ПРИМЕНЕНИЕ ГИС В РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ПЛАНИРОВАНИЯ И УЧЕТА ИСПОЛНЕНИЯ ЛЕЧЕБНЫХ ПРОЦЕДУР РОДИЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

Медицинские учреждения — лечебно-профилактические и другие виды заведений, в которых людям, в том числе с какими-либо заболеваниями, оказываются медицинские услуги: диагностика, лечение, реабилитация после перенесенных болезней. Естественно, что функционирование таких больших учреждений складывается из слаженной работы многих систем, таких как терапевтическое, хирургическое, психиатрическое, педиатрические отделения, реабилитационные центры, центры переливания крови, родильные дома и другие подразделения.

Особое место в этом ряду занимают медицинские учреждения, обеспечивающие квалифицированную медицинскую помощь женщинам во время беременности, непосредственно в ходе родов и в послеродовой период, а также медицинскую помощь новорождённым.

Новорожденные в течение всего времени размещения в медицинском учреждении находятся под мониторингом различных программно-аппаратных средств и квалифицированных врачей, которые следят за получением всех необходимых препаратов своевременно и в нужном количестве. Именно поэтому на сегодняшний день актуальна проблема разработки приложения, способного упростить работу медперсоналу путем автоматизации процесса расчета дозировки препарата, вводимого пациенту, планирования и контроля исполнения процедур, назначенных врачом.

Для решения подобного рода задач существуют различные программные продукты. Но стоить отметить, что в основном они рассчитывают количество принимаемых препаратов только для взрослых, для которых точность расчета несколько ниже, по сравнению с новорожденными пациентами. Таким образом, подобные программные продукты не подходят для новорожденных, так как им необходимо точное количество, ведь организм маленьких детей более восприимчив даже к малейшему превышению дозы. Ошибка может привести к передозировке, значительному ухудшению состояния здоровья, коме или даже смерти.

В качестве примера рассмотрим такое бесплатное мобильное приложение как «Справочник врача – МЭС, МКБ, медицинские калькуляторы» (Рисунок 1). Этот справочник содержит все протоколы диагностики, требования к выздоровлению, набор медицинских калькуляторов, включая расчет идеальной массы тела, шкалу для оценки риска инсульта и сердечно-сосудистых заболеваний, оценку тяжести состояния пациента, критерии классификации ревматоидного артрита и другие. Но основными минусами данного приложения являются использование результатов только одним человеком и недоступность результатов его работы другим медработникам, а также отсутствие информации о количестве пациентов, находящихся в данный момент в стационаре, и их геопривязке.

Рисунок 1. Интерфейс мобильного приложения «Справочник врача – МЭС, МКБ, медицинские калькуляторы»

В ходе проведенного анализа других существующих аналогов программных продуктов было принято решение о целесообразности разработки приложения, учитывающего все минусы подобных приложений и использующего ГИС-технологии. В ходе проектирования ГИС были сформулированы основные требования.

Требования к функциям ГИС:

1. ГИС должна выполнять следующие информационно – поисковые задачи:

• Поиск и визуализация пространственной и атрибутивной информации о пациенте;
• Поиск и визуализация пространственной и атрибутивной информации о боксах для новорожденных;
• Поиск и визуализация справочной информации о медицинских препаратах;
• Поиск и визуализация атрибутивной информации о текущем состоянии пациента;
• Поиск и визуализация информации о проведенных процедурах пациенту;
• Поиск ближайшего отделения реанимации.

2. ГИС должна выполнять следующие функциональные задачи:

• Расчет дозировок препаратов для ввода пациентам на основе двух методик (по массе и площади поверхности тела пациента);
• Учет исполнения медицинских процедур;
• Ввод и хранение сведений о новорожденном (ФИО матери, рост и вес при рождении, результаты диагностики, назначения и т.д.);
• Планирование задач (планируемые процедуры и др.)
• Администрирование прав пользователей ГИС.

Требования к программно-аппаратному обеспечению ГИС

1. ГИС должна быть реализована на основе клиент – серверной архитектуры (Рисунок 2).

Использование многоуровневой клиент – серверной архитектуры предполагает наличие некоторого количества компьютеров, объединенных в сеть, один из которых выполняет особые управляющие функции (является сервером сети). Сервер в многоуровневой архитектуре разделен на две части: на сервер приложения выполняющую бизнес-логику ИС и сервер базы данных (СУБД), которая хранит непосредственно данные, управляет транзакциями, а также выполняет манипуляцию с данными. Клиентская часть ИС выполняет только презентационную логику. Передача данных производится через беспроводную сеть. Достоинством архитектуры является: низкие требования к скорости передачи данных по каналу между клиентом и сервером приложений, а также низкие требования к производительности и техническим характеристикам клиентской части, что позволяет использовать, к примеру, мобильные устройства и Wi-fi для связи с серверной частью. Все это позволяет сотруднику находится в любом месте роддома и оперативно получать и изменять информацию.

2. Сервер приложения должен функционировать на программно-аппаратном комплексе со следующими характеристиками:

• процессор Intel/AMD не менее 2600 Гц;
• ОЗУ не менее 4Гб;
• сетевая карта 100/1000 Мбит/с;
• жесткий диск не менее 500Гб;
• ОС типа Windows Server 2008 и выше.

3. Стационарные рабочие места пользователей должны функционировать на программно-аппаратном комплексе со следующими характеристиками:

• процессор Intel Celeron Dual Core не менее 1000 Гц;
• ОЗУ не менее 1Гб;
• операционная система типа Windows 7/8/10.

Рисунок 2. Схема клиент-серверной архитектуры ГИС

4. Мобильные устройства должны быть на базе ОС Android 4.4 и выше, IOS 9.3.5 и выше.

Расчет дозировок препаратов для ввода пациентам на основе методик, основанных на массе и площади поверхности тела пациента

Требования к общим формам расчета дозировок, гарантирующих стопроцентную эффективность работы препарата и безопасность приёма лекарств, к сожалению, нет. Требуется учитывать особенности организма каждого ребёнка. Для активно развивающегося организма не существует стандартной реакции на лекарство, т.к. в организме постоянно происходят изменения. Существуют различные подходы к расчету доз для детей на основе доз лекарственных препаратов для взрослых:

Один из таких подходов - это Правило Кларка. Расчет дозы основан исходя из массы тела ребенка и рассчитывается по формуле:

                             (1)

Однако существенный недостаток данного метода заключается в том, что у детей с избыточной или недостаточной массой тела может отмечаться передозировка или малая дозировка при расчете на массу тела. В этом случае лучше пользоваться расчетом, основанным на площади поверхности тела. Существуют специальные номограммы, позволяющие переходить при расчете от величины массы тела больного к площади поверхности тела.

Расчет дозы препарата с использованием величины поверхности тела является более точным, чем расчет по массе тела. В основе метода лежит корреляция между величиной поверхности тела и некоторыми процессами метаболизма лекарственных средств. Доказано, что концентрация препарата в крови находится в точном соответствии с его дозой, рассчитанной по поверхности тела.

Для расчета площади поверхности тела (ППТ) конкретного пациента используются данные о его росте и весе.

                                                        (2)

где ППТ - площадь поверхности тела, кв.м;

рост - рост, см;

вес - масса тела, кг;

Поправочный коэффициент можно узнать из таблицы по площади тела (Таблица 1).

Таблица 1

Определение дозы лекарственного средства по площади поверхности тела

Таким образом, исходя из площади поверхности тела, доза рассчитывается по формуле 3.

                            (3)

Визуализация пространственной информации

Еще одной проблемой при планировании проведения процедур является определение местонахождения пациентов в отделении для того, чтобы облегчить медперсоналу своевременное проведение процедур, а также исключить ошибочное выполнение процедуры. Для решения этой проблемы необходимо в информационную систему ввести сведения о местоположении пациентов в отделении, а также составление цифровой карты или плана роддома. Пример подобной карты представлен на рисунке 3.

Рисунок 3. План отделения

Учет исполнения процедур

Не менее востребованной является задача учета исполнения процедур, включающая описание необходимых лекарств с уже рассчитанной дозой. Все это необходимо для того, чтобы медработник мог контролировать ситуацию проведенных плановых процедур.

Ввод и хранение сведений о новорожденном

Для использования ГИС необходимо, чтобы были введены первичные данные о новорожденном, такие как, ФИО матери, пол ребенка, дата и время рождения ребенка, вес, рост, состояние ребенка и другая основная необходимая информация. В процессе нахождения ребенка в медицинском учреждении данные могут корректироваться вплоть до момента выписки. Пример окна интерфейса со сведениями о новорожденных представлен на рисунке 4.

Рисунок 4. Окно интерфейса со списком боксов в палате №1.

Планировщик задач

Исходя из диагноза ребенка, врач может указать препарат и количество дней приема и тем самым вычислить необходимую дозу для приема препарата. В дальнейшем уже каждый сотрудник учреждения, которому будет необходима данная информация, сможет увидеть в приложении рассчитанную дозу.

Пример окна интерфейса ИС представлен на рисунке 5.

Рисунок 5. Окно интерфейса назначения лечебного аппарата.

Таким образом, разработанная ГИС позволяет решать задачи планирования, а также учета исполнения лечебных процедур родильного отделения, что способствует сокращению времени расчета дозировок препаратов для новорожденных, упрощению работы медперсонала по контролю исполнения процедур новорожденным и своевременному приему аппаратов. Данная система является существенной поддержкой деятельности медперсонала. Перспективой развития подобной системы является внесение в алгоритм работы аналитических функций: в зависимости от показателей пациента генерировать возможные решения по лечению пациента и др.

Список литературы:

1. Неотложная помощь в педиатрии – справочник: [Электронный ресурс] URL:http://lekmed.ru/info/arhivy/neotlozhnaya-pomosch-v-pediatrii-spravochnik-2.html, (Дата обращения: 22.05.2019).
2. Краткое введение в ГИС [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://docs.qgis.org/testing/en/docs/gentle_gis_introduction/ свободный (дата обращения 20.05.2019);
3. Расчет дозы лекарственного вещества для ребенка: [Электронный ресурс] URL: https://acidberry10.livejournal.com/77181.html, (Дата обращения: 10.05.2019).
4. Особенности лекарственной терапии у детей: [Электронный ресурс] URL:http://vmede.org/sait/?page=6&id=Stomatilogiya_ped_stosh_2007&menu=Stomatilogiya_ped_stosh_2007, (Дата обращения: 26.05.2019).
5. Википедия/Родильный дом: [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Родильный_дом, (Дата обращения: 25.05.2019).
6. Методы вычисления дозировки: [Электронный ресурс] URL: https://zdorove-detei.ru/preparaty/dozirovanie-lekarstvennyh-preparatov-detej, (Дата обращения: 22.05.2019).
7. Фаулер М. Архитектура корпоративных программных приложений.: Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2006. — 544 с. ISBN 5-8459-0579-6.
8. ГБУЗ «Республиканский клинический перинатальный центр» Министерства здравоохранения Республики Башкортостан: [Электронный ресурс] URL: http://rkpcufa.ru/ , (Дата обращения: 26.05.2019).
9. Министерство здравоохранения Республики Башкортостан: [Электронный ресурс] URL: https://health.bashkortostan.ru/, (Дата обращения: 22.05.2019).
10. Википедия/PHP: [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/PHP, (Дата обращения: 14.05.2019).