Počítače v medicíně

3. 2. 2011 / Petr Frish

Historie

V polovině minulého století objevila Rosalinda Franklin strukturu molekuly DNA [1], která kóduje lidskou dědičnost. V té době také mladý Václav Havel začal psát absurdní hry, a v jedné z nich, 'Ztížená možnost soustředění', nadhodil orwelovskou otázku, totiž tu, co bude vláda, nebo spíše vládnoucí systém, vědět o každém jedinci a jak to bude zneužívat. V té hře nosili počítač Puzuk [2] po domech a sbírali informace o lidech. Puzuk kladl otázky, jako "Který je váš oblíbený tunel?", ale často se unavil a přehřál, a žádal o odpočinek v ledničce. Dnes, po pouhém půl století, kauzální řetězce, které začaly těmito událostmi, se střetávají v otázkách lékařské informatiky, po anglicku - jak je dnes zvykem - zvané e-Health a m-health (mobilní aplikace pro zdraví). Je to nový obor, který roste rychleji, než jakýkoli jiný obor v IT či ECT - tedy v aplikacích informatiky. V tomto článečku ukážeme souvislost s bioinformatikou a nabídneme jen letmý pohled na využití 'open software' k práci v ordinaci a péči o zdraví. Počítač teď nenosí do bytu výzkumníci. Nosíme ho v kapse jako Android mobil, a jak zmíněno v dřívějším článku, dokáže sám pomocí GPS a bez problémů pořídit záznam míst, kde a kdy jsme pobývali, a poslat jej svému 'většímu bratru', aby se stal částí našeho EHR. EHR (elektronic health record), jehož příkladem je EZK, je souhrn všech informací, které mohou lékaři pomoci v péči o Vaše zdraví. Zkratka EHR se vyskytuje ve třech variantách - EHR, EMR, EPR, které jsou významem blízké, ale nejsou identické [3]:

• M znamená Medical a vztahuje se na data z jednoho oboru - jedno oddělení nemocnice, třeba rentgenové snímky.
• P znamená Pacient a je to kolekce všech dat o jedné osobě z různých zdrojů (ale v Anglii někdy také synonym zkratky EHR).
• H health je sbírka všech dat o Vás, nejen 'od kolébky k hrobu', ale včetně Vaší rodiné historie.

Ta sbírka dat může být jen virtuální. V tom případě data zůstávají tam, kde byla pořízena, třeba rentgenové snímky u radiologa. Sbírka dat je pak seznam adres, ať již elektronických, či fyzických, a typů dat. Data ve sbírce jsou rozdělena do kapsulí, takže můžete dát řekněme gynekologovi přístup k těm datům a testům, které potřebuje, a ponechat jiná data, řekněme o psychoterapii, stranou. Pro ochranu soukromí mohou být data identifikována jen pomocí 'bezvýznamového kódu', který neobsahuje vaše jméno, rodné číslo, ani podobná demografická data. Můžeme takovému číslu říkat PePIN (Patients eletronic Personal Identification Number). Můžete mít různé Pepiny pro různé pořizovatele dat a sdílet s lékařem jen ta, která potřebuje.

Článek [4] "EMR: Kdo se bojí sbírky dat", popisuje případ, kde sbírka dat není virtuální. Vaše data různého původu jsou fyzicky uložena v jedné 'dat'abance, podobně jako Vaše peníze z různých zdrojů jsou bezpečně uloženy na jednom účtu. Ten článek je z výzkumného centra IBM v New Yorku a tak se také zmiňuje o tom, že mít svá data v bance může být užitečné v případě právních sporů, kdy ani původce dat, nemocnice nebo chirurg, je nemůže pro Vás "ztratit". To doufejme zatím v Česku není důležité, ale je zajímavé, že nejen IBM, ale i Microsoft, Google a jiní těžkooděnci se o tento obor zajímají. V tomto článku [5] si v pravém sloupci všimněte loga firem, které sponzorují vývoj otevřených standardů založených na XML.

Pradědeček Lékařských standartů HL7 = Health Level 7 = 'Zdraví-úroveň 7' byl vyvinut již v roce 1987, tedy před vítězným nástupem XML. Jméno HL7 je odvozeno od 'ISO OSI' modelu pro 'propojení otevřených systémů' , který ovlivnil i protokol Internetu. První je 'fyzická vrstva' a pak to jde nahoru přes 'transportní vrstvu' až k nejvyšší, sedmé, aplikační vrstvě. Obrázek vlevo ukazuje příklad, již v moderním XML formátu - zápis 'rodinné historie', která obsahuje i část genetického kódu pacienta: 'CATCCG ...'. Taková informace již dnes může být užitečná pro léčení některých forem rakoviny. V blízké budoucnosti se čeká rozvoj 'osobní medicíny' a EBM medicíny:

• osobní medicína neléčí průměrného pacienta, ale jedince s unikátními vlastnostmi, které závisejí na jeho genetickém kódu.
• Evidence Based Medicine (Medicína založená na důkazech účinnosti) neboli EBM klade důraz na vědecké prokázání účinnosti zvolené léčby.
• Modely průběhu chronických chorob pomocí počítače propojují tyto dva nové přistupy a umožňují využití velkého objemu dat v lékařské praxi. I když výhled do budoucnosti je důležitý při vyvíjení softwaru, který může sloužit dlouhá léta, je také třeba zůstat stát na pevné zemi a uvážit. co je možné tady a teď. Nemůžeme se ztotožnit s obhroublou terminologií tohoto článku z roku 2005, zvláště když autor, patrně lékař, říká, že "pan ředitel si to představuje jako Hurvínek válku", ale je dobře si všimnout, že "lékaři dosud ve vysokém procentu používají k vedení evidence a dokumentace DOSovské aplikace používající CP 850 (Kameničtí)", což je zastaralá znaková sada pro češtinu, která není kompatibilní s moderními systémy. Než se podíváme, jaký software je dnes k disposici, musíme vzít v úvahu dnešní úroveň IT výchovy lékařského personálu, jejich vybavení a úroveň zabezpečení počítače v typické ordinaci.
• Podívejme se teď na některé již existující systémy a začněme s 'otevřenými zdroji', neboli se svobodnými systémy, čili anglicky s FOSS.

Dnešní systémy

Otevřené systémy

1.GNUmed je populární v Německu a běží na různých platformách, včetně MS Windows a Ubuntu Linux. Jako většina podporuje různé jazyky. Tento blogpost z 30. prosince 2010 obsahuje videooperace se screenshoty systému.

2.OpenEHR se užívá pro lékařský výzkum a pro lékařskou péči, s důrazem na jejich kombinaci. V tomto interview mluví profesor Ingram o své visi eHealthu v Evropě a roli, kterou EHR bude hrát. Tento lékařův blog říká, že openEHR je pro zdravotnictví universální báze, něco jako je iPOD pro telefony. Začal se standardem ISO 13606, ale vyvinul se dále za vedení odborníků několika specializací a podle připomínek uživatelů. Je užíván v mnoha zemích komerčními, vládními i akademickými organizacemi.

3.(VistA) Vista systém byl vyvinut pro americké vojenské nemocnice. Zkratka (VistA) znamená 'Veterans Health Information Systems and Technology Architecture'. Tento článek v kanadských novinách ilustruje pomocí několika video klipů, jak systém funguje a jaké jsou výhody FOSS systémů ve zdravotnických aplikacích. VistA EHR je FOSS systém, který byl vyvinut na základě VistA systému americké vlády. Je ke stažení zdarma, ale lze přikoupit odbornou podporu.

• PatientOS se dá snadno upravit pro různé potřeby. Užívá se v mnoha jazycích, v ordinacích doktorů, klinikách i nemocnicích. Užívá klient/server architekturu a zvládne registraci pacientů, objednávání, medicinské účetnictví, dokumentaci, předepisování léků, laboratoř, atd.
• OSCAR byl vyvinut několika kanadskými universitami pro Kanadský systém národního zdraví. Má versi s licencí GNUPL (která je zdarma), ale i versi s komerční podporou. Může být instalován přímo v ordinaci a nebo užíván přes Internet celou skupinou klinik. Uživatelské rozhraní pracuje v prohlížeči a systém užitím Javy a database mysql dovoluje snadné tvoření nových formulářů. ZDE je demo video.

Vlastnické či proprietary a smíšené systémy

FOSS zahrnuje systémy s licencí GNU, která zaručuje, že software je zdarma ke stažení a zdokonalování, ale také omezuje další šíření zdokonaleného systému. Zdokonalená forma se totiž nesmí prodávat, ale pokud se nabídne ostatním, musí se nabídnout pod stejnou, tedy GNU licencí - a tedy zdarma. FOSS ale zahrnuje i jiné systémy, které mají otevřený zdroj a licenci, která je velmi liberální a dovoluje prodej zdokonalených systémů, obvykle spolu se zákaznickou podporou. Takové smíšené systémy jsou obvykle levnější než systémy, které by nějaká firma vyráběla od základů, ale také poskytnou živobytí vývojářům, kteří je mohou přízpůsobovat specializovaným požadavkům. Není tedy možné striktně rozlišit otevřené (open source) a vlastnické (komerční či proprietary) systémy, protože mnohé komerční systémy užívají FOSS systém jako základ, k němuž přidají funkce potřebné pro danou specializaci. Ve světě je velký počet jak čistě vlastnických, tak smíšených systémů. Zde uvádíme jen několik málo příkladů.

1.Komerční systémy založené na openEHR systému.

2.openSUSE Medical, který společnost nabízí i v ČR, je založen na open source balíčku GNUmed. Komerční verse obvykle zahrnují i školení a podporu.

3.EZK - Elektronická zdravotní knížka je k disposici zdarma pojištěncům VZP. Je to výrobek české firmy IZIP, který vyhovuje HL7 standardu. Užívá centrální databázi přes Internet, ale může podporovat i čipovou kartu. ZDE je online demo tohoto systému.

Blízká budoucnost

Aplikace IT technologií do zdravotnictví je nezbytná k dosažení možností, které nové objevy a aplikace genetiky slibují. Dá se říci, možná jen z malou nadsázkou, že Mooreho zákon o hardware našel pokračování v lékařské technologii. Takzvaná Lab on Chip (laboratoř na čipu) využívá technologie vyvinuté kdysi pro počítačové čipy k výrobě čipů, které dokáží jen na několika mikrogramech krve provést testy a analýzy, jež kdysi trvaly dny a stály tisíce dolarů. Potenciální přínosy nových technologií ale nepřijdou automaticky a snadno. Potřebují solidní, spolehlivý software, který zachová soukromí pacientů a ochrání jejich osobní data. A hlavně software, který lékaři budou chtít užívat, protože jim to usnadní, nebo umožní jejich práci.

CCHIT (Certification Commission for Health Information Technology) je nezisková organizace z USA, která dostala nedávno tříletý grant, aby testovala EHR systémy. Laika, pojmenovná v Americe po slavném ruském pejskovi ze Sputniku, je FOSS systém na testování EHR software. Software, které splní sérii testů na spolehlivost a 'interoperability', tedy schopnost spolupracovat s jinými systémy a standardy, dostane certifikát, který ujistí lékaře, že se na systém mohou spolehnout. Význam 'interoperability' (int-op?) a jak jí dosáhnout užitím společných, tedy FOSS systémů, je diskutován v tomto blogu. Příklady neúspěchů, tedy případy, které neuspěly v testech nebo v praxi, jsou popsány ZDE.

Potom, co systémy jsou vyvinuty, testovány, a spolupracují spolu navzájem i s přístroji, zbývá ten nejtěžší úkol, totiž uvést je do praxe, prodat je lékařům. Bylo by užitečné, kdyby ne jedna, ale hned několik českých IT firem si vybraly každá jeden z otevřených systémů, udělaly českou lokalizaci a nabídly výsledek českým ordinacím a klinikám. To, co by se naučili z jejich reakcí, požadavků a kritiky, by jim mohlo posloužit jako ničím nenahraditelná báze pro vstup této IT discipliny, která se ve světě již dnes rozvíjí rychleji než kterákoli jiná.

A není to nemožné. Uvažte typickou návštěvu staršího pacienta u českého obvodního lékaře, který stále užívá papírovou kartotéku a počítač s abecedou Kamenických jen jako psací stroj. Kdyby data co pacient pravidelně dostává byla v počítači, v mysql databasi, tak mechanickou část návštěvy, hledání karty a psaní předpisu, může udělat počítač. Lékař bude mít důvod uložit své poznámky a případné změny do svého počitače, protože je bude potřebovat při příští návštěvě. Místo klávesy [print] jako to dělá dnes, zmáčkne klávesu [ulož] nebo [ulož a vytiskni]. Byl by to skromný začátek, ale začátek s perspektivou. Zauvažujte o tom, každá cesta začíná prvním krokem. Systém by musel zabezpečit data lépe, než jsou dnes v papírové kartotéce, usnadnit lékaři práci a spolupracovat se systémy, které se začínají objevovat na specializovaných pracovištích.

Odkazy

1.Genetický kód - Between 1951 and 1953 Rosalind Franklin came very close to solving the DNA structure. Viz ZDE ZDE a ZDE

2.Ztížená možnost soustředění - downloads. Ztížená možnost soustředění 31 stran v pdf "...opatrně nesou Puzuka. Je to složitý přístroj připomínající vzdáleně obchodní pokladnu nebo účetní kalkulačku; má klávesnici, různé knoflíky, na boku kličku," .. strana 4: PUZUK: "Který je váš oblíbený tunel? Máte rád hudební nástroje? Kolikrát ročně větráte náměstí? Kde jste zakopal psa? Proč jste to neposlal dál? Kdy jste přišel o nárok? V čem je jádro? Jakpak je dnes u nás doma? Čuráte veřejně, nebo občas?..."

3.Zkratek je přemnoho. V článku se jim pokud možno vyhýbám. Tabulka je na folii 3 = alphabet soup by CA Health Information and Strategic Planning California, a Department of Public Health ZDE a dále ZDE a ZDE.

4.Kdo se bojí EMR v celoživotní bance? ( Who's Afraid of Lifetime Electronic Medical Records?). IBM Watson Research Center v New Yorku, 11 stran, anglicky. A health consumer will be able to open an account with an IMB, which will cumulate in Independent Medical Record Bank (IMRB). No single healthcare provider could probably maintain a lifetime EMR. Obrázek 1 na str. 4 ukazuje dva modely, jeden organizován podle pořizovatele, druhý z hlediska pacienta.

5.The Patient Record Architecture (PRA) XML formát je dnes základem pro standardy pro lékařská data v Evropě i v ČR: ZDE, ZDE, ZDE, ZDE. Health Level Seven (HL7): Nezisková organizace Health Level Seven Inc. (HL7 Inc.) byla založena v roce 1987. European Union launched 27 e-health projects in 2010, following a call under the EU Framework Programme 7 (FP7), with an investment of up to

Vytisknout