- •1 Визначення, структура і класифікація медичних інформаційних систем
- •2 Стандартизація і класифікація інформації в медичних інформаційних системах
- •3 Формалізація та алгоритмізація медичних задач в інформаційних системах
- •4 Основи створення медичних інформаційних систем
- •5 Інформаційно-технологічні медичні інформаційні системи
- •6 Інтелектуальні системи прийняття рішень у медицині
- •Лист согласования
- •Принятые сокращения
- •Содержание
- •3.2.2 Методи розробки та аналізу алгоритмів 113
- •1. Общие сведения
- •2. Назначение и цели развития Системы
- •3. Характеристики объекта автоматизации
- •Сведения об условиях эксплуатации объекта автоматизации
- •4. Требования к системе в целом
- •4.4.1.1 Перечень подсистем, их назначение и основные характеристики, требования к числу уровней иерархии и степени централизации системы
- •4.4.1.3 Требования к режимам функционирования Системы
- •4.4.1.4 Требования по диагностированию Системы
- •4.4.2 Показатели назначения
- •4.4.3 Требования к надежности технических средств, программного и информационного обеспечения
- •4.4.3.1 Перечень аварийных ситуаций, по которым должны быть регламентированы требования к надежности технических средств и программного обеспечения
- •4.4.3.3 Требования к надежности программного обеспечения
- •4.4.5 Требования по эргономике и технической эстетике
- •5. Требование к функциям (задачам), выполняемым системой
- •Подсистема «Управление потоком пациентов»
- •5.4.1 Функция «Регистрация пациентов»:
- •Подсистема «Поддержка лечебно-диагностического процесса»
- •5.4.6 Функция «Ведение электронной медицинской карты пациента»:
- •Подсистема «Администрирование, планирование и статистика»
- •5.4.13 Функция «Ведение расписаний приема»:
- •Подсистема «Лаборатория»
- •Подсистема «Лучевая диагностика» (диагностическое отделение)
- •Подсистема «Ведение справочников, классификаторов и настраиваемых параметров»
- •Подсистема «Обеспечение сопряжения с другими информационными системами»
- •Подсистема «Управление движением медицинских карт на бумажных носителях»
- •6. Требования к видам обеспечения Требование к математическому обеспечению
- •Требование к информационному обеспечению
- •Требования к программному обеспечению
- •7. Требования к документированию
- •9. Приложения Приложение № 1. Детализация требований к функциям, выполняемым Системой
- •9.4.1 Перечень объектов автоматизации
- •Приложение № 2. Перечень отраслевых форм государственной статистической отчетности, а также учетных форм
- •9.4.2 Формы государственного статистического наблюдения, поставляемые с Системой
- •9.4.3 Формы первичной медицинской документации, поставляемые с Системой
- •10. Источники разработки
- •61166, Харків, просп. Леніна, 14
2 Стандартизація і класифікація інформації в медичних інформаційних системах
Будучи частиною технологічного оновлення медицини, інформатизація підсилює процес стандартизації. Це відбувається внаслідок необхідності використання однакової системи кодування і класифікації, упорядкування термінології, регламентації основних процесів у МІС.
2.1 Стандарти в галузі інформаційних технологій
Стандартизація – це діяльність, спрямована на розробку і встановлення вимог, норм, правил, характеристик, як обов'язкових для виконання, так і рекомендованих, що забезпечує право споживача на придбання товарів належної якості, а також право на безпеку та комфортність праці. Мета стандартизації – досягнення оптимального ступеня впорядкування в тій або іншій області за допомогою широкого і багаторазового використання встановлених положень, вимог, норм для вирішення реально існуючих, планованих або потенційних завдань.
Стандарт (від англ. standard – норма, зразок) – у широкому сенсі слова зразок, еталон, модель, прийняті за вихідні для зіставлення з ними інших подібних об'єктів. Стандарт може бути розроблений як на матеріальні предмети (продукцію, еталони, зразки речовин), так і на норми, правила, вимоги в різних областях. У переносному значенні – шаблон, трафарет, який не містить нічого оригінального.
Стандарт – це нормативний документ, розроблений на основі консенсусу, затверджений визнаним органом, спрямований на досягнення оптимального ступеня упорядкування в певній галузі. У стандарті встановлюються для загального і багаторазового використання загальні принципи, правила, характеристики, що стосуються різних видів діяльності або їх результатів. Стандарт має бути заснований на узагальнених результатах наукових досліджень, технічних досягнень та практичного досвіду, тоді його використання принесе оптимальну вигоду для суспільства.
Стандарти займають все більш значне місце в напрямі розвитку індустрії інформаційних технологій. Більше 250 підкомітетів в офіційних організаціях зі стандартизації працюють над стандартами у галузі інформаційних технологій. Більше 1000 стандартів або вже прийняті цими організаціями, або знаходяться в процесі розробки. Процес стандартизації інформаційних технологій далеко не закінчений, і навряд чи коли-небудь буде закінчений, оскільки область інформаційних технологій постійно динамічно розвивається.
Класифікувати стандарти, які діють у сфері інформаційних технологій, можна так (рис. 2.1) [10]:
Стандарти
Залежно
від масштабу
Залежно
від виникнення
«Де-факто»
«Де-юре»
Міжнарод-ні
Національ-ні
Галузе-ві
Внутрішньо-фірмові
Стандарт
на організацію життєвого циклу
Стандарти
забезпечен-ня
якості
Стандарти
докумен-тування
Стандарти
тестування
Стандарти
розробки ПЗ
Стандарти
надійності
Стандарти
інтерфейсу
Інші
Стандарти
обміну даними
Стандарти
програмування
Рисунок 2.1 – Схема класифікації стандартів у галузі інформаційних технологій
Стандартизація здійснюється на різних рівнях. Рівень стандартизації залежить від того, учасники якого географічного, економічного, політичного регіону світу приймають стандарт. Якщо участь у стандартизації відкрито для відповідних органів будь-якої країни, то це міжнародна стандартизація. Регіональна стандартизація – діяльність, відкрита тільки для відповідних органів держав одного географічного, політичного або економічного регіону. Регіональна і міжнародна стандартизація здійснюється фахівцями країн, представлених у відповідних регіональних і міжнародних організаціях.
Державні стандарти розробляють на продукцію, роботи і послуги, потреби в яких носять міжгалузевий характер.
Галузеві стандарти розробляються відповідно до продукції певної галузі. Їх вимоги не повинні суперечити обов'язковим вимогам державних стандартів, а також правилам і нормам безпеки, встановленим для галузі. Приймають такі стандарти державні органи управління (наприклад, міністерства), які несуть відповідальність за відповідність вимог галузевих стандартів обов'язковим вимогам ДСТУ.
Об'єктами галузевої стандартизації можуть бути:
- продукція, процеси та послуги, що застосовуються в галузі;
- правила, що стосуються організації робіт з галузевої стандартизації;
- типові конструкції виробів галузевого застосування (інструменти, деталі кріплення тощо);
- правила метрологічного забезпечення в галузі.
Діапазон використання галузевих стандартів обмежується підприємствами, підвідомчими державному органу управління, що прийняв цей стандарт. На добровільній основі можливе використання цих стандартів суб'єктами господарської діяльності іншого підпорядкування. Ступінь обов'язковості дотримання вимог стандарту галузі визначається тим підприємством, яке застосовує його, або за договором між виробником і споживачем. Контроль за виконанням обов'язкових вимог організовує відомство, що прийняло цей стандарт.
Стандарти підприємств розробляються і приймаються самими підприємствами. Об'єктами стандартизації в цьому випадку зазвичай є складові підсистем організації та управління виробництвом, вдосконалення яких – головна мета стандартизації на даному рівні. Крім того, стандартизація на підприємстві може стосуватися і продукції, виробленої цим підприємством. Тоді об'єктами стандарту підприємства будуть складові частини продукції, технологічне оснащення та інструменти, загальні технологічні норми процесу виробництва цієї продукції. Стандарти підприємств можуть містити вимоги до різного роду послуг внутрішнього характеру.
Внутрішньофірмові стандарти діють всередині організації-розробника програмного забезпечення або будь-якої іншої компанії, пов'язаної з інформаційними технологіями. Такі стандарти, як правило, регламентують порядок оформлення документації, наказів і технічної літератури всередині компанії, користувальницький інтерфейс розроблювальних додатків (наприклад, заборона на використання деяких елементів інтерфейсу), стиль програмування, специфікацію модулів, імена використовуваних змінних, таблиць баз даних (БД). Внутрішньокорпоративні (внутрішньофірмові) стандарти мають вузьку сферу повноважень (одна або декілька фірм), але відіграють велику роль, оскільки вони абсолютно конкретні.
Внутрішньофірмові (внутрішньокорпоративні) стандарти займають особливе місце у класифікації стандартів. Це пов'язано з тим, що вони регламентують технологічні процеси, які відбуваються всередині фірми (наприклад, процеси аналізу, кодування, тестування), вони максимально конкретні і деталізують рівень заходів, якщо користуватися управлінської термінологією.
Стандарт «де-юре» створюється формально визнаною організацією, що стандартизує. Він розробляється з дотриманням правил консенсусу в процесі відкритої дискусії, в якій кожен має шанс взяти участь. Жодна група не може діяти незалежно, створюючи стандарти для промисловості. Якщо яка-небудь група постачальників створить стандарт, який не враховує вимоги користувачів, вона зазнає невдачі. Те саме відбувається, якщо користувачі створюють стандарт, з яким не можуть або не будуть погоджуватися постачальники, – цей стандарт також не буде успішним. Стандарти «де-юре» не можуть бути змінені, не пройшовши процес узгодження під контролем організації, що розробляє стандарти. Стандарти OSI (Open Systems Interconnection reference model), Ethernet, SQL (Structured Query Language) та більшість стандартів мов – приклади таких стандартів.
Слід зазначити, що в oбласті інформаційних технологій існує два основних історично сформованих підходи до розробки стандартів. Перший – коли назріває проблема, – необхідність у стандарті. У цьому випадку збирається група експертів в якомусь розділі інформаційних технологій і обговорює локальні рішення, вигадані окремими компаніями – виробниками програмного забезпечення та науковими організаціями, проводить аналіз цих рішень і розробляється єдиний інтегральний стандарт, який включає в себе кращі ідеї та напрацювання.
Але ринок живе за дещо іншими законами. Перший підхід має інертність, проблема вже назріла, її слід вирішувати, і невідомо, коли зберуться експерти та розроблять необхідний стандарт. У другому випадку компанії – розробники ПЗ розробляють кожна своє рішення, і найпопулярніше, масове з точки зору частоти використання рішення набуває статусу стандарту (необов'язково юридично). Так, SQL став стандартом мови звернення до БД, що називається «де-факто», хоча потім статус стандарту був закріплений юридично.
Недолік цього підходу полягає в тому, що стандартом стає не найсильніше, а саме масове комерційне рішення.
Одна з головних причин значущості сучасної програми стандартизації – усвідомлення небезпеки зловживання стандартами "де-факто". У 60-і та 70-і роки XX ст. створення стандартів «де-факто» ставило користувачів у залежне від виробників положення під час використання основних засобів обробки даних і телекомунікацій. Важливий аспект сьогоднішньої роботи зі стандартизації – подолання цієї залежності через просування стандартних інтерфейсів.
Існує й інша класифікація стандартів [11], згідно з якою стандарти можна умовно розділити на декілька груп за такими ознаками:
- за предметом стандартизації. До цієї групи можна віднести функціональні стандарти (стандарти на мови програмування, інтерфейси, протоколи) і стандарти на організацію життєвого циклу створення та використання інформаційних систем і програмного забезпечення;
- за організацією, що розробляє і затверджує. Тут можна виділити офіційні міжнародні, офіційні національні або національні відомчі стандарти;
- за методичним джерелом. До цієї групи належать різного роду методичні матеріали провідних фірм-розробників програмного забезпечення, фірм-консультантів, наукових центрів, консорціумів зі стандартизації.
Нині відомі такі міжнародні організації, які розробляють стандарти:
1) міжнародна організація зі стандартизації – ISO (International Organization for Standardization). Дана організація зі стандартизації створена у 1946 р. двадцятьма п'ятьма національними організаціями зі стандартизації.
Під час створення організації та вибору її назви враховувалася необхідність того, щоб абревіатура найменування звучала однаково всіма мовами. Для цього було вирішено використовувати грецьке слово «isos» – рівний. Ось чому всіма мовами світу Міжнародна організація зі стандартизації має коротку назву ISO.
Сфера діяльності ISO стосується стандартизації у всіх областях, крім електротехніки та електроніки, що належать до компетенції Міжнародної електротехнічної комісії (МЕК). Деякі види робіт виконуються спільними зусиллями цих організацій. Крім стандартизації ISO займається і проблемами сертифікації.
ISO визначає свої завдання так: сприяння розвитку стандартизації та суміжних видів діяльності у світі з метою забезпечення міжнародного обміну товарами і послугами, а також розвитку співробітництва в інтелектуальній, науково-технічній та економічній областях.
Питання інформаційної технології, мікропроцесорної техніки тощо, входять в область спільних розробок ISO / IEC. Останніми роками ISO приділяє багато уваги стандартизації систем забезпечення якості. Практичним результатом зусиль у цих напрямках є розробка й видання міжнародних стандартів. Під час їх розробки ISO враховує очікування всіх зацікавлених сторін – виробників продукції (послуг), споживачів, урядових кіл, науково-технічних і громадських організацій.
Сьогодні до складу ISO входять 120 країн зі своїми національними організаціями зі стандартизації.
Досить широкі ділові контакти ISO: з нею підтримують зв'язок близько 500 міжнародних організацій, у тому числі всі спеціалізовані агентства ООН, що працюють у суміжних напрямках.
ISO підтримує постійні робочі стосунки з регіональними організаціями зі стандартизації. Практично члени таких організацій водночас є членами ISO. Тому під час розробки регіональних стандартів за основу приймається стандарт ISO нерідко ще на стадії проекту. Найбільш тісне співробітництво підтримується між ISO і Європейським комітетом зі стандартизації (СЕН).
У цілому три організації (ISO, СЕН, МЕК) охоплюють міжнародною стандартизацією всі області техніки. Крім того, вони стабільно взаємодіють у галузі інформаційних технологій та телекомунікації.
Міжнародні стандарти ISO не мають статусу обов'язкових для всіх країн-учасниць. Будь-яка країна світу вправі застосовувати чи не застосовувати їх. Вирішення питання про застосування міжнародного стандарту ISO пов'язано переважно зі ступенем участі країни в міжнародному розподілі праці і станом зовнішньої торгівлі;
2) міжнародна електротехнічна комісія (МЕК). Ця організація створена на міжнародній конференції, в роботі якої брали участь 13 країн, найбільшою мірою зацікавлених у ній. Датою початку міжнародного співробітництва з електротехніки вважається 1881 р., коли відбувся перший Міжнародний конгрес з електрики. Пізніше, в 1904 р., урядові делегати конгресу вирішили, що необхідна спеціальна організація, яка б займалася стандартизацією параметрів електричних машин і термінологією в цій області.
Після другої світової війни, коли була створена ISO, МЕК стала автономною організацією в її складі. МЕК займається стандартизацією в галузі електротехніки, електроніки, радіозв'язку, приладобудування. Ці області не входять в сферу діяльності ISO;
3) об'єднаний технічний комітет (JTC1).
У 1987 р. ISO та ІЕС об'єднали свою діяльність у галузі стандартизації інформаційних технологій (ІТ), створений єдиний орган JTC1 (Joint Technical Committee 1 – об'єднаний технічний комітет 1), призначений для формування всеохоплюючої системи базових стандартів в області ІТ, їх розширень для конкретних сфер діяльності.
JTC1 має 17 підкомісій, чия робота покриває все: від техніки програмного забезпечення до мов програмування комп'ютерної графіки та обробки зображення, з'єднання обладнання, методів захисту тощо. Робота над стандартами ІТ в JTC1 тематично розподілена за підкомітетами (Sut committees – SC).
На додаток створена спеціальна група за функціональними стандартами (Special Group on Functional Standards – SGFS для обробки пропозицій за міжнародними стандартизованим профілями (International Standardized Profiles – ISPs), що являє визначення профілів ІТ.
Нижче перераховані підкомітети та групи JTC1, пов'язані розробкою стандартів ІТ, що належать до оточення відкритих систем (Open Systems Environment – OSE):
- C2 – символьні набори і кодування інформації;
- SC6 – телекомунікація та інформаційний обмін між системами;
- SC7 – розробка програмного забезпечення та системної документації;
- SC18 – текстові та офісні системи;
- SC21 – відкрита розподілена обробка (Open Disti buted Processing – ODP), керування даними (Data Man gement – DM) і взаємозв'язок відкритих систем (OSI);
- SC22 – мови програмування, їх оточення та інтерфейси системного програмного забезпечення;
- SC24 – комп'ютерна графіка;
- SC27 – загальні методи безпеки для ІТ-додатків;
- SGFS – спеціальна група за функціональними стандартами.
Крім міжнародних, є і національні організації, які розробляють стандарти, такі як Державний комітет зі стандартизації та Американський національний інститут стандартів і технології (NIST) та ін.
Попередниками NIST є Американський комітет технічної стандартизації, який у 1928 р. був реорганізований в Американську асоціацію зі стандартизації (ASA).
Організація зі стандартизації США (USASI), проіснувала менше трьох років і була перетворена в ANSI (American National Standards Institute), а тепер NIST.
NIST – неурядова некомерційна організація, яка координує роботи з добровільної стандартизації у приватному секторі економіки, керує діяльністю організацій – розробників стандартів, приймає рішення про надання стандарту статусу національного (якщо в ньому зацікавлені різні фірми і стандарт набуває міжгалузевого характеру). NIST не розробляє стандарти, але є єдиною організацією в США, яка затверджує національні стандарти. Це відповідає основному завданню NIST сприянню вирішення проблем, що мають загальнодержавне значення (економія енергоресурсів, захист навколишнього середовища, забезпечення безпеки життя людей і умов виробництва).
Розглянемо такі стандарти та методики, що стосуються організації життєвого циклу ІС і ПЗ:
- міжнародний стандарт ISO/IEC 12207:1995-08-01 на організацію життєвого циклу продуктів програмного забезпечення;
- вітчизняний комплекс стандартів ГОСТ 34;
- методика Oracle CDM (Custom Development Method) з розробки прикладних інформаційних систем під замовлення.
Перша редакція ISO 12207 була підготовлена у 1995 р. об'єднаним технічним комітетом ISO / IEC JTC1 «Інформаційні технології, підкомітет SC7, проектування програмного забезпечення».
За визначенням, ISO 12207 – базовий стандарт процесів життєвого циклу ПЗ, орієнтований на різні види ПЗ та типи проектів автоматизованих систем, у яких ПЗ є однією зі складових частин. Стандарт визначає стратегію і загальний порядок у створенні та експлуатації ПЗ, він охоплює життєвий цикл від концептуалізації ідей до завершення проекту.
Доцільність спільного використання стандартів на ІС і на ПЗ обумовлюється одним з положень ISO 12207, згідно з яким процеси, використовувані під час життєвого циклу ПЗ, мають бути сумісні з процесами, використовуваними під час життєвого циклу автоматизованої системи.
У стандарті ISO 12207 не передбачено будь-яких етапів (фаз або стадій) життєвого циклу ІС. Даний стандарт визначає лише ряд процесів, причому порівняно з Oracle CDM стандарт ISO 12207 складається з набагато більш крупних узагальнених процесів: придбання, постачання, розробка, функціонування та супроводження. Дещо перебільшуючи, можна сказати, що один процес ISO 12207 можна зіставити з усіма процесами Oracle CDM, разом узятими.
Згідно з ISO 12207, кожен процес поділяється на ряд дій, а кожна дія – на ряд завдань.
Дуже важливою особливістю ISO 12207 порівняно з Oracle CDM є те, що кожен процес, дія або завдання ініціюються і виконуються іншим процесом в міру необхідності, причому немає заздалегідь визначених послідовностей (природно, при збереженні логіки зв'язків за вихідними відомостями завдань тощо).
Крім того, стандарт ISO 12207 забезпечує максимальний ступінь адаптивності. Безліч процесів і задач сконструйовано так, що можлива їх адаптація у відповідності з конкретними проектами ІС.
ГОСТ 34 планувався в кінці 80-х років як всеохоплюючий комплекс взаємопов'язаних міжгалузевих документів. Об'єктами стандартизації є автоматизовані системи різних видів і всі види їх компонентів, а не тільки програмне забезпечення і бази даних.
Комплекс розрахований на взаємодію замовника й розробника. Аналогічно ISO 12207, в ньому передбачено, що замовник може розробляти автоматизовану систему для себе сам (наприклад, створивши для цього спеціалізований підрозділ). Проте формулювання ГОСТ 34 не орієнтовано на настільки явне і у відомому сенсі симетричне відображення дій обох сторін, як це зроблено в ISO 12207. Оскільки ГОСТ 34 переважно приділяє увагу змісту проектних документів, розподіл дій між сторонами зазвичай проводиться, виходячи з цього змісту.
Найбільш популярними можна вважати стандарти ГОСТ 34.601-90 (стадії створення автоматизованої системи), ГОСТ 34.602-89 (технічне завдання на створення автоматизованої системи) та методичні вказівки РД 50-34.698-90 (вимоги до змісту документів). Стандарти передбачають стадії та етапи виконання робіт зі створення автоматизованої системи, але не передбачають наскрізних процесів у явному вигляді.
Стадії та етапи, що виконуються організаціями – учасниками робіт зі створення автоматизованої системи, встановлюються в договорах і технічному завданні, що близько до підходу ISO 12207.
Документи ГОСТ 34 визначають єдину термінологію і цілком розумно класифікують роботи зі створення автоматизованої системи та документи, що розробляються внаслідок цих робіт. Завдяки ГОСТ 34 спрощується інтеграція різних систем і підвищується якість систем, отриманих внаслідок інтеграції.
Одним з вже сформованих напрямків діяльності фірми ORACLE стала розробка методологічних основ і виробництво інструментальних засобів для автоматизації процесів розробки складних прикладних систем, орієнтованих на інтенсивне використання БД. Методика Oracle CDM є розвитком давно розробленої версії Oracle CASE-Method, застосовуваної у CASE-засобі Oracle CASE (в нових версіях – Designer/2000).
Основу CASE-технології та інструментального середовища фірми ORACLE складають:
- методологія структурного спадного проектування, при якій розробка прикладної системи подається у вигляді послідовності чітко визначених етапів;
- підтримка всіх етапів життєвого циклу прикладної системи, починаючи з найзагальніших описів предметної області до отримання та супроводу готового програмного продукту;
- орієнтація на реалізацію додатків в архітектурі клієнт-сервер з використанням усіх особливостей сучасних серверів баз даних, включаючи декларативні обмеження цілісності, збережені процедури, тригери баз даних, і з підтримкою в клієнтській частині всіх сучасних стандартів і вимог до графічного інтерфейсу кінцевого користувача;
- наявність централізованої бази даних, репозитарія, для зберігання специфікацій проекту прикладної системи на всіх етапах її розробки. Такий репозитарій являє собою базу даних спеціальної структури, яка працює під управлінням СКБД ORACLE;
- можливість одночасної роботи з репозитарієм багатьох користувачів.
Такий багатокористувацький режим майже автоматично забезпечується стандартними засобами СКБД ORACLE. Централізоване зберігання проекту системи та управління одночасним доступом до нього всіх учасників розробки підтримують узгодженість дій розробників і не допускають ситуації, коли кожен проектувальник або програміст працює зі своєю версією проекту та модифікує її незалежно від інших;
- автоматизація послідовного переходу від одного етапу розробки до наступного. Для цього передбачені спеціальні утиліти, за допомогою яких можна за специфікаціями концептуального рівня (моделі предметної області) автоматично отримувати первинний варіант специфікації рівня проектування (опис структури бази даних і складу програмних модулів), щоб на його основі після всіх необхідних уточнень і доповнень автоматично генерувати готові до виконання програми;
- автоматизація різних стандартних дій з проектування та реалізації програми: передбачається генерація численних звітів за вмістом репозитарія, що забезпечують повне документування поточної версії системи на всіх етапах її розробки; за допомогою спеціальних процедур надається можливість перевірки специфікацій на повноту і несуперечність.
Згідно з Oracle CDM, життєвий цикл формується з певних фаз проекту і процесів, кожен з яких виконується протягом декількох етапів.
Методика Oracle CDM визначає такі фази життєвого циклу ІС:
- стратегія;
- аналіз (формулювання детальних вимог до прикладної системи);
- проектування (перетворення вимог у детальні специфікації системи);
- реалізація (написання та тестування додатків);
- впровадження (установка нової прикладної системи, підготовка до початку експлуатації);
- експлуатація (підтримка програми і стеження за нею, планування майбутніх функціональних розширень).
Таким чином, жоден з розглянутих стандартів не є універсальним, що описує всі види дій і завдань, які виконуються в конкретних проектах. Така ситуація, ймовірно, об'єктивно неминуча для будь-яких досить конкретних стандартів і фірмових методик.
Найбільш широкий набір процесів, дій і завдань, що охоплює більшість можливих ситуацій за максимальної адаптованості, міститься у стандарті ISO 12207. Він може служити прикладом добре організованого стандарту, що містить мінімум обмежень і конкретних рекомендацій. В ході використання ISO 12207 детальні визначення процесів, форм документів тощо доцільно виносити в різні функціональні стандарти, відомчі нормативні документи або фірмові методики, які можуть бути використані або не використані в кожному конкретному проекті.
ГОСТ 34 досить повно і фундаментально визначає:
- систему як об'єкт створення чи розвитку;
- аналітичні та за необхідності дослідні роботи, спрямовані на розробку обґрунтованої концепції автоматизованої системи;
- види забезпечення системи, які загалом узгоджуються з вимогами ISO 12207 до системи і програмного забезпечення.
Матеріали ГОСТ 34 майже так само, як і ISO 12207, а можливо, ще більш чітко визначають, що автоматизована система – це насамперед люди, які виконують свої функції за допомогою інформаційних технологій.
ГОСТ 34 завдяки своїй комплексній орієнтації на систему та забезпечення єдиної термінології дозволяє уникнути ситуацій, у яких розробники різних професій (наприклад, фінансові аналітики та проектувальники баз даних) «говорять різними мовами», від чого в підсумку страждають цілісність і глибина опрацювання проекту.
ГОСТ 34 і CDM передусім орієнтовані на дії зі створення та підтримки систем, a ISO 12207 – на придбання та експлуатацію систем (при цьому розробка є процесом, який логічно випливає з придбання).
2.2 Медичні інформаційні стандарти – регламентуючі документи формування, передачі та обробки медичної інформації
Сучасний підхід до поліпшення якості медичної допомоги спрямований на контроль і покращання діяльності системи охорони здоров’я, підвищення її ефективності завдяки впровадженню практик, що базуються на доказах, і використанні клінічних досліджень високої якості як основи клінічної інформації. Приклади з найкращої світової практики свідчать, що впровадження принципів доказової медицини передбачає урахування безпеки та ефективності медичних послуг і технологій. Сучасна медична практика вимагає від лікаря використання тільки найнадійніших доказів, від хворого – активної інформованої участі у профілактичних програмах та під час надання медичної допомоги [12].
Загальнодержавна програма адаптації законодавства України до законодавства Європейського Союзу (Закон України від 18.03.2004 р. № 1629-IV) передбачає гармонізацію національної системи стандартизації за європейськими принципами. Сьогодні стандартизація в охороні здоров’я України здійснюється шляхом розробки і впровадження в повсякденну медичну практику клінічних настанов (КН) (рекомендацій) і клінічних протоколів, гармонізації стандартів медичної допомоги (СМД) з міжнародною системою стандартизації. При цьому за основу СМД мають бути взяті наукові докази ефективності й безпеки медичних втручань, отримані під час проведених за єдиною методикою клініко-епідеміологічних досліджень (доказова медицина), або у разі їх відсутності – дані про найкращу медичну практику.
Ефективний обмін інформацією як всередині медичних установ, так і з іншими організаціями вимагає однозначного тлумачення понять, що використовуються у численних підрозділах органів охорони здоров'я. Найкращим способом вирішення цього завдання є застосування єдиної мови, каталогу і тезаурусу метаданих.
Метадані – це, по суті, «дані про дані». У цьому визначенні криється логічний, послідовний підхід до ефективного та повторного використання інформації. Наприклад, метадані музичної бібліотеки, що зберігається на компакт-диску, – це інформація, яка описує власне компакт-диск: назву видавця, перелік виконавців, назви пісень тощо. Тезаурус є засобом, який може гарантувати, що «наскрізна» інформація, яка використовується в медичній установі (а також передається між різними органами охорони здоров'я та між медичними й іншими організаціями) є уніфікованою, тобто одним тим самим метаданим завжди відповідають ті самі поняття. Створення каталогу стандартних термінів і дескрипторів та його використання в різноманітних службах передбачає визначення загальновживаних ключів, які забезпечують ефективне отримання й використання інформації будь-ким, хто пройде відповідну авторизацію.
Розроблена консорціумом W3C (World Wide Web Consortium) технологія семантичної мережі, яка включає в себе середовище опису ресурсів (Resource Description Framework, RDF), визначає загальну архітектуру метаданих і призначена для забезпечення сумісності метаданих за допомогою спільної семантики, структури та синтаксису. Технологія семантичної мережі передбачає розширення можливостей Інтернету завдяки механізмам надання інформації чітко визначеного значення, яке дозволяє ефективно використовувати її у спільній роботі як комп'ютерів, так і людей.
Ініціатива метаданих Дублінського ядра (The Dublin Core Metadata Initiative, DCMI) – загальновизнаний відкритий форум, присвячений розробці сумісних стандартів метаданих на базі ініціатив W3C щодо впровадження стандартів RDF і XML. Концепція метаданих Дублінського ядра доповнює існуючі підходи щодо пошуку та індексування мережних метаданих і використовується у багатьох зацікавлених спільнотах, у тому числі урядах, бібліотеках, освітніх організаціях та комерційних компаніях.
За умови посилення співпраці різних медичних установ особливого значення набуває сумісність різних медичних інформаційних систем. Сумісність тепер вважається основним фактором під час створення безпечного та надійного обміну медичними даними пацієнтів. Згідно з визначенням Американського інституту електронної інженерії (Institute of Electrical and Electronics Engineers, http://www.ieee.org), сумісність визначається як «здатність двох чи більше систем обмінюватися інформацією та використовувати отриману інформацію».
Однією з передумов розвитку сумісності є розвиток стандартизації в медичній інформатиці. Стандартизація дасть можливість даним, які створені в одній системі, бути доступними та повторно використовуватися в системах інших виробників, зберігаючи початкову семантику.
Нині відома класифікація стандартів [13], згідно з якою світові медичні інформаційні стандарти умовно можна розділити на дві групи: термінологічні стандарти та стандарти обміну інформацією.
Найбільш поширеними термінологічними стандартами є LOINC, MeSH, SNOMED та ін. Серед медичних стандартів обміну даних відомі такі стандарти: ASTM, ASC X12, IEEE/MEDIX, NCPDP, HL7, DICOM та ін. Як правило, стандарти носять назви груп/комітетів та інших некомерційних організацій, які їх розробляють.
Кожна група з розробки стандартів має деяку спеціалізацію, так ASC X12N займається зовнішніми стандартами обміну електронними документами, ASTM E31.11 – стандартами обміну даними лабораторних тестів, IEEE P1157 – стандартами обміну медичними даними ("MEDIX"), ACR/NEMA DICOM – стандартами, пов'язаними з обміном зображень тощо.
Найбільш серйозні та інтенсивно розвиваючі стандарти знаходять програмно-апаратну підтримку у таких великих виробників медичної техніки, як Philips, Siemens, Acuson та інші. У ряді країн питання стандартизації обміну медичними даними вирішуються досить глобально. Так, наприклад, у США, в 1996 році Американським національним інститутом стандартів ANSI був затверджений національний стандарт обміну медичними даними в електронному вигляді HL7 (Health Level 7) [14].
Стандарт HL7 призначений для полегшення взаємодії комп'ютерних програм в установах охорони здоров'я, обміну зовнішніми даними. Його основна мета полягає в такій стандартизації обміну даними між медичними комп'ютерними програмами, при якій виключається або значно знижується необхідність у розробці та реалізації специфічних програмних інтерфейсів, потрібних за відсутності стандарту. Крім того, метою HL7 є підтримка електронного обміну інформацією в охороні здоров'я під час використання широкого спектра комунікаційних середовищ, включаючи і значно менш повні порівняно з моделлю OSI.
Призначення стандарту HL7 складається в стандартизації обміну даними, а не прикладних систем, що займаються цим обміном. Це означає, що методи застосування даного стандарту в різних медичних установах можуть істотно відрізнятися.
Іншим інтенсивно розвиваючим медичним стандартом є DICOM (Digital Imaging and COmmunications in Medicine, цифрові зображення й обмін ними в медицині) [15]. Перша версія цього стандарту була розроблена Американським Коледжем Радіології (American College of Radiology, ACR) і Національною асоціацією виробників електронного устаткування (National Electrical Manufacturers Association, NEMA) у 1985 році.
DICOM – це індустріальний стандарт для передачі радіологічних зображень та іншої медичної інформації між комп'ютерами, що спирається на розроблену ISO референсну (еталонну) модель взаємодії відкритих систем OSI/RM (Open System Interconnection Reference Model).
OSI/RM призначена для визначення загальної основи процесу стандартизації в галузі взаємозв'язку систем, що забезпечує цілісність і взаємну узгодженість стандартів [16].
Стандарт DICOM описує "паспортні" дані пацієнта, умови проведення дослідження, положення пацієнта в момент отримання зображення і т.п., для того щоб надалі було можливо провести медичну інтерпретацію даного зображення.
Стандарт дозволяє організувати цифровий зв'язок між різним діагностичним і терапевтичним обладнанням, що використовується в системах різних виробників. Робочі станції, комп'ютерні (КТ) та магнітно-резонансні томографи (МРТ), мікроскопи, УЗ-сканери та ін. від різних виробників, розташовані в одному місті чи декількох містах, можуть "спілкуватися" один з одним на основі DICOM з використанням відкритих мереж за стандартними протоколами, наприклад TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).
З використанням стандарту DICOM можна проводити різні медичні дослідження в територіально-розподілених діагностичних центрах з можливістю збору та обробки інформації в потрібному місці.
Якщо в США розробка стандартів медичної інформатики координується відповідними підкомітетами Американського національного інституту стандартизації АNSI, то в Європі – підкомітетом ТС251 Європейського комітету зі стандартизації СЕN (Comité Européen de Normalisation) [13].
Розробка стандартів – це прерогатива держави. Поки не будуть прийняті стандарти МОЗ України для зберігання та передачі інформації, єдино правильним рішенням є розробка архітектури, орієнтованої на європейські стандарти.
2.3 Класифікація та кодування медичної інформації
2.3.1 Основні поняття в області класифікації та кодування інформації
Важливими поняттями під час роботи з медичною інформацією є класифікація та кодування.
Термін «класифікація» (від лат. classis – розряд, група) має два різні значення: по-перше – це процес проектування системи класифікацій, по-друге – це сам процес опису об'єкта з використанням кодів та умов, які є показниками поняття у рамках певної системи класифікації [17]. Ми використовуватимемо цей термін тільки в першому значенні. Класифікація базується на попередніх знаннях і формує ключ, який дозволяє поглибити знання.
Угрупування інформації здійснюється на основі систем класифікації та кодування (це спеціалізовані засоби формалізованого опису), що дозволяють подати економічну інформацію у формі, зручній для введення й обробки даних за допомогою обчислювальної техніки, і у формі, зручній для сприйняття людиною.
Класифікатор – офіційний документ, що являє собою систематизований звід найменувань і кодів класифікаційних угруповань і/або об'єктів класифікації.
Мета класифікації медичної інформації – підтримувати створення статистики охорони здоров'я та полегшувати дослідження в цій області. Прикладом може служити класифікація відхилень електрокардіограми або діагнозу від норми в певному класі хвороб.
При класифікації поняття впорядковуються за родовими зв'язками. Родові зв'язки – це зв'язки типу «А з роду B». Наприклад: виразка шлунка – більш вузьке поняття, а захворювання органів травного тракту – більш широке.
Класифікація – це впорядкована в рамках певної галузі система понять з явними або неявними принципами організації. Прикладами областей впорядкування є безліч діагнозів, медичні процедури тощо.
Наприклад, якщо ми хочемо визначити кількість ліжок, необхідних різним віковим категоріям у лікарні, ми могли б використовувати вікові класи, які подані у табл. 2.1.
Таблиця 2.1 – Вікова класифікація хворих
Клас |
Вік (років) |
Малюки |
0 – 3 |
Діти |
4 – 12 |
Підлітки |
13 – 18 |
Дорослі |
19 – 64 |
Літні люди |
65 –> |
У цьому гіпотетичному прикладі визначення класів – це відносно просте завдання та вимоги до класифікації легко виконати (див. табл. 4.2). Класифікація виконана відповідно до єдиного критерію – віку, тобто вік використовується як критерій диференціації (критерій, за яким відбувається розбиття на класи).
У табл. 2.2 наведено вимоги до класів і додаткові вимоги для комп'ютерних систем класифікації.
Таблиця 2.2 – Вимоги до класифікації та додаткові вимоги для комп’ютерних систем кодування
Вимоги до класифікації |
Додаткові вимоги для комп'ютерних систем кодування |
сформованість області; класи не повинні перетинатися (взаємне виключення); відповідність поставленої мети; однорідний порядок (один принцип на рівень); зрозумілі критерії для визначення меж класу; однозначні й повні принципи для використання; достатній рівень деталізації. |
врахування використання синонімів; врахування використання лексичних варіацій (різновидів); нечутливість до орфографічних помилок; надійність; послідовність дій (нечутливість до понять і термінів). |
У класифікаціях, які використовують більш ніж один принцип упорядкування, ситуація ускладнюється. У класифікації хвороб ми маємо справу з різними аспектами, серед яких: анатомічне розташування, етіологія, морфологія, дисфункція. Кожен з цих аспектів може використовуватися для впорядкування. Таке впорядкування шляхом класифікації за певними ознаками називається віссю класифікації. Багатовісьові класифікації використовують декілька критеріїв впорядкування водночас. У системі охорони здоров'я використовуються переважно багатовісьові класифікації. Одна з переваг багатовісьової класифікації полягає в тому, що вона допускає більш диференційований опис індивіда, ніж одномірний (наприклад, коли індивід Х описується тільки одним діагнозом у класичному сенсі).
Сьогодні відомі такі три методи класифікації об'єктів: ієрархічний, фасетний, дескрипторний. Дані методи розрізняються різною стратегією застосування класифікаційних ознак. Розглянемо основні ідеї цих методів для створення систем класифікації.
Ієрархічна система класифікації (рис. 2.2) будується так:
- вихідна множина елементів складає 0-й рівень і ділиться залежно від обраної класифікаційної ознаки на класи (угруповання), які утворюють 1-й рівень;
- кожен клас 1-го рівня відповідно до своєї, характерної для нього класифікаційної ознаки, ділиться на підкласи, які утворюють 2-й рівень;
- кожен клас 2-го рівня аналогічно ділиться на групи, які утворюють 3-й рівень, і т.д.
Рисунок 2.2 – Ієрархічна система класифікації
Ієрархічний принцип класифікації полягає в переході «від загального до конкретного» під час деталізації характеристик ідентифікованого об'єкта і структурно може бути поданий за допомогою графа «типу дерева». У такій системі класифікації інформаційні одиниці, що кодуються, ідентифікуються як відповідні вузли графа, а розмірність кодів, тобто кількість розрядів у них, збільшується в міру переміщення від кореня графа до його вершин. Наприклад, значення елементів структури коду 616.5 у системі УДК відображає приналежність об'єкта, що класифікується, у такому порядку його ієрархічної деталізації (рис. 2.3).
Рисунок 2.3 – Структура співпідпорядкованості (уточнення) кодованих позицій в умовах ієрархічної класифікації
Враховуючи достатньо жорстку процедуру побудови структури класифікації, необхідно перед початком роботи визначити її мету, тобто якими властивостями мають володіти об'єкти, які об'єднуються в класи. Ці властивості приймаються надалі за ознаки класифікації.
В ієрархічній системі класифікації кожен об'єкт на будь-якому рівні має бути віднесений до одного класу, який характеризується конкретним значенням обраної класифікаційної ознаки. Для подальшого угруповання в кожному новому класі необхідно задати свої класифікаційні ознаки та їх значення. Отже, вибір класифікаційних ознак залежатиме від семантичного змісту того класу, для якого необхідне угруповання на наступному рівні ієрархії.
Кількість рівнів класифікації, відповідна кількості ознак, обраних як підстава поділу, характеризує глибину класифікації.
Переваги ієрархічної системи класифікації: простота побудови та використання незалежних класифікаційних ознак у різних гілках ієрархічної структури. Недоліки ієрархічної системи класифікації: жорстка структура, яка призводить до складності внесення змін, оскільки доводиться перерозподіляти всі класифікаційні угруповання; неможливість групувати об'єкти за заздалегідь не передбаченим сполученням ознак.
Фасетна система класифікації на відміну від ієрархічної дозволяє вибирати ознаки класифікації незалежно як один від одного, так і від семантичного змісту об'єкта, що класифікується. Ознаки класифікації називаються фасетами (facet – рамка). Кожен фасет містить сукупність однорідних значень даної класифікаційної ознаки. Причому значення у фасеті можуть розташовуватися в довільному порядку, хоча краще їх упорядкування.
Приклад. Фасет «колір очей» містить значення: сірий, зелений, карий, блакитний, чорний. Фасет «відділення» містить значення: офтальмологічне, терапевтичне, гінекологічне, хірургічне, стоматологічне тощо.
Схема
побудови фасетної системи класифікації
подається у вигляді таблиці, наведеної
на рис. 2.4. Назви стовпчиків відповідають
виділеним класифікаційним ознакам
(фасетам), позначеними
.
У кожній клітці таблиці зберігається
конкретне значення фасета «колір очей».
Рисунок 2.4 – Фасетна система класифікації
Процедура
класифікації полягає у привласненні
кожному об'єкту відповідних значень з
фасетів. При цьому можуть бути використані
не всі фасети. Для кожного об'єкта
задається конкретне угруповання фасетів
структурною формулою, в якій відображається
їх порядок слідування:
,
де
– кількість фасетів.
Під час побудови фасетної системи класифікації необхідно, щоб значення, використовувані в різних фасетах, не повторювалися. Фасетну систему легко можна модифікувати, вносячи зміни в конкретні значення будь-якого фасета.
Приклад. Поставлено завдання – створити фасетну систему класифікації для інформаційного об'єкта «Відділення», яка дозволить класифікувати інформацію про лікарів за такими класифікаційними ознаками: відділення в якому він працює, віковий склад лікарів, стать лікаря, вчена ступінь.
Згрупуємо та подамо у вигляді табл. 2.3 всі класифікаційні ознаки за фасетами:
- фасет «назва відділення» з чотирма назвами відділень;
- фасет «вік» з трьома віковими групами;
- фасет «стать» з двома градаціями;
- фасет «вчений ступінь» з двома градаціями.
Таблиця 2.3 – Приклад фасетної системи класифікації для інформаційного об'єкта «Відділення»
Назва відділення |
Вік |
Стать |
Вчений ступінь |
Офтальмологічне |
до 30 років |
Ч |
к.м.н. |
Гінекологічне |
від 40 до 50 років |
Ж |
к.м.н. |
Хірургічне |
від 40 до 50 років |
Ч |
д.м.н. |
Стоматологічне |
понад 50 років |
Ж |
к.м.н. |
Структурну формулу будь-якого класу можна подати у вигляді:
Qs=(Відділення, Вік, Стать, Вчений ступінь).
Привласнюючи конкретні значення кожному фасету, отримаємо такі класи:
-
=
(Офтальмологічне відділення, вік до 30
років, чоловік, к.м.н.);
-
=
(Гінекологічне відділення, вік від 40 до
50 років, жінка, к.м.н.);
-
=
(Хірургічне відділення, вік від 40 до 50
років, чоловік, д.м.н.);
-
=
(Стоматологічне відділення, вік понад
50 років, жінка, к.м.н.).
Переваги фасетної системи класифікації: можливість створення великої ємності класифікації, тобто використання великої кількості ознак класифікації та їх значень для створення угруповань; можливість простої модифікації всієї системи класифікації без зміни структури існуючих угруповань. Недоліком фасетної системи класифікації є складність її побудови, оскільки необхідно враховувати все різноманіття класифікаційних ознак.
Для організації пошуку інформації, для ведення тезаурусів (словників) ефективно використовується дескрипторна (описова) система класифікації, мова якої наближається до природної мови опису інформаційних об'єктів. Особливо широко вона використовується в бібліотечній системі пошуку.
Суть дескрипторного методу класифікації полягає в наступному:
- відбирається сукупність ключових слів або словосполучень, що описують певну предметну область або сукупність однорідних об'єктів. Причому серед ключових слів можуть знаходитися синоніми;
- вибрані ключові слова та словосполучення піддаються нормалізації, тобто з сукупності синонімів вибирається один або декілька найбільш уживаних;
- створюється словник дескрипторів, тобто словник ключових слів і словосполучень, відібраних внаслідок процедури нормалізації.
Між дескрипторами встановлюються зв'язки, які дозволяють розширити область пошуку інформації. Зв'язки можуть бути трьох видів:
- синонімічні, що вказують деяку сукупність ключових слів як синоніми;
- родовидові, що відображають включення деякого класу об'єкта у більш представницький клас;
- асоціативні, що з'єднують дескриптори, які мають загальні властивості.
Приклад. Синонімічний зв'язок: хворий – нездоровий – захворілий. Родовидовий зв'язок: лікарня – відділення – кабінет. Асоціативний зв'язок: хворий – обстеження – лікар – палата.
У більшості класифікацій різні властивості позначають кодами. Фактично, кодування – це зіставлення певної властивості об'єкта та його коду. Код може бути позначений числами, літерами, або і тим, й іншим [18]. Код характеризується: довжиною – число позицій у коді, та структурою – порядок розташування в коді символів, використовуваних для позначення класифікаційної ознаки. Нижче наведені різні види кодів.
Числові коди (найчастіше цілі) можуть формуватися послідовно (як порядковий номер). У цьому випадку новий клас отримує наступне не використане число, що зручно під час додавання нового класу. Вони також можуть призначатися випадковим чином, для того щоб уникнути конкретики, прихованої в коді.
Мнемонічний код формується з одного або декількох символів класу. Це допомагає користувачам запам'ятовувати коди. За великої кількості класів це призводить до дуже довгих кодів, тому мнемонічний код використовується для обмеженого типу класів. Наприклад, лікарняні листи найчастіше нумерують мнемонічними кодами.
Ієрархічні коди формуються, розширюючи існуючий код на один або більшу кількість додаткових символів для кожного додаткового рівня деталізації. Ієрархічний код несе інформацію щодо рівня деталізації спорідненого класу і щодо ієрархічних зв’язків з його родовим (батьківським) класом. Такий спосіб кодування подібний до структури ієрархічних баз даних, з більш загальним класом (батьками) на вищому рівні, і більш дрібними класами (дітьми) на нижчих рівнях. Це означає, що дані можуть бути відновленими, використовуючи ієрархічні коди на деякому рівні, навіть, коли на більш низьких рівнях зроблені істотні продовження або модифікації.
Складові коди – це складні коди, які формуються з простіших сегментів. Кожен сегмент характеризує пов'язаний з ним клас.
Сукупність правил і методів кодування класифікаційних угруповань і об'єктів класифікації заданої множини називається системою кодування.
Не менш важливими поняттями в медичній практиці є таксономія, нозологія та нозографія.
Таксономія – це теоретичне визначення класифікації, у тому числі її основних принципів, процедур і правил. Термін «таксономія» використовувався у роботі Карла Ліннея з класифікації біологічних організмів. Цей термін також застосовується для позначення кінцевого продукту таксономічного процесу і тому часто синонімічний з класифікацією. Ми використовуватимемо цей термін у сенсі науки про класифікацію. Термін класифікація використовується для визначення кінцевого продукту, тобто сформованої системи класів.
Нозологія – наука про визначення хвороб. Вона описує симптоматику, синдроми, порушення та інші пошкодження, і також саме захворювання. Визначає тільки істотні характеристики хвороби.
На відміну від нозології, нозографія – це наука про опис хвороб. Різниця між визначенням і описом хвороби: визначення хвороби дає тільки істотні характеристики хвороби, тоді як опис включає випадкові характеристики, тобто характеристики, емпірично співвідносні з сутністю хвороби. Наприклад, так звані критерії класифікації ревматичного артриту, встановлені Американською ревматологічною асоціацією ARA (American Rheumatism Association), наведені у табл. 2.4. У цьому визначенні відсутні істотні характеристики; всі характеристики випадкові. Ймовірно, істотну характеристику ревматичного артриту медична наука ще не знайшла.
Таблиця 2.4 – Критерії ARA для класифікації ревматичного артриту
Номер |
Характеристика |
1. |
Ранковий твердий |
2. |
Артрит трьох або більше об'єднаних областей |
3. |
Артрит ручних сполук |
4. |
Симетричний артрит |
5. |
Ревматичні вузли |
6. |
Ревматичний фактор сироватки |
7. |
Типові радіографічні зміни |
Для постановки відповідного діагнозу як мінімум чотири з 7 критеріїв мають виконуватися.
2.3.2 Міжнародні системи класифікації та кодування
До питання про класифікацію та кодування практично не існує універсального підходу. В різний час у різних країнах створювалися свої системи кодів, зокрема для медичної інформації.
Відомі такі міжнародні системи класифікації та кодування, як ICD (МКХ), ICPC, DSM, логічний ідентифікатор LOINC, словник MеSH, систематизована номенклатура SNOMED, клінічні коди Ріда RCC та уніфікована система медичної мови UMLS. Розглянемо їх більш детально.
ICD (International Classification of Diseases) – це первинна система кодування для узагальненого запису про хворого, яка є найбільш поширеною в системі охорони здоров'я. Перше видання було опубліковано в 1900 р. Воно перевидавалося із виправленнями та доповненнями. Останнє видання було опубліковано у 1992 р. Порівняно з попередніми виданнями, практично кожна версія має більш глибокі коди.
ICD відома також як МКХ – міжнародна статистична класифікація хвороб та проблем, пов'язаних зі здоров'ям (англ. International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems). Цей документ використовується як провідна статистична та класифікаційна основа в охороні здоров'я. Періодично (раз на десять років) переглядається під керівництвом Всесвітньої Організації Охорони Здоров'я (ВООЗ). МКХ є нормативним документом, який забезпечує єдність методичних підходів та міжнародну порівнянність матеріалів.
Метою МКХ є створення умов для систематизованої реєстрації, аналізу, інтерпретації і порівняння даних про смертність та захворюваність, отриманих у різних країнах або регіонах і в різний час. МКХ використовується для перетворення словесного формулювання діагнозів хвороб та інших проблем, пов'язаних зі здоров'ям, у буквено-цифрові коди, які забезпечують зручність зберігання, вилучення та аналізу даних.
МКХ стала міжнародною стандартною діагностичною класифікацією для всіх загальних епідеміологічних цілей і багатьох цілей, пов'язаних з управлінням охорони здоров'я. Вони включають аналіз загальної ситуації зі здоров'ям груп населення, а також підрахунок частоти і поширеності хвороб та інших проблем, пов'язаних зі здоров'ям, у їх взаємозв'язку з різними чинниками.
Міжнародна конференція за 10-м переглядом Міжнародної класифікації хвороб була проведена ВООЗ в Женеві 25 вересня – 2 жовтня 1989 р. Головне нововведення в Десятому перегляді – це використання алфавітно-цифрової системи кодування, яка передбачає наявність у чотиризначній рубриці однієї літери, за якою йдуть три цифри, що дозволило більш ніж удвічі збільшити розміри структури кодування. Введення в рубрики літер або груп літер дозволяє закодувати в кожному класі до 100 тризначних категорій. З алфавіту 26 літер використано 25. Таким чином, можливі номери кодів поширюються від A00.0 до Z99.9. Літера U залишена вакантною (резервною).
Важливим нововведенням стало включення в кінці деяких класів переліку рубрик для порушень, що виникають після медичних процедур. Ці рубрики вказували на серйозні стани, що виникають після різних втручань, наприклад ендокринні та метаболічні розлади після видалення органу чи інші патологічні стани, такі як демпінг-синдром після операції на шлунку.
Основою класифікації МКХ-10 є тризначний код, що є обов'язковим рівнем кодування даних про смертність, які окремі країни надають ВООЗ, а також під час проведення основних міжнародних порівнянь.
МКХ – це змінно-вісьова класифікація. Структура МКХ-10 розроблена на основі класифікації, запропонованої Вільямом Фарро. Його схема полягала в тому, що для всіх практичних та епідеміологічних цілей статистичні дані про хвороби мають бути згруповані так:
- епідемічні хвороби;
- конституціональні чи загальні хвороби;
- місцеві хвороби, згруповані за анатомічною локалізацією;
- хвороби, пов'язані з розвитком;
- травми.
Класифікація розділена на 21 клас. Першим знаком коду в МКХ є літера, і кожна літера відповідає певному класу, за винятком літери D, яка використовується у класі II «Новоутворення» та у класі III «Хвороби крові і кровотворних органів та окремі порушення із залученням імунного механізму», та літери H, яка використовується у класі VII «Хвороби ока та придаткового апарату» та у класі VIII «Хвороби вуха і соскоподібного відростка». Чотири класи (I, II, XIX і ХХ) використовують більше однієї літери в першому знаку своїх кодів.
Класи I – XVII належать до захворювань та інших патологічних станів, клас XIX – до травм, отруєнь і деяких інших наслідків дії зовнішніх чинників. Інші класи охоплюють ряд сучасних понять, що стосуються діагностичних даних.
Класи поділяються на однорідні «блоки» тризначних рубрик. Наприклад, у класі I назви блоків відображають дві осі класифікації – спосіб передачі інфекції та широку групу патогенних мікроорганізмів.
У класі II першою віссю є характер новоутворень з локалізації, хоча декілька тризначних рубрик призначені для важливих морфологічних типів новоутворень (наприклад, лейкози, лімфоми, меланоми, мезотеліоми, саркоми Капоші). Діапазон рубрик дано в дужках після кожної назви блоку.
В рамках кожного блоку деякі з тризначних рубрик призначені тільки для однієї хвороби, відібраної внаслідок її частоти, тяжкості, сприйнятливості до дій служб охорони здоров'я, у той час як інші тризначні рубрики призначені для груп хвороб з деякими загальними характеристиками. У блоці зазвичай є рубрики для «інших» станів, що дають можливість класифікувати велику кількість різних станів, які рідко зустрічаються, а також «не уточнені» стани.
Більшість тризначних рубрик поділені за допомогою четвертого цифрового знака після десяткової точки, з тим щоб можна було використовувати ще до 10 підрубрик. Якщо тризначна рубрика не підрозділена, рекомендується використовувати літеру «X» для заповнення місця четвертого знака, щоб коди мали стандартний розмір для статистичної обробки даних.
Чотиризначні підрубрики використовують будь-яким підходящим способом, визначаючи, наприклад, різні локалізації або різновиди однієї хвороби.
Четвертий знак .8 зазвичай використовується для позначення «інших» станів, які належать до даної тризначної рубрики, а знак .9 найчастіше використовується, щоб висловити те ж поняття, що і назва тризначної рубрики без додавання будь-якої додаткової інформації.
Коди U00 – U49 слід використовувати для тимчасового позначення нових хвороб неясної етіології. Коди U50 – U99 можуть бути використані в дослідницьких цілях, наприклад для апробування альтернативної підкласифікації у рамках спеціального проекту.
У МКХ прийнята 6 – вісьова класифікація психічних розладів (клас V). Перша вісь – клінічні психіатричні симптоми, виключаючи розлади психологічного розвитку; друга вісь – загальні та специфічні розлади психологічного розвитку; третя вісь – рівень інтелектуального розвитку; четверта вісь – оцінка соматичного розвитку; п'ята вісь – оцінка соціальної ситуації розвитку; шоста вісь – характер соціального та психологічного функціонування за останні 6 місяців.
Розглянемо один з прикладів роботи з МКХ-10 [19]. Припустимо, що нам необхідно дізнатися код хвороби «Хронічна ниркова недостатність». Для цього в головному вікні системи МКХ-10, зображеному на рис. 2.5, необхідно вибрати клас захворювання, до якого належить дана хвороба. У нашому випадку це «Клас XIV – Хвороби сечостатевої системи» (на рис. 2.5 даний клас позначений стрілкою).
Рисунок 2.5 – Головне діалогове вікно системи МКХ-10. Класи
Далі в даному класі вибирається необхідний блок «Блок (N17 – N19) – Ниркова недостатність» (на рис. 2.6 даний блок позначений стрілкою).
Рисунок 2.6 – Діалогове вікно системи МКХ-10. Блоки
Після чого з даного блоку необхідно вибрати діагноз «Хронічна ниркова недостатність» (на рис. 2.7 даний діагноз позначений стрілкою). Кінцевий результат роботи з системою МКХ-10 – код хвороби «Хронічна ниркова недостатність». На рис. 2.8 позначений стрілкою код даної хвороби – N18.
Рисунок 2.7 – Діалогове вікно системи МКХ-10. Діагнози
Рисунок 2.8 – Діалогове вікно системи МКХ-10, в якому зображений код необхідної нам хвороби
Всесвітня Організація Національних коледжів, академій та Академічних Асоціацій Лікарів (World Organization of National Colleges, Academies and Academic Associations of General Physicians) не приймала ICD-10, а використовувала власну класифікацію ICPC (International Classification of Primary Care). Ця система є менш деталізованою, ніж ICD-10. Вона використовується не тільки для кодування діагнозів, а також містить коди причин для обґрунтування (reasons for encounter, RfE), коди лікувальних процедур і лабораторних досліджень. У найперших інформаційних системах охорони здоров'я до результатів лабораторних досліджень безпосередньо входять закодовані цифрові значення, тому немає жодної потреби для ручного кодування, і модуль призначення ліків автоматично запам'ятовує загальний код для ліків та інших призначень.
ICPC – це двовісьова система (див. табл. 2.5 і 2.6). Перша вісь, орієнтована в напрямку систем організму, кодується літерою (табл. 2.5), а друга вісь – осі компонент, кодується двома цифрами (табл. 2.6). Складова вісь містить сім груп коду. Ці коди вимагають комбінації з літерою системи. У цій системі діагноз, наприклад пневмонія, кодується R81 (R для дихального шляху і 81 для діагностичного компонента). Код процедури 42 (електричне обстеження) може використовуватися для реєстрації електрокардіограми (код К42). Очевидно, що четверта цифра може не використовуватися.
Таблица 2.5 – Перша вісь – система організму
Код |
Система організму |
A |
Загальна невизначена |
B |
Кров |
D |
Травлення |
F |
Зір |
H |
Слух |
K |
Кровообіг |
L |
Скелетно-м'язова |
N |
Неврологічна |
P |
Психологічна |
R |
Дихальна |
S |
Шкіра |
T |
Ендокринологія та метаболістика |
U |
Урологія |
W |
Вагітність та планування сім'ї |
X |
Жіноча статева система |
Y |
Чоловіча статева система |
Z |
Соціальні проблеми |
Таблица 2.6 – Друга вісь – компоненти
Код |
Компонент |
1 – 29 |
Системи та скарги |
30 – 49 |
Діагностичне обстеження та попередження |
50 – 59 |
Обробка та лікування |
61 – 61 |
Результати тестів |
62 |
Адміністративні |
63 – 69 |
Інші |
70 – 99 |
Діагнози |
ICPC може використовуватися, щоб організувати реєстрацію в разі хвороби через деякий час, від її початку до припинення. Якщо випадок хвороби зустрічається декілька разів, то кожен випадок потрібно кодувати окремо.
Система кодування DSM, що розроблена американською психіатричною асоціацією, призначена для визначення діагнозу і статистичної обробки розумових відхилень. Перше видання (DSM-I) було опубліковано у 1952 р. Під час розробки DSM-II було прийнято рішення взяти за основу ICD-8. Обидві системи стали використовуватися у 1968 р. DSM-IV узгоджена з розробкою ICD-10 [17].
Підхід, прийнятий у DSM-III, DSM-III-R та DSM-IV, не розглядає основи етіології або патофізіології за винятком порушень, для яких етіологія або патологія встановлені. Таким чином, DSM – це багатовісьова система класифікації. Так само як і ICPC, DSM використовує визначення порушень, у тому числі критерії для визначення діагнозу.
Порушення в системах DSM класифікуються уздовж п'яти осей:
- тип розладу («синдром» у класичній психіатрії);
- тип хвороби (розлад розвитку або розлад особистості);
- тип соматики (психосоматичний «грунт», історія хвороби);
- тип «психоемоційного стресу» (ситуація в житті);
- тип функціонування (градації від повного функціонування до інвалідності).
LOINC (Logical Observation Identifiers, Names and Code) – логічні ідентифікатори, імена та коди спостережень. Цей стандарт був розроблений у 1994 році та використовується для передачі і зберігання результатів лабораторних досліджень.
Задача LOINC полягає в тому, щоб сприяти обміну та об'єднанню результатів досліджень, наприклад, гемоглобін крові, концентрація калію в сироватці крові, основні фізіологічні показники, клінічне лікування, керування результатами заходів щодо охорони здоров'я, наукова робота.
Частина бази даних LOINC, яка належить до лабораторних досліджень, містить звичайні категорії – хімія, гематологія, серологія, мікробіологія (у тому числі паразитологія та вірусологія) і токсикологія, а також категорії лікарських препаратів і числа клітин, які беруть участь у повному аналізі крові або в аналізі спинномозкової рідини. В окрему категорію виділено сприйнятливість до антибіотиків. Частина бази даних LOINC, яка належить до клінічних досліджень, містить дані за основними фізіологічними показниками, гемодинамікою, споживанням і виведенням рідини, ЕКГ, УЗД вагітних, ехокардіограмою, променевою діагностикою урологічних захворювань, процедурами гастроендоскопії, роботою з легеневим вентилятором та іншими клінічними спостереженнями.
База даних LOINC у даний час (версія 2.38 від 2011-12-30) включає 68 350 термінів, які можуть бути доступні та зрозумілі всім. Кожен запис бази даних включає в себе шість полів для унікального визначення кожного визначуваного тесту, спостереження або вимірювання:
1) компонент – те, що вимірюється, оцінюється, чи спостерігається (наприклад, сечовина);
2) вид властивості – характеристика того, що вимірюється (наприклад, довжина, маса, об'єм, штамп часу тощо);
3) аспект часу – інтервал часу, протягом якого спостереження або вимірювання було зроблено;
4) система – контекст або тип зразка, в рамках якого спостереження було зроблено (наприклад, кров, сеча);
5) тип шкали – шкала вимірювання. Шкала може бути кількісною, порядковою, номінальною або описовою;
6) тип методу – процедура, яка використовується для вимірювання або спостереження.
Унікальний код (формат: nnnnn-n) присвоюється кожному запису під час реєстрації.
Розглянемо приклад роботи з базою даних LOINC [20]. У головному вікні системи в порожньому полі вводимо необхідний компонент, який вимірюється. Наприклад, глюкоза (на рис. 2.9 компонент позначений стрілкою). Далі натискаємо кнопку «Search» («Пошук»).
Рисунок 2.9 – Головне вікно бази даних LOINC
У вікні (рис. 2.10), що з’явилося, відображаються записи бази даних щодо глюкози. Зі списку вибирається запис з унікальним кодом. Наприклад, запис 10450-5 (на рис. 2.10 позначений стрілкою). Даний запис бази даних містить шість полів, описаних вище, для унікального визначення конкретного показника глюкози.
Рисунок 2.10 – Діалогове вікно бази даних LOINC. Отримані записи щодо компонента – глюкози
Для отримання більш детальної інформації щодо конкретного запису 10450-5 бази даних натискають правою кнопкою графічного маніпулятора на необхідний запис і вибирають у вікні, що з’явилося, «View Details». У вікні, зображеному на рис. 2.11, подається більш детальна інформація про компонент – глюкозу, а саме – назва компонента «NAME», визначення/опис «DEFINITION/DESCRIPTION», основні ознаки «BASIC ATTRIBUTES», шість полів для унікального визначення конкретного вимірювання глюкози «PARTS», приклади одиниць вимірювання «EXAMPLE UNITS».
За станом на квітень 2012 року, програмне забезпечення RELMA (Regenstrief LOINC Mapping Assistant) подається окремо для скачування, та містить додаткові словникові індекси іспанською, китайською, німецькою, італійською, естонською чи корейською мовами, що дозволяє здійснювати пошук цими мовами на додаток до англійської.
Використання стандарту LOINC, що містить коди, найменування та опис результатів лабораторних досліджень, отриманих різними методами, дозволяє лікарям різних установ однозначно інтерпретувати результати лабораторного обстеження пацієнта, забезпечуючи тим самим спадкоємність лікування.
Рисунок 2.11 – Діалогове вікно бази даних LOINC. Детальна інформація щодо конкретного запису
MeSH (Mediсal Subject Headings) – це контрольований словник предметної рубрики, який використовується для індексування, каталогізації та пошуку інформації з біології, медицини, охорони здоров'я та суміжних наук. Перший офіційний перелік заголовків предметної рубрики з'явився у 1954 р., а в 1960 р. побачило світ перше друковане видання – 4400 дескрипторів (рубрик). У 1963 р. вийшло друге видання, яке містить вже 5700 дескрипторів. Регулярно ведеться робота з підтримки тезауруса MeSH, відображення новітньої термінології, вдосконалення структури, відстеження міжпредметних зв'язків.
Ієрархічна структура («дерево»), яка має 11 рівнів. Перший рівень ієрархії включає 16 основних категорій:
- [A] – анатомічні терміни;
- [B] – тварини, організми, рослини;
- [C] – хвороби;
- [D] – хімічні речовини та ліки;
- [E] – анатомічні, діагностичні та терапевтичні методи. Обладнання;
- [F] – психологія та психіатрія;
- [G] – біологічні науки;
- [H] – природні науки;
- [I] – соціальні науки;
- [J] – технологія, промисловість та сільське господарство;
- [K] – гуманітарні науки;
- [L] – інформація;
- [M] – групи осіб (персоналії);
- [N] – охорона здоров'я;
- [V] – типи публікацій;
- [Z] – географічні терміни.
Основними лексичними одиницями MeSH є дескриптори і модифікатори. Перші необхідні для позначення предметів (тем), які описуються в документах, інші – для позначення аспектів дослідження цих предметів (історія, походження, призначення, дослідження, вплив на предмет, його взаємини з іншими предметами тощо). При цьому кожній окремій категорії ієрархічної структури належить певний перелік модифікаторів, які під час приєднання відокремлюються від рубрик косою рискою або відображаються у круглих дужках. Дескриптори завжди відображаються великими літерами і пов'язані між собою системою перехресних посилань.
Спочатку створений англійською мовою, MеSH був перекладений іншими мовами. На жаль, української версії тезауруса MеSH поки не існує.
Розглянемо приклад роботи з англомовним тезаурусом MеSH [21]. Наприклад, нам необхідно дати визначення терміну «відкритокутова глаукома» («Glaucoma Open-Angle») та отримати його унікальний код. Для цього в головному вікні тезауруса MеSH у поле пошуку вводимо слово «glaucoma» і натискаємо кнопку «Find Exact Term» (рис. 2.12).
Рисунок 2.12 – Головне діалогове вікно тезаурусу MеSH. Пошук термінів
У вікні (рис. 2.13), що з’явилося, подається докладна інформація про зміст терміна «glaucoma», в тому числі унікальний код – С11.525.381.
Також нижче у вікні, зображеному на рис. 2.13, наводиться інформація про різні форми глаукоми (рис. 2.14). У нашому випадку необхідно вибрати відкритокутову форму глаукоми "Glaucoma Open-Angle». На рис. 2.14 дана форма глаукоми позначена стрілкою.
Рисунок 2.13 – Діалогове вікно тезаурусу MеSH. Термін «глаукома»
Рисунок 2.14 – Діалогове вікно тезаурусу MeSH. Форми глаукоми
Кінцевий результат роботи з тезаурусом MeSH, поданий на рис. 2.15. Унікальний код відкритокутової глаукоми "Glaucoma Open-Angle» – С11.525.381.056 (на рис. 2.15 позначений стрілкою). Також у вікні надана інформація щодо визначення терміна «Glaucoma Open-Angle».
Рисунок 2.15 – Діалогове вікно тезаурусу MeSH. Кінцевий результат
Сьогодні MеSH використовується як ресурс авторитетних предметних рубрик з медицини у багатьох країнах світу, в тому числі у пошукових БД статей Medline/PubMed. Тезаурус є зовнішнім засобом індексування документів для каталогізаторів та пошуковим інструментом для користувачів.
Міжнародна організація з розробки стандартів медичної термінології IHTSDO (International Health Terminology Standards Development Organisation) та її члени прагнуть поліпшити здоров'я людства шляхом сприяння розвитку і використанню стандартизованих клінічних термінологій, зокрема, SNOMED CT (Systematized Nomenclature of Medicine – Clinical Terms), для забезпечення безпечного, точного та ефективного обміну медичною інформацією [22]. Клінічна термінологія SNOMED CT являє собою стандартизовану термінологію, яка може використовуватися в електронних медичних картах та інших додатках. Наприклад, різні лікарі часто використовують різну термінологію для визначення одного і того самого поняття. SNOMED CT містить понад 300 тисяч унікальних понять і більше 1,3 мільйона зв'язків між ними, гарантуючи таким чином незмінність, однозначність та надійність інформації в медичних системах. Термінологія SNOMED CT використовується більш ніж в 50 країнах по всьому світу.
У 1965 році Американський інститут патологоанатомів CAP (College of American Pathologists) опублікував так звану систематизовану номенклатуру патологій SNOP (Systematized Nomenclature for Pathology). Її основна мета полягала в такому присвоєнні груп кодів патологоанатомічним висновкам, при якому можна було б із мінімальними витратами робити вибірки клінічних випадків за патологоанатомічним діагнозом, анатомічною локалізацією, етіологією і морфологією. По суті це були чотири незалежні класифікації (осі), об'єднані однією спільною метою. Щоб відрізнити свій підхід від розробки звичайних класифікацій, автори назвали своє дітище «номенклатурою». Ще одним оригінальним для того часу нововведенням стало використання шістнадцяткових кодів замість десяткових, прийнятих для УДК і МКХ.
Друга версія номенклатури SNOMED II була опублікована у 1979 році, складалася з 7 класифікацій і містила близько 45 тисяч термінів. Вона також використовувалася та все ще продовжує використовуватися для кодування патологоанатомічних висновків. Перший варіант третьої версії номенклатури опублікований у 1993 році. Її призначення набагато ширше, ніж у перших двох версій. Вона повністю охоплює клінічне розширення класифікації ICD9-CM, розроблене в Північній Америці, і за числом термінів (164000 у версії 3.5) понад ніж у п'ять разів перевищує останню. Вона включає в себе також морфологічну класифікацію пухлин ICD-O. Ця версія номенклатури набула міжнародного характеру: вона або її окремі спеціалізовані підмножини (так звані мікроглосарії), переведені 13 мовами, у тому числі й російською. Тому вона отримала назву SNOMED International.
SNOMED CT складається з 11 пов'язаних взаємними посиланнями класифікацій, званих модулями (осі класифікації): T (топографія – анатомічні терміни); M (морфологія – клітини, тканини, органи); L (living – тип живого організму, наприклад, бактерія, вірус); C (chemical – хімія, ліки); F (функції – ознаки і симптоми); J (рід занять); D (діагностичні терміни); P (процедури – адміністративні, діагностичні, терапевтичні); A (фізичні агенти, сили, діяльність – прилади, які пов'язані з хворобою); S (соціальний контекст – соціальні умови й істотні відносини в медицині); G (general – синтаксичні зв'язки та визначники).
Структура кожного модуля схожа на структуру класифікації МКХ. Крім того, для багатьох термінів наведені посилання на інші модулі та класифікацію МКХ-9. Наприклад, діагностичний термін DE-14810 Легеневий туберкульоз містить посилання на терміни Т-28000 Легке (топографія), L-21801 Бацила туберкульозу людини (живі організми), а також посилання на код МКХ-9 011.9. Ця додаткова посилальна структура забезпечує зручні можливості пошуку інформації. Можливості застосування номенклатури істотно розширюються за рахунок використання так званих модифікаторів, що уточнюють основні терміни, ступінь визначеності. Наприклад, модифікатор G-1003 Попередній діагноз може бути використаний у поєднанні з наведеним вище кодом діагнозу.
Розглянемо один із прикладів роботи з систематизованою номенклатурою SNOMED CT [23]. Головне вікно SNOMED CT зображено на рис. 2.16. Припустимо, нам необхідно знайти конкретний термін «гострий інфаркт міокарда передньої стінки» та визначити його унікальний код. Для цього спочатку заходимо на вкладку «Concepts» і в полі пошуку вводимо термін «myocardial infarction», як показано на рис. 2.17. Далі натискаємо кнопку «Go».
Рисунок 2.16 – Головне вікно систематизованої номенклатури SNOMED CT
Рисунок 2.17 – Діалогове вікно систематизованої номенклатури SNOMED CT. Пошук термінів
У вікні (рис. 2.18), що з’явилося, поданий унікальний код терміна «інфаркт міокарда» – 22298006. Вибираємо його, натиснувши лівою кнопкою графічного маніпулятора.
Рисунок 2.18 – Діалогове вікно систематизованої номенклатури SNOMED CT. Унікальний код терміна «інфаркт міокарда»
На рис. 2.19 наведено перелік різних форм інфаркту міокарда. У нашому випадку необхідно вибрати гострий інфаркт міокарда "Acute myocardial infarction» (даний термін відмічений на рис. 2.19 стрілкою).
Рисунок 2.19 – Діалогове вікно систематизованої номенклатури SNOMED CT. Форми інфаркту міокарда
У вікні (рис. 2.20), що з’явилося, поданий унікальний код гострого інфаркту міокарда – 57054005. Також наведені різновиди гострого інфаркту міокарда. Далі необхідно вибрати гострий інфаркт міокарда передньої стінки «Acute myocardial infarction of anterior wall» (даний термін відмічений на рис. 2.20 стрілкою). Кінцевий результат роботи з систематизованою номенклатурою SNOMED CT зображений на рис. 2.21. Унікальний код гострого інфаркту міокарда передньої стінки – 54329005 (даний код позначений на рис. 2.21 стрілкою). Також у вікні праворуч (рис. 2.21) наведені синоніми («Synonyms») даного терміну.
Рисунок 2.20 – Діалогове вікно систематизованої номенклатури SNOMED CT. Різновиди гострого інфаркту міокарда
Рисунок 2.21 – Діалогове вікно систематизованої номенклатури SNOMED CT. Унікальний код гострого інфаркту міокарда передньої стінки
Клінічні коди Ріда RCC (Read Clinical Codes) значно молодше номенклатури SNOMED [24]. Перша версія цих кодів була розроблена лікарем загальної практики Джеймсом Рідом на початку 80-х років і призначалася для більш точної та уніфікованої реєстрації в комп'ютері відомостей про стан здоров'я пацієнтів, які зверталися за первинною медичною допомогою. Зараз 75% загальних практик Великобританії (6500 практик, в яких зайнято 21 000 лікарів) використовують коди Ріда. Ця вражаюча широта охоплення зумовлена багатьма причинами. Важливу роль зіграло те, що системи автоматизації загальних практик акредитуються управліннями охорони здоров'я Великобританії тільки в тому випадку, якщо в них передбачено застосування кодів Ріда. За допомогою цих кодів автоматично формуються епікризи, забезпечується ведення повністю безпаперової історії хвороби (в цьому випадку коди поєднуються з вільним текстом), видаються стандартні звіти про захворюваність, які передбачені органами управління охороною здоров'я, забезпечується виписка та повторення рецептів. Крім того, коди Ріда використовуються в системах забезпечення прийняття медичних рішень [25].
Успіх першої версії клінічних кодів Ріда RCC привів до утворення в 1990 році Центру з кодування і класифікації Національної служби охорони здоров'я Великобританії. Цей центр підготував третю версію системи RCC, яка широко використовується не тільки в системі надання первинної медичної допомоги, але також і в лікарняних інформаційних системах. За своєю будовою третя версія являє собою значний крок вперед як порівняно з попередніми версіями RCC, так і з номенклатурою SNOMED. У табл. 2.8 наведені основні компоненти (глави) системи RCC.
Таблица 2.8 – Основні компоненти системи RCC (перший рівень «тезауруса Ріда»)
Назва глави |
Зміст |
Розділи, що містять ключові терміни (core terms) |
|
Професії |
Список професій, наприклад сантехнік, психіатр, реєстратор і т.д. |
Анамнез і результати огляду |
Терміни, що використовуються під час опису анамнезу та скарг пацієнта, результатів його огляду, наприклад, втома, тахікардія, живе один і допомога доступна |
Порушення |
Терміни, що описують хвороби, аномальні функції або форми, наприклад, реактивна депресія, передсердна фібриляція |
Продовження табл. 2.8
Дослідження |
Перелік лабораторних тестів і спеціальних клінічних досліджень (ехокардіографія та ін.) |
Операції та процедури |
Фізичні процедури, що виконуються з пацієнтом. Зазвичай вони носять лікувальний характер (лазерна акупунктура, апендектомія), але можуть бути і діагностичними, наприклад, лапаротомія |
Режим і терапія |
Клінічно корисні терміни для опису консервативного лікування та встановленого режиму (тромболітична терапія, психотерапія). |
Запобіжні заходи |
Терміни, пов'язані з використанням контрацептивів, вакцинацією, профілактичними оглядами дітей і т.д. |
Причини травм та отруєнь |
Цей розділ відображає зміст відповідного розділу класифікації МКХ-10, наприклад потрапляння в транспортну пригоду під час їзди на педальному велосипеді. Включає в себе також концепції аналогічного розділу класифікації МКХ-9, але вони позначені як застарілі |
Морфологія пухлин |
Терміни, що використовуються для опису морфології пухлин, повністю сумісні з класифікаціями ICD-O, МКХ-9, МКХ-10, SNOMED II і SNOMED International |
Стадії та шкали |
Список систем, що класифікують стадії пухлин. Використовується як модифікатор опису пухлин, що дозволяє вказувати стадії їх розвитку |
Адміністративні процедури |
Адміністративні процедури, переважно пов'язані з наданням первинної медичної допомоги |
Категорії, що залежать від контексту |
Деякі концепції, які входять до складу термінів системи RCC версії 2, а в системі RCC версії 3 використовуються як окремі модифікатори інших концепцій |
Розділи, що складаються з модифікаторів термінів інших розділів |
|
Модифікатори додають деталі до ключових термінів, що входять до складу попередніх розділів. Кожен модифікатор складається з атрибута та значення. Атрибут описує зв'язок між деталізацією і ключовим терміном, у той час як конкретна деталь описується значенням |
|
Атрибути |
Містять слова на зразок: місце, напрям тощо |
Значення атрибутів |
|
Ліки |
Повний список ліків, які можуть бути виписані пацієнту лікарем загальної практики. Крім того, до того розділу включені: спеціальне харчування, рідини, які використовуються для діалізу, радіофармацевтичні препарати тощо |
Продовження табл. 2.8
Пристосування і прилади |
Вироби, які можуть бути виписані пацієнту відповідно до положення Drug Tariff for England and Wales. Додані деякі інші предмети, які не виписуються амбулаторним пацієнтам, але використовуються в госпіталях. Приклад: стерильна одноразова голка 0,4 мм |
Одиниці виміру |
Одиниці системи СІ та інші одиниці виміру, що використовуються в клінічній практиці. Приклади: msec, mm Hg, fmol/24h |
Живі організми |
Перелік рослин, тварин, комах і всіх мікроорганізмів, які можуть впливати на стан здоров'я людини |
Анатомічна класифікація |
Розширений, але не вичерпний перелік анатомічних термінів, достатній для деталізації ключових термінів |
Додаткові значення |
Список таких значень, як субстанції, об'єкти, а також прикметники типу двосторонній, визначений |
Типи концепцій тезауруса Ріда |
Кожній концепції системи RCC привласнений певний тип. Назви типів також входять до системи RCC і перераховуються в даній главі. Приклади типів: процедура, клінічне дослідження, значення |
У RCC входять також таблиці відображення в коди класифікацій МКХ-9 та МКХ-10 тих термінів, які складають розділи «Порушення», «Морфологія пухлин», «Категорії, що залежать від контексту», «Причини травм та отруєнь».
Нещодавно назву RCC було змінено на більш нейтральну, не персоніфіковану: «Клінічні терміни, версія 3» (Clinical Terms Version 3), багато з яких складені автоматично, шляхом комбінування базових термінів з модифікаторами.
Слід зазначити, що міжнародна номенклатура створюється і в окремих областях медицини. Покажемо її на прикладі ендоскопічних досліджень.
Як мінімальний базовий стандартний набір термінів, що має бути включений до будь-якої програмної розробки з ендоскопії та призначається як індивідуальним розробникам, так і промисловим виробникам програмних продуктів, Комітетом з термінології Європейського товариства гастроінтестинальної ендоскопії (ESGE) та Комітетом з комп'ютеризації Американського товариства гастроінтестинальної ендоскопії (ASGE) була запропонована Мінімальна Стандартна Термінологія МСТ (Minimal Standard Terminology).
Кожен термін вибирався на підставі того, що він, можливо, використовуватиметься як мінімум в одному з 100 послідовних випадків. З усієї сукупності термінів, які не відповідають описаним критеріям, до мінімальної стандартної термінології були включені лише такі описові терміни, які зустрічаються тільки в певних регіонах світу (наприклад, паразити), де вони можуть бути відносно звичайними.
Основною метою проекту було створення «мінімального» списку термінів, які можуть бути включені до будь-якої комп'ютерної системи, яка використовується для запису результатів ендоскопічного дослідження шлунково-кишкового тракту.
МСТ включає як стандартні ендоскопічні терміни, так і «проблемні». Список термінів складений відповідно до типу дослідження (Ендоскопія верхніх відділів ШКТ, Колоноскопія і ЕРХПГ); в додатковому списку перераховані лікувальні втручання, які здійснюються через ендоскоп. Усередині кожного типу дослідження терміни згруповані за категоріями, які використовуються в термінології Всесвітньої організації ендоскопії травного тракту OMED (Organisation Mondiale d'Endoscopie Digestive) для кожного досліджуваного органа. Існує лише декілька винятків з правила. Найбільш важливим є включення «ознак раніше зробленої операції» в категорію «Просвіт». Незважаючи на те, що ці «ознаки», точно кажучи, не є «поразкою», цілком очевидно, що зміни, які спостерігаються після раніше зробленої хірургічної операції, будуть виявлені під час дослідження просвіту конкретного органа (наприклад, клубово-товстокишковий анастомоз під час колоноскопії або анастомоз по Більрот -II під час гастроскопії) і вони мають бути зафіксовані саме в цей момент.
Список термінів змінюється залежно від досліджуваного органа. Наприклад, термін «езофагіт» зустрічається тільки у розділі «Стравохід», у той час як «пляма» тільки в шлунку і товстій кишці, та відсутня у стравоході. Отже, список термінів змінюється там, де конкретний термін виявляється невідповідним для даної локалізації.
Терміни, які використовуються для опису функціональних змін, таких як скорочуваність та еластичність стінки, посилена або ослаблена перистальтика, функціональне звуження або деформація ззовні, були виключені з мінімальної термінології, оскільки вони були розцінені як занадто суб'єктивні й неточні, щоб забезпечити встановлення діагнозу. На додаток до цього, ці терміни занадто розмиті та схильні до неправильної інтерпретації, що робить їх непридатними для багатоцентрових досліджень.
Там де це доречно, кожен термін супроводжується якісними атрибутами, які забезпечують додаткову деталізацію. Атрибути подані у вигляді списку описових термінів, таких як розмір, кількість, поширення тощо і для яких існує ряд значень, властивих конкретному терміну. Наприклад, атрибутами для виразки дванадцятипалої кишки є: розмір (у міліметрах); форма (поверхнева, кратероподібна або лінійна); кровотеча (так, ні або "стигми нещодавно перенесеної кровотечі", що характеризуються за критеріями Forrest). Місце розташування кожної описаної поразки уточнюється згідно зі списком анатомічних відділів (ділянок) досліджуваного органа.
Під час вибору конкретного терміна враховувалося те, наскільки точно він здатний описати результати спостереження, а також наскільки він прийнятний для лікарів з різних країн, які говорять різними мовами. Ще одна проблема полягала в тому, що різні за написанням, але близькі за змістом слова з різною частотою використовуються в різних мовах. Саме тому за основу були прийняті англійські терміни, з деякими мінімальними відмінностями між Європою і Сполученими Штатами. Переклад цих термінів іншими мовами мав ґрунтуватися на наявних офіційних перекладах термінології OMED.
Наведемо приклад «проблемного» терміна «Стеноз».
Звужену частину травного тракту можна описати різними способами: «звуження», «стриктура», «стеноз», «здавлення». Всі ці терміни були згруповані в МСТ під загальним терміном «стеноз». Аналогічний термін був використаний для опису звуження сфінктера, яке або перешкоджає проведенню ендоскопа, або долається із зусиллям. Функціональні терміни, такі, наприклад, як «спазм» були виключені зі списку через свою суб'єктивну природу. В залежності від передбачуваної причини стенозу, він кваліфікується як «стеноз за рахунок здавлення ззовні», «доброякісний внутрішній» або «злоякісний внутрішній». У тих випадках, коли є здавлення (відтискування) стінки органу ззовні, але стенозування просвіту як таке відсутнє, наприклад, у випадку аортального вдавлення, термін «стеноз» використовувати не слід.
Ще одним прикладом є терміни «червона слизова оболонка», «еритема», «застійна слизова оболонка», «гіперемія».
У процесі тривалих дискусій з приводу того, які з цих термінів слід включати в мінімальну стандартну термінологію, стало абсолютно зрозуміло, що всі вищеперераховані терміни використовуються для характеристики приблизно однакових поразок або типів слизової оболонки. Зрештою було вирішено, що необхідно проводити розходження лише між еритематозним і застійним видом слизової оболонки. Еритематозна слизова оболонка характеризується як її осередкове або дифузне почервоніння без будь-яких або інших змін; на противагу цьому застійна слизова оболонка характеризується як комбінація еритеми з набряком або ранимістю слизової оболонки. Через те, що всі перераховані терміни значною мірою збігаються і накладаються одна на одну, було погоджено та прийнято, що термін «гіперемія» еквівалентний терміну «еритема», а термін «набрякла» еквівалентний терміну «застійна слизова оболонка». Таким чином, на альтернативній основі можна вживати будь-який з цих синонімів, але їх не слід використовувати водночас.
У 1986 році Національна медична бібліотека США (National Library of Medicine, NLM) розпочала розробку Уніфікованої системи медичної мови UMLS (Unified Medical Language System) [26]. Її основна мета – значне поліпшення можливостей пошуку біомедичної інформації та забезпечення інтеграції різних інформаційних систем, включаючи системи ведення електронної історії хвороби, бібліографічні та фактографічні бази даних, експертні системи. Внаслідок роботи над системою UMLS були створені три джерела знань:
- метатезаурус;
- лексикон SPECIALIST;
- семантична мережа.
Метатезаурус забезпечує синонімічний зв'язок між різними термінами, взятими з 60 біомедичних словників і класифікацій, у тому числі не англомовних. Версія 2000 року охоплює 730 155 концепцій, 1 338 650 термінів і 1 718 083 рядка джерел, у тому числі 39 768 рядків російських рубрик класифікації MeSH. Найбільший внесок у метатезаурус належить рубрикатору MeSH (426 716 рядків), потім системі клінічних кодів Ріда (347 569 рядків) і номенклатурі SNOMED International, версія 3.5 (164 180 рядків). Для порівняння зазначимо, що класифікація МКХ-10 (ICD-10) подана у метатезаурусі 13 503 рядками.
Лексикон SPECIALIST містить синтаксичну інформацію про побудову багатьох термінів, сюва-компоненти і ряд англійських слів, відсутніх у метатезаурусі.
Семантична мережа класифікує кожну концепцію (наприклад, <Захворювання або синдром>, <Вірус>), описує можливі зв'язки між концепціями (наприклад, <Вірус> викликає <Захворювання або синдром>, відношення узагальнення і деталізації тощо).
Таким чином, Уніфікована система медичної мови UMLS є не самостійною класифікацією на зразок МКХ, а надбудовою над найбільш відомими біомедичними класифікаціями, яка значно полегшує пошук літературних джерел і побудову медичних баз знань.
Міжнародні системи класифікації та кодування, за можливості, мають використовувати класифікатори і довідники, які ведуться в системах-джерелах даних. Основні класифікатори й довідники в системах мають бути єдиними. Значення класифікаторів і довідників, які відсутні в системах-джерелах, але необхідні для аналізу даних, необхідно підтримувати у спеціально розроблених документах або репозиторії бази даних.
2.3.2 Системи класифікації та кодування в Україні
Зараз в Україні використовується цілий ряд місцевих класифікацій (в тому числі класифікації хвороб, лікувань тощо). Національна Програма інформатизації системи охорони здоров'я в Україні стимулює створення Уніфікованої системи кодування та класифікації медичних даних. Така Універсальна система більшою мірою має бути заснована на пристосованій "Міжнародній Класифікації Хвороб-10", має бути введена система комп'ютерного кодування. Принципи обліку для статистичних даних, які є в даний момент, повинні бути мінімізовані і мати нову форму повідомлення, тоді передача електронного документа була б вирішена.
Здійснювати власну, оригінальну розробку стандарту медичної термінології або стандарту передачі записів в електронну історію хвороби дуже складно: вона займе дуже багато часу і до неї проблематично буде підключити найбільш авторитетних зарубіжних колег.
Контрольні запитання
1. Дайте визначення поняттям «стандартизація» та «стандарт».
2. Наведіть класифікацію стандартів у галузі інформаційних технологій.
3. Назвіть міжнародні організації, які розробляють стандарти.
4. Що таке метадані та тезаурус?
5. Які дві групи медичних інформаційних стандартів Вам відомі?
6. Наведіть приклади медичних стандартів обміну даних.
7. Що таке класифікація?
8. Виділіть основні вимоги до класифікації.
9. Наведіть приклади одно- та багатовісьової класифікації.
10. Які методи класифікації об’єктів існують?
11. Дайте визначення поняття «кодування».
12. Охарактеризуйте основні види кодів. Наведіть приклади.
13. Поясніть суть поняття «таксономія».
14. Порівняйте категорії «нозологія» та «нозографія».
15. Назвіть міжнародні системи класифікацій та кодування.
16. Проаналізуйте системи класифікацій в Україні.
