 представлений, 59 программных агентов, 9 библиотек middleware. Реляционная часть создана в среде Borland Delphi 6 SP3, насчитывает 8 баз данных, содержащих в общей

сложности 145 таблиц. Разработано 24 приложения,

состоящих из примерно 115 000 строк кода.

С целью снижения затрат на обслуживание МИС, а также повышения устойчивости работы системы применяется специально разработанная подсистема автоматической установки и обновления программ. При этом все разрабатываемое программное обеспечение (ПО) системы выпускается не в виде дистрибутивов, а помещается в специальную БД, называемую «Центр программ». Клиентское программное обеспечение устанавливается и обновляется при необходимости в полностью автоматическом режиме.

Основу БД МИС составляет ядро, в котором имеется центральный справочник, БД историй болезни, БД амбулаторных карт, а также архив документов. Для накопления специальной медицинской информации о заболеваниях применяются регистры населения по определенной патологии. Часть системы, предназначенная для внедрения в стационаре, содержит: подсистемы управления лечебным процессом и управления питанием, бухгалтерский модуль. Для применения в поликлинике предусмотрены: подсистемы профосмотра, диспансерного наблюдения, учет вызовов врача на дом, учет временной нетрудоспособности, подсистема вакцинопрофилактики, электронная флюоротека и некоторые другие.

Для автоматизации параклинических служб используются дополнительные БД и подсистемы, к которым относятся: информационный сайт МИС, подсистема документооборота, подсистема планирования рабочего времени и др. Реляционная часть БД содержит информацию для подсистемы статистики, бухгалтерии, профосмотра, диспансерного наблюдения и некоторых других задач. Имеется специально выделенная база данных консультаций, к которой предусмотрена возможность удаленного доступа на основе технологий телемедицины.

В работе показаны примеры интерфейсных форм с кратким комментарием, отражающим назначение каждого приложения и его взаимосвязь внутри системы.

В третьей главе приведено описание практического исследования эксплуатации комплексной МИС. Изучение времени работы медицинского персонала с МИС показало, что основную группу пользователей составляют врачи общей практики, участковые врачи поликлиники, врачи узких специальностей и диагностическая служба. В среднем они 55-70% своего рабочего времени подключены к информационной системе, при этом от 50-60% этого времени используется непосредственно на диалог с системой. Наиболее эффективно работают пользователи служб, обслуживающих большие потоки пациентов - регистратура (92% от всего времени), функциональная диагностика. Низкий процент использования МИС отмечен у эндоскопической службы, лечебной физкультуры, старших медсестер, стоматологии. Это объясняется спецификой работы указанных пользователей, т.к. основное время расходуется на выполнение лечебно-

диагностических мероприятий, а внесение информации в МИС требует незначительного времени.

Изучение нагрузки на информационную систему показало, что в среднем врач стационара обрабатывает 280 документов в день, из них изменяет или добавляет 83 документа. Врач поликлиники за день обрабатывает 417 документов, записывает 179. За день для каждого врача стационара МИС анализирует 21177 Кбайт информации, что составляет 68,4% от всего объема БД. В поликлинике для каждого врача обрабатывается 37136 Кбайт, что составляет 6,2% от объема БД поликлиники. Таким образом, в год врач стационара ориентировочно использует 64465 документов, а врач поликлиники - 95936. Объемы обрабатываемой информации за год при работе в единой информационной сети 20 пользователей составляют: для стационара 4,87 Гбайт, для поликлиники - 8,54 Гбайт.

. Изучение операций, выполняемых информационной системой с различными БД, показало, что наиболее затратным видом запросов к системе является подключение к БД. Таким образом, время подключения к БД может адекватно характеризовать эффективность применяемой методики проектирования структуры БД.

Анализ данных о нагрузке на информационную сеть показал, что при планировании информационной сети ЛПУ необходимо учитывать специальность пользователя. В среднем использование канала связи с пропускной способностью 100 Мбит/сек не превышает 1,5%, однако во время пиковых нагрузок использование у некоторых пользователей возрастает до 12,17%. Сравнение средних показателей в использовании каналов связи и сервера информационной сети с рекомендациями, встречающимися в научной литературе, показало, что эти значения находятся в допустимых пределах, а поэтому объективно не могут использоваться при анализе эффективности проектирования МИС.

Изучение использования БД МИС показало, что максимальное их количество используется лечащими врачами. Практически все врачи используют архив системы. Редко используются архивы изображений, т.к. чаще всего врачу достаточно ознакомиться с заключением. В среднем при приеме 1 пациента участковый врач (или врач общей практики) выполняет подключение к БД текущих документов 2 раза. Это обусловлено тем, что на приеме пользователь переключается между календарями специалистов, архивом, собственным календарем и другими приложениями.

Изучение эффективности работы серверов информационной сети показало, что время подключения к БД зависит в значительной степени от количества документов в ней, от мощности и загруженности сервера и времени на выполнение программ подключения к БД. Изучена эффективность установки СУБД на несколько серверов. При выделении реляционной СУБД (РСУБД) на отдельный сервер время открытия документов снизилось на 8% для ресурсоемкой БД амбулаторных карт и не изме-

нилось для БД историй болезни с минимальным количеством

документов. Среднее время поиска документов практически не менялось при применении нескольких серверов. Запись контрольной группы документов из объектно-ориентированной БД в реляционную БД в случае мультисерверной конфигурации сети удалось снизить на 23,7%. Среднее время открытия документа в наиболее загруженной БД амбулаторных карт изменилось незначительно, что подтверждает утверждение о независимости этого показателя от объема БД. В случае мультисерверной конфигурации сети отмечено снижение максимальной нагрузки на процессор сервера на 15,9%, средней на 43,2%, что свидетельствует о снижении затрат вычислительных ресурсов сервера системы и положительно сказывается на общей производительности системы в целом.

Таким образом, на основании проведенного анализа функционирования МИС сделаны следующие выводы:

1) При проектировании информационной сети ЛПУ необходимо учитывать специфику работы каждого пользователя в отдельности, т.к. она значительно изменяет характер работы с системой;

2) 80-90% времени работы пользователя связано с использованием документов тех пациентов, которые в данный момент находятся на лечении в ЛПУ;

3) Основным показателем, характеризующим эффективность структуры БД МИС, является время подключения к БД;

4) Время подключения к БД в значительной степени зависит от объема БД и количества пользователей, использующих ее;

5) Время сохранения и поиска документов в БД зависит от ее объема;

6) Время чтения документов зависит от их внутренней архитектуры и объемов, и не зависит от объема самой БД;

7) Специфика архитектуры комплексной МИС приводит к тому, что ключевые пользователи (лечащие врачи и другой персонал) во время работы часто переключаются между несколькими БД, т.е. часто выполняют операцию подключения к БД;

В четвертой главе рассмотрены материалы и методы разработки новой структуры БД МИС с целью повышения эффективности работы МИС. Рассмотрено время подключения к БД I.. Показано, что количество пользователей определяется объемом внедрения МИС в конкретном ЛПУ, а приобретение мощных серверов маловероятно для основной массы лечебных учреждений России. При эксплуатации МИС объем ее БД

постоянно увеличивается. Показано, что необходимо выявить такие

методы проектирования внутренней структуры БД МИС, которые позволят в течение всего срока эксплуатации системы поддерживать стабильно низкое время подключения к этой БД, но без удаления информации в ней. В связи с этим предложена формула для определения объема БД:

+ (1)

АбЯ^'бА/*

где 5- множество баз данных МИС, 5 е 5;

Я, - множество пациентов, информация о которых находится в БД Л € Н>;

N1, - множество документов, имеющихся в базе данных 5 по каждому пациенту Л, ] е Л/*;

V^ - объему'-того документа,/ е Л'*; Кф - объем дополнительной информации;

V - объем документов справочника;

V - объем документов с графической и видеоинформацией.

В качестве основного показателя эффективности принятой структуры БД МИС рассмотрен коэффициент эффективности принятой структуры БД определяемый по следующей формуле':

V

г -_л:__(2)

ЛбН.уе^/,

где Vír - количество обращений к БД за определенный период времени.

Исходя из анализа формулы (2) видно, что выделение графической и справочной информации в отдельные БД действительно должно привести к повышению эффективности БД. Однако в работе показано, что этих методов недостаточно. Отсюда следует, что для повышения эффективности БД необходимо снижение количества медицинских документов в ней. Значит:

• основная базы данных МИС должна содержать только непосредственно медицинскую информацию, остальная должна быть помещена в отдельные БД;

• следует минимизировать объем основной БД МИС в течение всего срока эксплуатации МИС.

В связи с этим предложено разделить основную БД МИС на БД текущих документов (БД ТД) и архив. Важной особенностью БД ТД при этом является постоянный перенос устаревшей информации из нее в архив. После такого разделения для обеспечения достаточной производительности МИС необходимо контролировать стабильный объем только БД ТД.

Кроме того, предложено разделение БД ТД на несколько взаимосвязанных частей, количество которых определяется исходя из прогностиче-

ского расчета времени открытия каждой из них. Если расчетное время подключения к БД ТД превышает допустимое значение, то ее необходимо разделить на несколько отдельных частей. При определении числа таких частей необходимо руководствоваться количеством лечащих врачей или количеством функциональных групп лечащих врачей, в которые они могут быть объединены. Структуру БД, созданной по описанной методике, предложено называть «вариабельным ядром».

Показано, что для эффективного применения данной методики при разработке МИС необходимо исключить в текстах программ МИС прямое обращение к БД ТД. Взамен этого предложено использовать специальное промежуточное программное обеспечение. Механизм его работы состоит в принятии вызова от приложения, трансляции его в запросы к серверу БД и, используя средства клиента, отправка их на сервер, а также первичная обработка результата и передача его клиентской программе.

Рис. 2. Изменение времени подключения к БД

С целью изучения эффективности предложенной методики проведено исследование, параметрами которого явились данные о времени подключения к БД, ее объеме и использовании, измеряемом сервером как количество обращений за определенный промежуток времени. Исследование выполнено в несколько этапов (рис. 1-2):

• Февраль-март 2001 г. Применение традиционных методов повышения эффективности БД.

• Апрель-май 2001 г. Применение предложенной методики.

• Июнь-декабрь 2001 г. Наблюдение и анализ работы системы для уточнения результатов исследования.

В результате экспериментов подтвердилось, что применение вариабельного ядра является более эффективной методикой, чем традиционные. В результате исследования выявлено сокращение времени подключения БД ТД с начального значения 10 сек. до 1,5 сек. Скорость работы с текущими документами возросла в 4,5 раза. Так, применение вариабельного ядра позволило сократить время создания выписок и эпикризов с 2540 сек. до 2-5. При этом повышение эффективности БД позволило увеличить количество обращений пользователей к системе.

Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:

1) Применение традиционных методов повышения эффективности МИС, созданной на базе объектно-ориентированной технологии либо неприемлемо, либо имеет недостаточную эффективность;

2) Основным фактором, влияющим на время подключения к БД, является ее объем. Эффективным способом достижения необходимого значения времени подключения к БД является обеспечение ее постоянного объема в течение всего срока эксплуатации МИС;

3) В результате применения предложенной методики проектирования БД МИС становится возможным прогностический расчет времени подключения к БД при внедрении МИС в различных лечебных учреждениях. С учетом этого показана необходимость разработки математической модели информационной сети ЛПУ, позволяющей выбрать оптимальный вариант внедрения МИС.

В пятой главе с целью определения возможностей повышения эффективности МИС и выбора оптимального варианта ее внедрения в других лечебных-учреждениях разработана математическая модель информационной сети. Исходными данными, которые зависят от специфики МИС и конкретного учреждения здравоохранения, являются:

1) вид ЛПУ: здравпункт, поликлиника, санаторий-профилакторий, многопрофильный стационар, объединенный медицинский центр и др.;

2) структура и объем лечебно-диагностической помощи, оказываемой ЛПУ;

3) планируемый объем внедрения МИС.

4) количество сотрудников, работающих с информационной системой;

5) финансовые возможности, выраженные в максимально возможных средствах, выделяемых на внедрение и ежегодное техническое обслуживание системы.

Показано, что максимальная эффективность внедрения МИС достигается при максимальном уровне автоматизации всего ЛПУ, так как для его достижения необходимо оснастить все рабочие места в ЛПУ персональными компьютерами и подключить их к единой информационной сети. С другой стороны, экономические возможности ЛПУ могут не позволить произвести полную автоматизацию всего учреждения. Таким образом, при внедрении МИС существует множество вариантов внедрения, которые могут отличаться степенью автоматизации, количеством подключаемых рабочих мест - т.е. полнотой внедрения МИС. Множество вариантов предложено называть схемами внедрения.

Важнейшими критериями эффективности решения задачи являются:

1) - время подключения к базе данных текущих документов;

2) стоимость внедрения МИС;

3) стоимость эксплуатации информационной сети;

4) полнота внедрения МИС.

Пусть далее 5 - множество баз данных, хранящихся на всех серверах МИС. Запросы пользователей к серверам, обслуживаемые клиентской и серверной частью МИС характеризуются определенной БД, I еХ Для расчета времени подключения к БД 8 предложено вычислять этот показатель на основании объема базы данных, планируемой полноты использования МИС, мощности сервера и количества подключенных пользователей.

Управляемыми факторами в данном случае являются:

• и, - предполагаемое количество пользователей, которые будут работать с базой данных 5 на данном сервере;

• Я, - множество пациентов, информация о которых будет находится в базе данных у на данном сервере, И е Я»

•N1, - множество документов, хранимых в базе данных у е Л^;

• VJ - объем у-го медицинского документа, хранимого в базе данных 5;

• I — множество типов документов, / е I. Тип документа определяется

исходя из иерархии, принятой в медицинской документации. Для определения планируемого объема базы данных предложено воспользоваться ел'»77}''™1™'' 'Ь'ЛРалз'ттг.й-

+ (3)

«=/

где а, - объем информации, необходимой для работы каждого пользователя с базой данных 5. Для разработанной МИС от, =0,3 Мбайт. Для других МИС этот параметр может принимать иные значения, в зависимости от особенностей программного обеспечения;

СС2 - коэффициент, показывающий, какая часть суммарного объема всех документов базы данных 5 необходима для хранения ее индексов. Для созданной МИС этот коэффициент равняется 0,38;

Ч^ — среднее количество документов типа / в базе данных 5. Зависит от полноты внедрения. Может различаться для поликлиники и стационара; А1 - средний объем документов. Зависит от нозологии заболевания,

степени детализации информации в каждом документе, традиций конкретного ЛПУ. В стационарах и научных центрах он, как правило, выше, чем в поликлинике или санатории.

Полученные в ходе исследования статистические данные позволили провести корреляционный и регрессионный анализ зависимости времени подключения к БД от ее объема, показатели которого представлены в таблице 1.

Таблица 1

Значения переменных для определения времени подключения к БД

Количество пользователей Коэфф. корреляции- Значение К0 Значение К,

От 2 до 5 0,992 0,701 0,0076

От 5 до 10 0,989 0,752 0,0079

От 10 до 17 0,991 0,865 0,012

От 17 до 25 0,984 .0,915 0,046

От 25 до 30 0,989 0,982 0,073

От 30 до 50 0,993 1,258 0,101

От 50 до 55 0,950 1,458 0,124

При определении зависимости времени открытия БД ТД от ее объема задана надежность 95%. Для прогностического расчета времени подключения к БД принята гипотеза о линейной зависимости времени открытия БД от ее объема (рис. 3).

Формула зависимости имеет следующий вид:

где К0, - коэффициенты регрессии (таблица 1).

Анализируя зависимость времени подключения к БД от количества одновременно подключенных к серверу пользователей, сделан вывод о снижении эффективности работы МИС, если к одной базе данных на одном и том же сервере одновременно подключено более чем 20-25 пользователей.

Далее рассмотрена задача построения математической модели информационной сети ЛПУ (рис. 4).

N

(клиентские рабочие места)

Рис. 4 Условная схема информационной сети ЛПУ

Введены описания следующих множеств:

М - множество видов серверов, с учетом установленного лицензионного программного обеспечения и возможностью формирования баз данных,

Р - множество вариантов установки серверов, обслуживающих запросы к базам данных, р е Р\

Q - множество СУБД, хранящих соответствующую часть базы данных, <7 е Среди них имеются объектно-ориентированные СУБД и реляционные СУБД (SQL-серверы);

N - множество клиентских рабочих мест (КРМ), включая удаленные рабочие места с установленным программным обеспечением МИС, формирующие запросы к БД посредством СУБД, ] е N.

Множество N будем считать известным (оно определено исходя из выбранной схемы внедрения). Множество 0 состоит из 3 элементов: инсталляция на сервере р только объектно-ориентированной СУБД, только реляционной СУБД или обеих СУБД.

Объект БАЗА ДАННЫХ 5 £ ^ характеризуется объемом Ьг , Мбайт и

временем подключения к БД (,, сек.

Основные параметры объекта СЕРВЕР е М являются К1 - стоимость аппаратуры и программного обеспечения, исходя из стоимостей ОС, СУБД и прикладных программ - капиталоемкость сервера (в рублях или у.е.) и С1 - стоимость эксплуатации сервера, выраженная в денежных затратах в течение года. В перечне типов сервера введем «Нуль-сервер», производительность и стоимостные характеристики которого -нулевые. Выбор «Нуль-сервера» означает отказ от его установки в данном месте.

Множество вариантов установки сервера ре Охарактеризуется:

1. местом его размещения;

2. х'р - выбором типа сервера / е М (х'р = 1, если в качестве сервера

выбран аппаратно-программный комплекс с номером р е Р, и 0 - в ином случае);

3. - перечнем, количеством и видом обслуживаемых баз данных (у'р = 1, если база данных х е $ размещена на сервере р е Р и 0 - в ином случае);

4. - перечнем, количеством и видом обслуживаемых клиентских рабочих мест (гр =1, если клиентское рабочее место у е N закреплено за серверомр или О-в ином случае);

Объект СУБД q ^ Q характеризуется х'ч - выбор закрепления СУБД

q е 0 за сервером / е М ( х'ц = 1, если для установки на сервере выбрана

СУБД q е 0 или О-в ином случае).

Объект КЛИЕНТСКОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО; б Охарактеризуется:

1. К! - стоимостью аппаратной и программной частей КРМ, включая

стоимость ОС, прикладного ПО и ПО доступа к СУБД (клиентской части СУБД);

2. - стоимостью эксплуатации клиентского рабочего места, выраженной в денежных затратах в год;

3. - закрепление клиентского рабочего места за определенной

СУБД q е 0 (г* = 1 , если клиентское рабочее место ] е N подклю-

чено к СУБД q е 0 или О-в ином случае).

Определим управляемые факторы задачи (ее неизвестные):

1. х'р - индикатор выбора типа сервера т е М;

2. у^ - индикатор объектно-ориентированной или реляционной СУБД,

установленной на сервере р е Р{ур =1, если СУБД q е 0 размещена на сервере р € Р и 0 - в ином случае);

3. - индикаторы перечня обслуживаемых клиентских рабочих мест,

закрепленных за сервером р &Р,'=1, если КРМ ^ Nприкрепле-но к серверу р Р и 0 - в ином случае);

4. - индикаторы перечня обслуживаемых клиентских рабочих мест,

нуждающихся в обращении к СУБД q е 0, (г^ = 1, если КРМ ] б N

использует в своей работе СУБД q е 0 и 0 - в ином случае). Ограничения задачи складываются из:

1. Соотношений связи между логическими переменными модели:

(на каждом месте размещения реализуется сервер некоторого типа, возможно 0-сервер);

(6)

1еМ

(на каждом сервере установлена некоторая СУБД); (каждая база данных обслуживается некоторой СУБД); (каждый пользователь закреплен за каким-либо сервером);

2л'=ь (9)

(каждый пользователь использует в своей работе некоторую СУБД).

2. Границы переменных и условий неотрицательности:

0<х'р£1,0<у'р<1,0<21,<] (10)

3. Дискретности переменных:

х'р' К' 2р~целые> 'е м- Р 6 р-5 6 е К (И)

Пусть г* - нишоталвние аацэатш та виедрешае МИС и ¿" - текущие затраты эксплуатации МИС. При расчете показателя 2? учитываются затраты на приобретение серверов, клиентских рабочих мест и другого

ф»

компьютерного оборудования. При расчете показателя ¿. учитываются затраты эксплуатации серверов МИС.

Представленные экономические показатели позволяют рассматривать несколько вариантов задачи и ее целевой функции:

1. Минимизации времени подключения к базе данных при возможном ограничении капиталовложений и текущих затрат:

2. Минимизации капиталовложений (затрат на внедрение МИС) при возможном ограничении текущих затрат и времени подключения к

3. Минимизации текущих затрат при возможном ограничении капиталовложений и времени подключения к БД:

С,.<->тт (16)

реР 16 М

реРгёМ

Представленные математические модели приводят к линейной задаче целочисленной оптимизации с булевскими переменными. Показано, что т.к. возможно внедрение МИС с большим количеством пользователей, вариантов установки сервера и используемых БД, то ее решение является достаточной сложной задачей. В связи с этим предложено использовать для решения задач (5-11, 12, 13), (5-11, 14, 15) и (5-11, 16, 17) метод ветвей и границ.

Для этого разработан специальный алгоритм. В комплект поставки медицинской информационной системы включается несколько эталонных БД разного объема, структура и информационное наполнение которых полностью аналогично настоящей БД МИС. В ЛПУ монтируется тестовая информационная сеть, состоящая из 5-10 клиентских рабочих мест. При внедрении МИС выбирается ряд серверов с различными техническими характеристиками. Осуществляется выбор объема внедрения МИС, в т.ч. планируемое количество пользователей, количество и технические характеристики необходимого компьютерного оборудования, а также задаются ограничения задачи.

Указанные параметры вводятся в специально разработанную программу для выполнения необходимых расчетов. Далее поочередно с каждым из рассматриваемых серверов проводятся имитационные экспери-

менты с применением эталонных БД, во время которых

рассчитываются индивидуальные коэффициенты регрессии К0 и К(.

После завершения тестирования всех выбранных серверов в программе для расчета математической модели, исходя из выбранной целевой функции и введенных ограничений, производится определение оптимальной схемы внедрения МИС, в том числе определяется оптимальное количество серверов с выбором конкретной модели и оптимальная структура БД МИС.

При внедрении разработанной МИС в поликлинике к. Кондопога выполнена проверка адекватности предложенного подхода, в ходе которой выполнены расчеты методом направленного перебора и методом ветвей и границ. Показано, что решение задачи методом ветвей и границ позволяет получить результат с допустимой погрешностью за значительно меньшее время. В результате выбора оптимальной схемы внедрения стоимость необходимого компьютерного оборудования была снижена с 26 250$ до 12 640$ (на 48,15%), что составило экономию 226,8$ на 1 пользователя.

В заключении приведены следующие основные результаты.

1) Разработана комплексная медицинская информационная система.

2) Выполнен анализ и оценка эффективности различных методов проектирования БД МИС. Определены основные недостатки традиционных технологий создания МИС, снижающие эффективность их применения.

3) Определены и классифицированы управляемые и неуправляемые факторы, оказывающие влияние на производительность работы МИС.

4) Разработана новая методика построения структуры БД МИС. '

5) Разработана математическая модель информационной сети.

Кроме того, в работе делаются следующие выводы и даются рекомендации, полезные при проектировании и разработке МИС:

1) Основными недостатками традиционных технологий создания МИС является снижение производительности работы системы во время ее эксплуатации, низкая эффективность применения реляционных БД в предметной области, а также высокая стоимость существующих СУБД.

2) Наиболее эффективной методологией проектирования МИС является объектно-реляционный подход.

3) Созданная МИС имеет опыт эксплуатации с полным переходом на электронный документооборот и, таким образом, доказывает высокую эффективность предложенных методик проектирования БД МИС.

4) Основными факторами, оказывающими влияние на производительность работы МИС, являются объем ее БД, количество подключенных пользователей и мощность серверного и сетевого оборудования.

5)В качестве основного критерия эффективности принятой структуры БД МИС рекомендуется рассматривать время подключения к БД.

6) При проектировании БД МИС рекомендуется применять методо вариабельного ядра, который позволяет добиться высокой скорости доступа к наиболее важной информации системы на длительном сроке эксплуатации МИС, и, в тоже время, хранить значительные ее объемы с целью ретроспективного анализа.

7) Разработанная математическая модель информационной сети ЛПУ позволяет определять эффективную схему внедрения МИС с использованием различных целевых функций.

8) При имеющихся в настоящее время технических характеристиках серверов и системном программном обеспечении, которые могут использоваться в большинстве ЛПУ, рекомендуется планировать работу с МИС таким образом, чтобы к одному серверу было подключено не более 20-25 пользователей, т.к. при большем количестве наблюдаетея падение эффективности работы системы.

В приложениях 1, 2 приведен список изученных медицинских информационных систем, представлено свидетельство Министерства здравоохранения РФ на право применения разработанной МИС в любых государственных учреждениях здравоохранения России. В приложении 3 показан пример программы, созданной с использованием промежуточного программного обеспечения. В приложении 4 приведены необходимые данные для расчетов математической модели. В приложении 5 дано краткое описание и текст программы для определения оптимальной схемы внедрения на основе предложенной математической модели информационной сети учреждения здравоохранения.

СПИСОК ПЕЧАТНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гусев А. В., Романов Ф. А., Дуданов И. П.. Опыт разработки медицинской информационной системы //Медицинский академический журнал.- 2001. -№1.-С18.

2. Гусев А. В., Романов Ф. А., Осиик Т. А.. Применение медицинской информационной системы в работе клинических лабораторий медицинского центра //Медицинский академический журнал. - 2001. -№1.-СЛ9.

3. Гусев А.В., Дуданов И.П. Оценка 3-летнего опыта разработки и внедрения информационной системы: выводы и перспективы. //Медицинский академический журнал. - 2002. - Том 2, - С.56-57.

4. Гусев А.В., Романов Ф.А., Дуданов И.П., Воронин А.В. Информационные системы в здравоохранении. Петрозаводск: Изд-во Петр ГУ. -2002.-120с.

5. Дуданов И.П., Гусев А.В., Романов Ф.А., Воронин А.В., Рузанова Н.С., Кемпи СИ. Информационная система в здравоохранении -концептуальная модель //Сердечно-сосудистые заболевания. Бюлле-

тень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2002. -

№11.-С332

6. Дуданов И.П., Гусев А.В., Романов Ф.А., Воронин А.В. Информационные системы в здравоохранении //Медицинский академический журнал. - 2002. №1. - С.58-77.

7. Дуданов И.П., Гусев А.В., Романов Ф.А., Кемпи СИ. Региональная информационная система «Кондопога» //Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. - 2002. -№11.-С.335

8. Дуданов И.П., Гусев А.В., Романов Ф.А., Кемпи СИ., Цымлякова Л.С., Дмитриев А.Г. Создание «паспорта здоровья» больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями с использования информационной системы. //Медицинский академический журнал. - 2003. - №3. -С. 125-133.

9. Осиик Т.А., Дуданова О.П., Гусев А.В. Организация работы клинико-диагностической лаборатории в рамках информационной системы. //Медицинский академический журнал. - 2001. - Том 2. - С52.

10. Романов Ф. А., Гусев А. В. Опыт использования больничной информационной системы в санатории-профилактории ОАО «Кондопога» //Медицинский академический журнал. - 2001. - №1. - С.54.

11. Романов Ф. А., Гусев А. В. Применение электронной системы планирования рабочего времени при организации лечебно-диагностического процесса. //Медицинский академический журнал. -2001.-№1.-С.54.

12. Романов Ф.А., Дуданов И.П., Гусев А.В. Организация работы центра реабилитации и стационара с использованием информационной системы. //Медицинский академический журнал. - 2001. - Том 2. - С55.

13. Романов Ф.А., Дуданов И.П., Гусев А.В., Кемпи СИ., Богданова B.C. Диспансеризация больных с хирургической патологией с использованием информационной системы. //Медицинский академический журнал. - 2003. - №2. - С.149-150.

14. Русских Н.В., Романов Ф.А., Дуданов И.П., Гусев А.В. Перспективы создания клинико-диагностического отделения в центре здоровья ОАО «Кондопога» с использованием информационных систем. //Медицинский академический журнал. - 2001. - Том 2. - С.53-54.

11одиисапо в псма1Ь 12.05.2004 Формат 60x84 Хо Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,2. Усл. кр.-отт. 7. Тираж 100 экз. Изд. № 100. Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Петрозаводский государственный университет» Типография Издательства ПстрГУ 185640, Петрозаводск, пр. Ленина, 33

1-9677

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕДИЦИНСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И МЕТОДОВ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1. 1. Анализ существующих медицинских информационных систем.

1.2. Анализ применяемых систем управления базами, данных и методов проектирования медицинской информационной системы.

1. 3. Выводы.

Глава II. АРХИТЕКТУРА И ФУНКЦИИ МЕДИЦИНСКОЙ

ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ.

2. 1. Общее описание и характеристика медицинской информационной системы.

2. 2. Описание архитектуры системы.

2. 2. Список применяемых подсистем и баз данных.

2.3. Примеры интерфейсных форм медицинской информационной системы.

2. 4. Выводы.

Глава III. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕДИЦИНСКОЙ

ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ.

3. 1. Анализ времени работы пользователей.

3.2. Анализ операций, выполняемых информационной системой с базами данных.

3. 3. Анализ нагрузки на информационную систему.

3: 4. Анализ нагрузки на информационную сеть.

3. 5. Анализ использования базы данных.

3. 6. Анализ эффективности применения двух и более серверов.

3. 7. Выводы.

Глава IV. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ БАЗЫ ДАННЫХ МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ.

4.1. Определение и анализ факторов, влияющих на эффективность структуры базы данных.

4. 2. Методика построения структуры базы данных.

4.3. Особенности применения промежуточного программного обеспечения.

4. 4. Анализ эффективности предложенной методики.

4. 4. 1. Результаты использования вариабельного ядра базы данных

4.4.2. Анализ эффективности применения промежуточного программного обеспечения.

4. 5. Выводы.

Глава V. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИНФОРМАЦИОННОЙ

СЕТИ УЧРЕЖДЕНИЯ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ.

5. 1. Структура и основные особенности информационной сети учреждения здравоохранения.

5. 2. Определение объема базы данных текущих документов.

5. 3. Определение времени подключения к базе данных.

5.4. Выбор оптимальной схемы информационной сети учреждения здравоохранения.

5. 5. Исследование задачи и выбор методов ее решения.

5.6. Алгоритм решения задачи.

5. 6. 1. Алгоритм решения задачи методом ветвей границ.

5.6.2. Методика решения в произвольном учреждении здравоохранения.

5. 7. Выводы.

Актуальность проблемы

Компьютерные информационные технологии находят все большее применение в медицинской деятельности. За последние годы значительно увеличилось количество новых методов диагностики и лечения. Объем информации о состоянии здоровья пациентов, который необходимо обрабатывать врачу, значительно вырос. К примеру, номенклатура различных лабораторных показателей, постоянно расширяясь, достигла в настоящее время 400 [85], при этом по оценкам экспертов [71, 83], результаты работы лаборатории предоставляют врачу до 80% наиболее важной и необходимой для диагностики информации. Кроме того, данные о состоянии здоровья каждого пациента рассредоточены, как правило, по нескольким медицинским учреждениям, оказывающим помощь в профилактике и лечении заболеваний. Ярким примером; этого является система охраны здоровья ребенка, включающая женские консультации, родильные дома, детские поликлиники, специализированные центры, стационары и другие учреждения, в, которых накапливаются данные об анте- и постнатальном развитии плода и ребенка, в том числе о семейной предрасположенности и регулярно изменяющихся негативных воздействиях окружающей микро- и макросоциальной среды, которые определяют угрозу формирования хронических заболеваний. В то же время не вызывает сомнений необходимость интеграции всех этих данных [55, 56, 71]. Эффективно такую задачу можно реализовать только с помощью информационной системы,[2, 16, 25 - 27, 32, 33, 68, 72, 99, 100,101,138], способной не только решать весь круг задач лечебно-профилактического учреждения (ЛПУ), но и осуществлять обмен информацией с другими учреждениями, работающими в рамках единого информационного пространства [32, 36, 38, 39].

В современных условиях проблема комплексной автоматизации является наиболее актуальной дляf каждого лечебного учреждения [30, 71, 154]. Ежедневно в них необходимо, решать ряд серьезных задач, связанных с внесением, обработкой и г хранением информации о лечении и диагностике пациентов, практическим управлением потоками информации, краткосрочным- и долгосрочным планированием, статистическим и финансовым анализом. Таким образом, актуальным направлением развития медицинской информатики является? разработка комплексных медицинских информационных систем (МИС), позволяющих обрабатывать информацию по всей цепочке движения пациента: поступление - диагностика - лечение - реабилитация - мониторинг [8, 16, 19,24, 37, 48,71, 82, 84, 154].

В России доля!комплексных медицинских информационных систем среди! всех программных продуктов для медицины выросла с 9,6% в 1999 г. до 21% в 2003 г. [29]* При этом особое внимание уделяется универсальным системам (80%), готовым к применению в условиях поликлиники, многопрофильного стационара или объединенного медицинского центра [29, 63, 127]. Емкость отечественного рынка МИС различного назначения оценивалась в 1999 г. в 18-20 млн. долларов в год, прогнозируется ее трехкратный? рост к концу 2004 г. [66]:

Последние исследования [2, 3, 24, 114; 115, 143, 154, 155] в области.проектирования МИС показывают, что применение традиционных методов разработки; информационных систем не дает необходимого: эффекта. Как следствие, использование существующих МИС не может обеспечить полный; переход на электронный документооборот в отечественных медицинских учреждениях. Безбумажная технология не получила сколько-нибудь широкого распространения даже в западных университетских; медицинских центрах, где в расчете на одну больничную койку приходится до 10 и более компьютеров [96]. Там же отмечено, что ее внедрению препятствуют причины юридического характера [94], сила сложившихся традиций, недостаточная технологичность современных способов ввода данных в компьютер [11]. Дополнительное существенное влияние оказывает концептуальный застой [27, 29, 93, 94] в развитии МИС, т.к. традиционно основное направление их разработок было направлено на решение задач автоматизации бухгалтерии, статистики, административной работы [63, 65, 126, 127], а не медицинской деятельности.

В литературе есть немало описаний эффективности применения информационных технологий [16, 27, 29, 33, 68, 83, 99, 100, 101, 106, 136, 155], основными моментами при этом являются автоматизация оформления медицинской документации, стандартизация ее форм, существенное увеличение объемов перерабатываемой информации, сокращение до 50-60% рабочего времени, затрачиваемого на оформление документов, решение проблемы неразборчивого врачебного почерка и многое другое. Важное место занимает возрастание комфортности условий работы в том или ином технологическом процессе диагностики и лечения пациента. Отмечено [66], что применение компьютерных технологий не должно:

• Увеличивать объем работы медицинского персонала;

• Существенно изменять стиль работы персонала; т. е. при внедрении информационной системы должна соблюдаться технологическая преемственность;

• Требовать введения в лечебно-диагностический процесс технического персонала. Это означает, что непосредственную работу с медицинской документацией должны выполнять те же сотрудники, что и до внедрения МИС. Меняться должен только инструментарий - бумага и авторучка на компьютер и клавиатуру. Задачи технического персонала (администраторов сети, техников и т. д.) - лишь обеспечение работоспособности МИС.

Таким < образом, отечественным и зарубежным опытом определены следующие основные требования к созданию медицинской информационной системы:

• Основой работы должна быть платформа для функционирования комплексной системы накопления медицинской информации о пациентах в течение всей их жизни [31, 55, 71]. Собираемая информация не должна удаляться из базы данных с целью последующего ретроспективного анализа [99, 101];

• С юридической точки зрения медицинские сведения о состоянии здоровья относятся к информации, составляющей профессиональную тайну. Таким образом, медицинские сведения являются информацией ограниченного доступа, а это значит, что их охрана обеспечивается действующим Российским законодательством [107]. Поэтому те программные и технические средства, которые применяются для обеспечения информационной безопасности в медицине, обязательно должны соответствовать действующему законодательству;

• Основным объектом хранения информации должен стать универсальный электронный документ. Интерфейс системы и базовые приемы работы должны повторять привычный для медицинских работников документно-ориентированный способ хранения информации [2, 11, 25, 29, 32, 33, 36, 154, 155];

• Производительность и надежность применяемой системы управления базой данных (СУБД) должны позволять хранить не только записи о пациентах, сделанные врачами, но и архивы медицинских изображений, различные справочники, необходимые в работе персонала [31, 115, 154, 155];

• Система должна сохранять полные функциональные возможности в условиях территориальной распределенности медицинских центров с возможностью доступа к их базам данных из реабилитационных отделений, поликлиник, отдельных корпусов и распределенных по территории города фельдшерско-акушерских пунктов (ФАПов) [31, 40, 55];

• Внедрение системы должно быть обеспечено необходимыми математическими расчетами для определения необходимого количества компьютерного оборудования с соответствующими техническими характеристиками.

Цель исследования

Целью настоящей работы является разработка, анализ и: оценка эффективности методов проектирования комплексной медицинской информационной системы с использованием математического моделирования процессов ее функционирования.

Задачи исследования

Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач.

1. Определить основные недостатки традиционных технологий разработки медицинских информационных систем, снижающие эффективность их применения.

2. Разработать комплексную медицинскую информационную систему, отвечающую современным требованиям функционирования многопрофильного учреждения здравоохранения.

3. Определить и классифицировать управляемые и неуправляемые факторы, оказывающие влияние на эффективность работы комплексной медицинской информационной системы.

4. Разработать метод построения структуры баз данных: медицинской информационной системы с учетом специфики предметной области и выявленных недостатков традиционных технологий их разработки.

5. Разработать математическую модель информационной сети учреждения здравоохранения с учетом установленных требований и выявленных управляемых факторов. Определить показатели эффективности внедрения информационной системы, на основании которых можно адекватно управлять работой МИС.

Объем и структура работы

Диссертация изложена на 144 страницых машинописного текста и включает 23 таблицы, 23 рисунка, 11 графиков, 8 схем, 36 формул. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, выводов и практических рекомендаций, а также 5 приложений на 12 страницах. В списке литературы содержится 156 источник литературы, в том числе 130 отечественных и 26 иностранных.

В первой главе проанализированы существующие медицинские информационные системы, а также подходы, используемые при проектировании баз; данных и программ МИС. Во второй главе приведено описание разработанной медицинской информационной системы, даны примеры экранных форм отдельных приложений и баз данных. В третьей главе проанализированы основные показатели эксплуатации МИС и> выявленные факторы, оказывающие значительное влияние на эффективность функционирования системы. В четвертой главе приводится описание предложенной методики проектирования структуры, базы данных МИС на основе вариабельного ядра, а также обоснована необходимость применять при; разработке программ специальное промежуточное программное обеспечение — сервисы middleware. Даны результаты исследования эффективности предложенных подходов. В пятой главе приведено описание математической модели информационной сети ЛПУ, а также предложена эмпирическая методика для выбора оптимальной схемы внедрения МИС на основе расчетов математической модели.

Научная новизна

1. Проведен комплексный анализ существующих МИС и определены современные требования к ним, а также выявлены основные факторы, влияющие на снижение эффективности функционирования МИС.

2. Проведен анализ показателей, эксплуатации разработанной МИС в зависимости от специфики предметной области.

3. Разработан новый метод построения структуры БД МИС, что позволило обеспечить необходимые значения показателей ее работы в течение длительного срока эксплуатации.

4. Предложено осуществлять разработку МИС с применением промежуточного программного обеспечения, отвечающего за доступ к БД, созданной на основе новой методики. 5. Разработана математическая модель информационной сети учреждения здравоохранения с учетом особенностей предметной области и поставленных задач, проведена проверка ее адекватности. Предложен приближенный* алгоритм решения математической модели с возможностью адаптации внедряемой МИС к специфичным условиям конкретного ЛПУ.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Результаты практического исследования разработанной медицинской информационной системой.

2. Методика проектирования структуры базы данных медицинской информационной системы.

3. Методика разработки медицинской информационной системы с применением специального промежуточного программного обеспечения.

4. Результаты исследования эффективности предложенных методик.

5. Математическая модель информационной сети ЛПУ. Формула для расчета прогностического времени подключения к базе данных. Алгоритм выбора оптимальной схемы внедрения медицинской информационной системы.

Методы исследования, используемые в работе

В ходе работы использовались методы проектирования реляционных и объектно-ориентированных БД, методы математического моделирования, хронометрические исследования времени работы пользователей МИС, показания датчиков программного обеспечения «Системный монитор», входящего в состав Microsoft Windows 2000 Server, Microsoft Windows 2000 Professional и Microsoft Windows XP.

Практическая значимость работы

На созданную медицинскую < информационную систему получено свидетельство Министерства здравоохранения России на право ее использования в любых учреждениях здравоохранения * России (Приложение 2). Технологические решения, применяемые в системе, позволяют полностью автоматизировать медицинское учреждение любой структуры и вида, в том числе она может быть использована в поликлиниках, стационарах, санаториях или крупных фельдшерско-акушерских пунктах. Для этого используется комплекс взаимосвязанных специальных подсистем, отдельных баз данных и приложений.

Применение информационной системы позволило сократить время работы врача с некоторыми видами документов в 4-5 раз [29], снизить затраты на проведение профилактических осмотров на 25-30% за счет автоматического анализа информации, имеющейся в базе данных. Применение подсистемы планирования рабочего времени в учреждении стационарного типа позволяет, исключить очереди пациентов перед лечебно-диагностическими кабинетами, а в поликлинике снизить их на 30-60% в зависимости от сезона и уровня заболеваемости [100, 105]. Проведение научных исследований на базе информационной : системы позволяет более глубоко и в полном объеме собирать и анализировать необходимую информацию [32, 33, 34, 68, 105, 106]. Отмечено повышение эффективности консультативной помощи (в том числе — удаленного консультирования) при использовании МИО [43]. Одним из самых главных качественных результатов является то, что у врача, несущего наибольшую ответственность за состояние здоровья пациента, имеется полное: представление о больном, поскольку он сам оперативно организует и контролирует его диагностику и лечение [26 - 29; 34, 99, 101, 102]. При этом в практику работы персонала входят новые информационные технологии, такие как совместный авторизованный доступ к амбулаторной карте и истории болезни, автоматизация рутинных операций; доступ к информационно-справочным ресурсам, автоматическое заполнение документов, исключение недостатков бумажных носителей, контроль качества, стандартизация лечения и диагностики [26, 29, 31 -34,43, 48, 68, 92, 99 - 101, 102, 105, 106].

Применение предложенных математических моделей позволяет осуществлять оптимальный выбор параметров внедрения медицинской информационной системы, при этом выполняется адаптация и автоматическая настройка системы с учетом специфики конкретного лечебно-профилактического учреждения.

Апробация и публикации работы

Основные положения диссертации докладывались на:

• I Научной сессии Карельского научно-медицинского центра СевероЗападного отделения Российской академии медицинских наук [Петрозаводск, 2001]. Доклад «Опыт использования больничной информационной системы в санатории-профилактории ОАО «Кондопога».

• Научно-практической конференции «Медицинские информационные системы» [Кондопога, 2002]. Доклад «Опыт разработки и внедрения информационной системы «Кондопога»: выводы и, перспективы».

• 8 Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов, Институт сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева [Москва, 11-16 сентября 2002 г.]. Доклад «Медицинская информационная система в здравоохранении».

• Кафедре прикладной математики и кибернетики Петрозаводского государственного университета.

Результаты исследования и основные положения диссертации изложены в 14 печатных работах, среди них 1 монография, 4 печатных статьи в центральных изданиях, 9 тезисов.

5. 7. Выводы

Полученные в ходе исследования результаты позволили сделать следующие выводы:

1. Созданная математическая модель позволяет определять эффективную схему внедрения информационной сети;

2. Некоторые параметры в рассматриваемых математических моделях требуют эмпирического определения. Часть из них может быть определена в зависимости от конкретной информационной системы и применена для любого ЛПУ, часть может быть определена только в условиях конкретного ЛПУ.

3. Учитывая актуальность комплексного подхода при создании МИС и сто-хастичность работы различных пользователей с системой, расчеты математической модели информационной сети ЛПУ необходимо выполнять с учетом специальности каждого пользователя.

4. Исследование представленной в диссертации математической модели использовалось автором при внедрении МИС в реабилитационном центре (1999 г.) и поликлинике медицинского центра ОАО «Кондопога» (2002 г.)

Заключение

В диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. Разработана комплексная медицинская информационная система.

2. Выполнен анализ и оценка эффективности различных методов проектирования базы данных медицинской информационной системы. Определены основные недостатки традиционных технологий создания медицинских информационных систем, снижающие эффективность их применения.

3: Определены и классифицированы управляемые и неуправляемые факторы, оказывающие влияние на; производительность работы комплексной медицинской информационной системы.

4. Разработана методика построения оптимальной структуры базы данных МИС с учетом специфики предметной области.

5. Разработана математическая модель информационной сети с учетом ус-тановленных.требований и выявленных управляемых факторов.

В работе делаются следующие выводы и даются рекомендации, полезные при проектировании и разработке МИС:

1. Основными недостатками традиционных технологий создания медицинских информационных систем является снижение производительности работы системы во время ее эксплуатации, низкая эффективность применения реляционных баз данных в предметной области, а также высокая стоимость существующих систем управления базами данных.

2. Наиболее эффективной методологией проектирования медицинской информационной системы является объектно-реляционный подход.

3. Созданная комплексная медицинская информационная система имеет опыт эксплуатации с полным переходом на электронный документооборот и, таким образом, доказывает высокую эффективность предложенных методик проектирования базы данных системы.

4. Основными-факторами, оказывающими влияние на производительность работы медицинской информационной системы, являются объем ее базы данных, количество подключенных пользователей и мощность серверного и сетевого оборудования.

5. В качестве основного критерия эффективности принятой структуры БД. МИС рекомендуется рассматривать время подключения к определяемое по формуле (17). Для анализа эффективности применяемых методов; проектирования внутренней структуры БД рекомендуется применять коэффициент полезного использования БД; определяемый по формуле (4) и коэффициент эффективности внутренней структуры БД; определяемый по формуле (6).

6. Учитывая архитектурные особенности объектно-ориентированных БД1 и анализ опыта разработок МИС, единую базу данных системы необходимо разделять на отдельные, но связанные между собой базы. При этом в отдельные базы,данных должны быть выделены текущие документы (с которыми5 в данное время чаще всего работают пользователи) и архивы. Объем баз данных текущих документов должен содержать только актуальные документы тех пациентов, которые в настоящее время находятся на лечении в медицинском учреждении, использующем МИС. Все остальные документы должны быть помещены в архивные базы данных. Применение такой структуры единой базы данных позволяет добиться высокой; скорости доступа к наиболее важной информации системы на длительном. сроке эксплуатации МИС, и, в тоже время; хранить значительные ее объемы с целью ретроспективного анализа;

7. Разработанная математическая модель информационной сети лечебного учреждения позволяет определять эффективную схему внедрения МИС с использованием различных целевых функций.

При имеющихся в настоящее время технических характеристиках серверов и системном программном обеспечении, которые могут использоваться в большинстве лечебных учреждений, рекомендуется планировать работу с МИС таким образом, чтобы к одному серверу было подключено не более 20-25 пользователей, т.к. при большем количестве наблюдается падение эффективности работы системы.

1. Агибалов Г.П., Скутин А.А. Математическая модель и технология разработки корпоративных информационных систем //Исследовано в России http://zhurnal.ape.relam.ru/arcticles/2001/151 .pdf

2. Айламазян А.К., Гулиев Я.И. Данные, документы и архитектура медицинских информационных систем, http://interin.botik.ru

3. Айламазян А.К., Гулиев Я.И., Матвеев Т.Н., Турна И.А., Белова И.А. ИС КОТЕМ-2001: Требования, проблемы, решения, http://interin.botik.ru

4. Алексенцев А.И. Организация и управление комплексной защитой информации в системе Госкомвуза РФ. //Безопасность информационных технологий. 1994. - №3. - С. 41-43.

5. Алтунин А.Е., Семухин М.В. Модели и алгоритмы принятия решений в нечетких условиях. — Тюмень: Изд-во Тюменского государственного университета. — 2000. 352с.

6. Андерсон Криста, Минаси Марк. Локальные сети. Полное руководство: Пер. с англ. К.: ВЕК+, ЭНТРОП, СПб.: КОРОНА принт. - 1999. - 624с.

7. Андреев A.M., Березкин Д.В., Кантонистов Ю.А. Выбор СУБД для построения информационных систем корпоративного уровня на основе объектной парадигмы //СУБД. 1998. - № 4-5 - С. 26-50.

8. Андреевский Н.А. Проблемы комплексной безопасности компьютерных систем //Безопасность информационных технологий. — 1995 — №2 С.59-60.

9. Аникина Л. М., Архаров Л. В., Бирюкова Л. И., Лукин В. Н., Чернышов Л; Н., Шаповалов В. Г. Новая автоматизированная система «Санаторий» //Кремлевская медицина. Клинический вестник. — 1999. № 3. - С.34-38;

10. Аносов А. Критерии выбора СУБД при создании информационных систем. http://emanual.ru/download2/3429.html.

11. П.Антонов Р. В. Компьютеризированная технология оформления записей в истории болезни //Кремлевская медицина. Клинический вестник 2001.3. С. 84-86.

12. Афиногенов А. И., Назаренко П. В:, Плетнева В. Н. и другие. Автоматизация системы медицинского снабжения //Кремлевская медицина. Клинический: вестник. 2000. - №4. - С. 39-43.

13. Бобровский С. Есть ли альтернативы Oracle и DB2? http ://emanual .ru/download2/3428.html.

14. Вахлаков А. Н., Емелин И В. Развитие поликлинических информацион-ных^систем //Кремлевская медицина.,Клинический вестник. 2000. - №4. -С. 12-14.

15. Вишневский А. Сетевые технологии Windows 2000 для профессионалов. СПб: «Питер». - 2000. - 581 с.

16. Гельман В.Я. Медицинская информатика: практикум (2- изд.) СПб: «Питер». - 2002. - 480 с.

17. Герасименко В.А. Состояние, перспективы и проблемы развития теории защиты информации. //Безопасность информационных технологий.1994.-№3/4-С. 44-63.

18. Гизатуллин Ш.Х., Амиров А.Х. Компьютерные истории болезни. //Terra Medica. 1996. - №2 - С.2-5.

19. Голубева А. П. Информационные технологии в управлении лечебно-профилактическими учреждениями, http.V/www. worldbank.org.ru/wbimo/medical/modulel/index.html.

20. Губин И. М., Тарасов В. В:, Антонов Р. А. и другие. Разработка и внедрение новой автоматизированной информационной системы ЦКБ //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2000. - №4. - С. 51-54.

21. Гулиев Я.И., Чибухчян А.С. Универсальное решение интеграции медицинских приборов в информационную систему медицинского учреждения. http://interin.botik.ru.

22. Гусев А. В., Романов Ф. А., Дуданов И: П. Опыт разработки медицинской информационной системы //Медицинский академический журнал. 2001. -№1.-С. 18.

23. Гусев А. В., Романов Ф. А., Осиик Т. А. Применение медицинской информационной системы в работе клинических лабораторий медицинского центра //Медицинский академический журнал. 2001. - №1. - С. 19.

24. Гусев А.В., Дуданов И.П. Оценка 3-летнего опыта разработки и внедрения информационной системы: выводы и перспективы. //Медицинский академический журнал. — 2002. Том2. — С.56-57.

25. Гусев А.В., Дуданов И.П., Романов Ф.Д. Информационная система в медицине концептуальная модель, http://surgery.karelia.ru.

26. Гусев А.В., Романов Ф.А., Дуданов И.П., Воронин А.В., Информационные системы в здравоохранении. — Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ. — 2002.- 120 с.

27. Дехтяр И. У., Каллистов Ю: Н., Назаренко П. В. Информационная система аптечного учреждения //Кремлевская медицина. Клинический вестник.- 1998.-№3.-С. 14-18.

28. Дуданов И.П., Гусев А.В., Романов Ф.А., Воронин А.В. Информационныесистемы в здравоохранении //Медицинский академический журнал. -2002. №1. - С.58-77.

29. Дуданов И.П., Гусев А.В., Романов Ф.А., Воронин А.В., Рузанова Н.С., Кемпи С.И. Информационная система в здравоохранении концептуальная модель //Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н; Бакулева РАМН. - 2002. - №11. - С. 332.

30. Дуданов И.П., Гусев А.В., Романов Ф.А., Кемпи С.И. Региональная информационная система «Кондопога» //Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н; Бакулева РАМН. 2002: - №11. С. 335.

31. Дудник В. С., Маслеников А. М. Автоматизация назначений и учета лекарственной терапии //Кремлевская медицина. Клинический вестник. -2000. №3; - С.45-49.

32. Емелин И. В., Перов Ю. JL, Серегин Ю. С., Эльчиян Р. А. Концепция построения открытых медицинских информационных систем //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 1998. - № 1. - С.21-25.

33. Емелин И.В. Интеграция стандартов медицинской информатики. //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2000. — №4. - С. 26-35.

34. Емельянов А. В., Злобин Д. С., Мальков Д. И. Построение комплексной системы связи Медицинского центра Управления делами Президента Российской Федерации //Кремлевская медицина. Клинический вестник. — 2000.-№2.-С. 19-27.

35. Емельянов А. В., Платонов И. А. Обеспечение безопасности территориальной сети Медицинского центра //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 1998. -№ 2. - С.36-41.

36. Ермоленко А.Ю., Зегжда П.Д., Матвеев В.А. Принципы построения систем обеспечения безопасности информационных технологий. //Безопасность информационных технологий. 1995. - №2. - С.13-14.

37. Зубанов Ф.В. Microsoft Windows 2000. Планирование, развертывание, установка. 2-е изд., испр. - М.: Издательско-торговой дом «Русская Редакция». - 2000. - 592 с.

38. Игнатьев В.К., Дуданов И.П., Марусенко И.М. Консультативная работа в медицинском учреждении, использующем информационную систему. //Медицинский академический журнал. 2002. - Том 2. - G. 54-55.

39. Ильмаст А.В., Марусенко К.М., Моисеев Е.В. Некоторые вопросы технологии разработки МИС. //Медицинский академический журнал. — 2002. -Том 2.-С. 85-86.

40. Ильмаст А.В., Марусенко К.М., Моисеев Е.В. Опыт создания АСУ «ЛПУ». //Медицинский академический журнал 2002 — Том 2. - С. 73-74.

41. Исследование операций. Современное состояние, /под. ред. Д. Моудера т. 1-2, М.: Изд-во Мир. 1989.

42. Калиниченко Л.А. Стандарт систем управления объектными базами данных ODMG-93 //СУБД. 1996. - №Ь - С. 34-48.

43. Канторович Л. В. Экономический расчет наилучшего использования ресурсов. М.: Изд-во АН СССР. 1960. - 256 с.

44. Кемпи С.И:, Дуданов И.П. Организация работы поликлинической службы с использованием современных информационных технологий //Медицинский академический журнал. 2002. - Том 2: — С. 56.

45. Кирклэнд P. Domino 5&6. Администрирование сервера: Пер. с англ. -М.:ДМК Пресс. 2003. - 832 с.

46. Кирстен В., Ирингер М. и др. СУБД Cache. Объектно-ориентированная разработка приложений. СПб: «Питер». —2001. — 235 с.

47. Кларк, Элизабет. Сколько стоит хранение информации? //Журнал сетевых решений/LAN. 2002. - №12. - С. 42-47.

48. Клейтон P. Lotus Notes 5. Учебный курс. — СПб: «Питер». 2000. — 356 с.

49. Кобринский Б.А. Диспансерные системы и специализированные регистры. //Научно-практическая конференция «Информационные технологии в медицине-2002». М: ВК ВВЦ «Наука и образование». - 2002. - С.24-27.

50. Кобринский Б.А. Концепция единого информационного медицинского пространства: новая технология интеграции данных о состоянии здоровья //Вестник РАМН. 1994. -№1. - С.53-56.

51. Кобринский Б.А., Тестер И.Б., Фельдман А.Е., Унжаков С.В., Демикова Н.С., Степенский И.А. и др. Информационно-аналитическая и вычислительная система «Федеральный Генетический Регистр» //Компьютерная хроника. 2000. - № 1. - С.77-96.

52. Коган Е.И., Хоровая Е.Г. Стратегия создания информационной системы учреждений здравоохранения. //Медицинский академический журнал. 2002. Том 2. - С.43-44:

53. Коган Е.И.Госпитальная информационная система «Авиценна» опыт разработки и внедрения //Информационные технологии в здравоохранении. Доклады VI Санкт-Петербургской международной конференции «Региональная информатика-98». - СПб. - 1998. - С.64-69.

54. Козленко Лилия. Проектирование информационных систем. //Компьютер Пресс. 2001. - №9. - С.39-47.

55. Комаров С.И., Матвеев Г.Н. Некоторые проблемы создания информационной системы лечебно-диагностического учреждения. http://interin.botik.ru.

56. Корбут Л. Л., Финкелынтейн Ю. Ю. Дискретное программирование. -М.: Наука.-1969.-364 с.

57. Костогрызов А.И. Математические модели процессов функционирования информационных систем // http://www.compulog.ru/windows/compulog/1999/01/a4.html.

58. Кудрина В. Г. Медицинская информатика. Российская медицинская-академия последипломного образования; — СПб. 1999. - 60 с.

59. Кузнецов Г.Г. Методы избежания ошибок при создании информационной системы для лечебно-профилактического учреждения //Главврач. 2003:- Том 3. № MMIIL - С.46-50.

60. Куликов» В .В:, Кузнецов В.А., Фомин А. А., Чернов О.Э. Военно-врачебная экспертиза. Системное математическое моделирование. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ. - 1998. - 120с.

61. Кульгин М. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия СПб: Изд-во «Питер». - 2000. - 704 с.

62. Курбатов В. А., Ковалев Г. Ф., Иванова М; А. и другие. Комплексная система автоматизации деятельности медицинского учреждения //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 1999. - № 4. - С.22-29.

63. Курбатов В; А., Ковалев Г. Ф. Автоматизированная система «Санаторий» //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 1998. — № 1. - С.54-62.

64. Линд Дм Керн С. Lotus Notes и Domino R5. Энциклопедия пользователя. Киев.: DiaSoft. 2000 - 489 с.

65. Лэсдон С. Оптимизация больших систем М.: Изд-во Мир.- 1976 - 584 с.

66. Маквитти, Дон. Базы данных, как источник сетевых заторов. //Сети и системы связи. 2003. №10. - С.72-74.

67. Малых В.Л., МатвеевТ.Н., Пономарчук Т.В., Фохт И.А., Ястребова Н.Н. Концепция единого пространства услуг, понятий и событий в информационной системе КОТЕМ-2001. http://interin.botik.ru.

68. Малых В.Л., Пименов С.П., Хаткевич М.И. Объектно-ориентированный' подход к созданию больших информационных систем. //Программные системы. М:: НаукаФизматлит. - 1999. - С. 177.

69. Матвеев Т.Н., Хаткевич М.И. Принцип объектно-реляционного дуализма для построения медицинских информационных систем. http://interin.botik.ru.

70. Материалы сайта www.InterSystems.com.

71. Миронов С. П. Медицинская информатика в начале нового тысячелетия //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2000. - №4. - С.7-8.

72. Миронов С. П., Эльчиян Р. А., Емелин И. В. Российско-японский проект «Телемедицина» //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2001. -№ 1.-С.89-92:

73. Митин В. Медицинские информационные системы. //PCWeek. 2001. -№1. - С.37-52.

74. Николаев А. П.', Эльчиян Р. А. Развитие больничных информационных систем //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2000. - № 4. -С.9-11.

75. Никушкин Е. В., Тарасов В. В., Антонов Р. В., Дзюбина О. В. Автоматизированный заказ лабораторных исследований //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 1998. -№ 4. -С.22-28.

76. Общественное здоровье и здравоохранение: Учебник для студ. /Под ред. В.А. Миняева, Н.И. Вишнякова. — М.: МЕДпресс-информ. 2003. - 528 с.

77. Огуши Й. Текущее состояние и ближайшие перспективы медицинских информационных систем в Японии. //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2000: - №4. - G.20-22.

78. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Искусство оптимизации трафика //Журнал сетевых решений/LAN. 2001. - № 12. - G.38-47.

79. Перов Ю. J1., Грибунов Ю. П., Линкевич А. М. Некоторые организационные аспекты применения телепатологии в современных условиях //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2000. - № 4. — С. 17-19.

80. Перов Ю. Л:, Эльчиян Р. А., Губин И. М., Емелин И. В. Дальнейшее развитие информационных технологий в лечебно-профилактических учреждениях Медицинского центра Управления делами Президента Российской

81. Федерации //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2000. - №1. -С. 17-23.

82. Плетнева В. Н., Дехтяр И. У., Матюхов В. В., Щиголь Д. Ф. Комплексная автоматизация работы Аптеки №1 Медицинского центра Управления делами Президента //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2000. -№4. -С. 44-48.

83. Попова Ф. И., Осадчая И. Н., Зыско А. В;. Автоматизированный заказ лекарств в Центральной клинической больнице //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 1998. - №12. - С.5-9.

84. Принципы проектирования и разработки программного обеспечения. Учебный курс MCSD: Пер. с англ. М.г Издательско-торговый дом «Русская редакция». - 2000. - 608 с.

85. Прохоров А. Тенденции на рынке операционных систем в мире и России //Компьютер-пресс. 2001. - № 9. С.8-16.

86. Романов Ф. А., Гусев А. В. Опыт использования больничной информационной системы в санатории-профилактории ОАО «Кондопога» //Медицинский академический журнал. 2001. - №1. - С.54.

87. Романов Ф. А, Гусев А. В. Применение электронной системы планирования рабочего времени при организации лечебно-диагностического процесса. //Медицинский академический журнал. 2001. - № 1. - С.54.

88. Романов Ф.А., Дуданов И.П., Гусев А.В. Организация работы центра реабилитации и стационара с использованием информационной системы. //Медицинский академический журнал. 2002. - Том 2. - С.55.

89. Романов Ф.А., Дуданов И.П., Гусев А.В;, Кемпи С.И., Богданова B.C. Диспансеризация больных с хирургической патологией с использованием информационной системы. //Медицинский академический журнал. -2003.-№2.- С.149-150.

90. Романовский И. В. Алгоритмы решения экстремальных задач. //М.: Изд-во Наука. 1977. - 352 с.

91. Рузайкин Г. И. Медицинские информационные системы или МИС

92. Мир ПК. 2001. - № з. С.21-29.

93. Русских Н.В., Кузнецова Т.Ю., Игнатьев В.К. Организация работы отделения функциональной диагностики с применением возможностей информационной системы. //Медицинский академический журнал. — 2002. -Том 2. С.52.

94. Русских Н.В., Романов Ф.А., Дуданов И.П., Гусев А.В. Перспективы создания клинико-диагностического отделения в центре здоровья ОАО «Кондопога» с использованием информационных систем. //Медицинский академический журнал. 2002. — Том 2. - С.53-54.

95. Рябчук В.Н. Вопросы правового обеспечения профессиональной и служебной тайны. //Информатика и вычислительная техника. 1994. - №2-3. -С. 39-43.

96. Савостина Е.А. Мониторинг ресурсного обеспечения сети ЛПУ на основе компьютерной программы «Паспорт ЛПУ» //Главврач. 2003. - Том 3. -№ MMIII. - С.50-55.

97. Сетевые средства Microsoft Windows NT Server 4.0. пер. с англ. СПб.: «BHV».- 1998.-880 с.

98. Смит А.Б-Реляционные,-древовидные и объектно-ориентированные: базы данных //М Computing. 1996. - №.2. - С.8.

99. Спесивцев A.Bi, Вегнер В.А., Крутяков А.Ю., Серегин В.В., Сидоров В.А. Защита информации в персональных ЭВМ — М.: Радио и связь, «Веста»- 1992.- 191 с.

100. Тайц Б.М., Рожнов М.Д:, Сидоров А.К., Шаповалов В.В. Управление вакцинопрофилактикой //Информационные технологии в здравоохранении. Доклады VI Санкт-Петербургской международной конференции «Региональная информатика-98». СПб. - 1998. - С.92-93.

101. Тендер Анатолий. База данных хранилище объектов //КомпьютерПресс. - 2001. - №8. - С.45-54.

102. Троицкая Н.Б., Живаев П.Н., Крючкова E.JL Опыт автоматизации консультативно-диагностической поликлиники медицинского центра управления делами президента Российской федерации. //Кремлевская медицина. Клинический вестник. — 2000. №4. С.23-25.

103. Урсул А.Д. Информатизация общества и информационная безопасность //Защита информации — 1992. №1. - С.9-13.

104. Хансен Гэри, Хансен Джеймс. Базы данных: разработка и управление: Пер. с англ. М.: ЗАО «Издательство БИНОМ». - 1999. - 704 с.

105. Черней Г.А., Охрименко С.А., Ляху Ф.С. Безопасность автоматизированных информационных систем. Кишинев: Ruxanda. - 1996. — 186 с.

106. Чернецкий В.И. Математическое моделирование динамических систем. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ. 1996. - 432с.

107. Чернецкий В.И. Математическое моделирование стохастических систем. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ. 1994. - 488с.

108. Шабалина И.М., Фомина Л.Н. Разработка-компьютерной системы поддержки принятия' решений при диагностике дисплазии соединительной ткани у детей. //Медицинский академический журнал. 2002. — Том 2. -С.46-47.

109. Шаповалов В. Г., Архаров Л. В., Бирюкова Л. И. Опыт внедрения и эксплуатации автоматизированной информационной системы резервирования мест в санаториях //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2000. — №4. - С.48-50.

110. Шеин А.В. Защита информации от НСД в АС. //Безопасность информационных технологий. 1994. - №1. - С.66.

111. Шеррер Жан-Рауль. Информационные системы в здравоохранении: технология и организация //Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2000. - №4. - С. 15-17.

112. Эбнер Михаэль. Delphi. Руководство разработчика. Киев: BHV. 2000. -572 с.,

113. Эльянов М.М. Медицинские информационные технологии. Каталог. Вып. 3 М.: Третья медицина. - 2002. - 320 с.

114. Эльянов М.М. Медицинские информационные технологии: цивилизованный рынок. или «зоопарк». //Научно-практическая конференция «Информационные технологии в медицине-2002». М;: ВК ВВЦ «Наука и образование». 2002. - С.54-58:

115. Юдин Д. Б., Юдин А. Д. Экстремальные модели в экономике //М.: Изд-во Экономика. 1979. — 360 с.

116. Юсупов Р: М., Полонников Р. И. Телемедицина. Новые информационные технологии на пороге XXI века. СПб. - 1998; - 345 с.

117. Ammenwerth E.,Buchauer A., Bludau В., Haux R. Mobile information and communication tools in the hospital //International Journal of Medical Informatics. 2000. - V.57. - № 1. - P.21-40.

118. Bearman Margaret: Technology in Medical Education. Monash University 1997. http://www.med.monash.edu.aU/informatics//techme/index.htm.

119. Bemmel H., Erasmus University, Rotterdam M.A. Musen, Stanford University, Stanford; Handbook of medical informatics. 1999. Website Version. http://www.mieur.nl/mihandbook/r33/handbook/home.htm

120. Beverley Kane, Daniel Z. Sands. Guidelines for the Clinical Use of Electronic Mail with Patients //Journal of the American Medical Informatics Association. 1998. - V.5. - №1. - P. 102-112.

121. Broun E.H., Karwan K.R., Weitzel I.R. The Chief Information officer in smaller Organizations. //Information Management Review. 1988. - V.4.2. -Р: 12-29.

122. Carnall, Douglas. Medical software's free future //British Medical Journal. -2000. — V.321 P.67-72.

123. Claudio G. A. da-Costa, MD, Rodrigo P. Quaresma, BE and Renato M. E. Sabbatini, PhD. A Software Engineering Approach to the Development of Computer-Based Patient Record Systems. http://home.nib.unicamp.br/~claudiog/slides/seandcpr/seandcpr.htm.

124. Cleveland Clinic to deploy medication management solution //Manager Care Weekly Digest. 2003. - №27. - P.65-66.

125. Duncker, Elke. How LINCs Were Made: Alignment and Exclusion in American Medical Informatics //Information Society. 2000. - V.16. - Issue 3.-P.187.

126. Haimowitz Ira J:, Ramesh S. Patil, Peter Szolovits. Representing Medical Knowledge in a Terminological- Language is Difficult. //Computer Applications in Medical Care. 1988. -P.101-105.

127. Kenney, R. Emmet. Evolution and Revolution in the Practice of Medicine //Health Management Technology. 2001. - V.22. - P.68-70.

128. Kientzle, Tim. Database Engines: MySQL Vs. Oracle. //Dr. Dobb's Journal: Software Tools for the Professional Programmer 2000.- V.25. - P.98-104.

129. Lythe R.H. Information Resource Management: A 5-year Perspectiv. //Information Management Review. 1988. - V.3. -№3. - P. 109-115.

130. Oyston, John. Anesthesiologists' Responses to an Email Request for Advice from an Unknown Patient //Journal of Medical Internet Research. — 2000. -V.2.-P. 16-17.

131. Patricia C., Kuszler. A Question of Duty: Common Law Legal Issues Resulting from Physician Response to Unsolicited Patient Email Inquiries

132. Journal of Medical Internet Research. 2000. - №3. - P. 17-19.

133. Perreault L. E., Wiederhold G. System design and evaluation Medical Informatics //Computer Applications in Health Care. 2000. - №5. - P. 151-178.

134. R. Van de Velde. Framework for a clinical information system //International Journal of Medical Informatics.- 2000- V.57.-№1. P.57-72.

135. Ramamoorthy С. V., Prakash A., Tsai W. Т., Usuda Y. Software Engineering: problems and perspectives. //Computer. 1984. - V.4. - P. 191-209.

136. Reidsema C., Szczerbicki E. A Blackboard database model of the design planning process in concurrent engineering. //Cybernetics and Systems: An International Journal; 2001. - V.32. - P.755-774.

137. Shortliffe, Edward H., Leslie E. Perreault, Gio Wiederhold, Lawrence M. Fagan. Medical Informatics: Computer Applications in Health Care and Bio-medicine. Second Edition. Springer. 2000. - 567 p.

138. Spahni S., Sherrer Jr. Sauquet D., Sottile^PA^Consensual trends of optimizing the constitution of middleware.//Computer Communication. 1998. -V.28. - №5. - P.76-90.

139. Thomas B. Michael, Lin Nan, Beck H. Howard. A Database Model for Integrating and Facilitating Collaborative Ethnomedicinal Research. //Pharmaceutical Biology. 2001. - V.39: - P.41-52.

140. Watzlaf Valerie J.M., Shutz William, Zeng Xiaoming, Bui Sam. The Disability Assessment Database Model. //The Health Inform Manage. 2000. -21(1). - P.55-69.

141. Yu-Chuan Li, Li Liu, Wen-Ta Chiu, Wen-Shan Jian. Neural network modeling for surgical decisions on traumatic brain injury patients //International Journal of Medical Informatics. -2000. V.5 7. -№1. - P. 1-9.