Качество медицинских услуг населению и их доступность повысились благодаря новейшим технологиям в области не только медицины, но и информатики. Именно она повлияла на эффективность как планирования, так и управления всей системой здравоохранения [1, 2].
Для того чтобы изучить состояние здоровья человека, причину его болезни, а также уровень смертности в целом, создаются специальные инструменты. Геоинформационные технологии – это один из таких инструментов, они позволяют анализировать территорию в комплексе с целью принятия решений в области управления. При помощи постоянного совершенствования программных продуктов такие технологии могут сохранять огромный массив различного рода информации и отражать ее с привязкой к конкретной территории. Благодаря этим функциям системы легче проводить аналитику как количественных, так и качественных данных в региональных показателях здравоохранения [2].
Географические информационные системы (ГИС) – это комплекс, состоящий как из аппаратной части, так и из программной. ГИС обеспечивают не только сбор и хранение, но также распространение территориально объединенных данных и иной информации, имеющей отношение к определенному району, для того чтобы в дальнейшем использовать эти сведения для решения научно-практических задач. Системы предназначены для решения всех видов задач, которые связаны с анализом, прогнозами, учетом, моделированием и управлением окружающей средой, а также познанием в образовательной сфере [3].
Географические информационные системы состоят из следующих подсистем:
1. «Сбор данных». Ее задача исходя из названия – сбор информации из разнообразных источников, а также ее предварительная обработка. Кроме того, подсистема обеспечивает преобразование разных видов пространственной информации.
2. «Хранение и выборка данных». Задача этой подсистемы – организовать процесс выборки, изменения и обновления информации.
3. «Обработка и анализ информации». Подсистема может группировать данные, разделять их, устанавливать параметры, ограничивать поток информации, а также выполнять функции моделирования.
4. «Вывод информации». Подсистема отражает все имеющиеся в базе данные или их часть в виде таблицы, диаграммы или карты.
Существующие сегодня информационные средства – это отличные массивы данных, объединяющие их. ГИС обеспечивает не только пространственный анализ, но и моделирование и визуализацию. Они оказывают разностороннюю поддержку медицинским организациям в решении многочисленных задач, расширении перечня выполняемых исследований, изображении результатов работы (в том числе исследований) в удобочитаемой форме (например, при помощи карт) [4].
ГИС помогает органам управления в области здравоохранения усовершенствовать сбор информации по оказываемым услугам, составлять отчеты на основании этой информации, анализировать и систематизировать данные о состоянии не только человека, но и всего населения, о распространенности заболеваемости, в том числе при опасных для социума болезнях [5].
Функционирующие в настоящее время в Российской Федерации интерактивные карты, а также связанные с ними базы данных (созданные при помощи ГИС) способствуют улучшению процессов обмена информацией между учреждениями и гражданами [6].
ГИС может выступать в качестве подсистем в региональных частях единой государственной системы в области здравоохранения и внедряться на региональном уровне в следующих вариантах:
1) в качестве подсистемы информационной системы под названием «Запись на прием к врачу» на сайтах или на информационных стендах;
2) в рамках географического информационного обеспечения регистров медучреждений областей, медоборудования, кадров и техники;
3) для решения задач региона по оптимизации ресурсов здравоохранения, улучшения их качества;
4) в рамках географического информационного обеспечения специальных регистров по некоторым разделам медицины или по категориям пациентов с целью последующего наблюдения (например, анализа и прогнозирования болезни, выявления связей между причиной и следствием и т.п.);
5) в диспетчерских системах скорой помощи на районном уровне с целью оптимизации их работы в процессе госпитализации пациентов, отражения данных о пациенте при персональном наблюдении каких-либо заболеваний (в таких случаях часто используются технологии ГЛОНАСС или GPS);
6) в качестве подсистем крупных порталов с открытыми данными.
Сегодня отчетность медицинских учреждений, наблюдение за разными показателями представляют собой огромный массив неструктурированной информации, которая имеется как в электронном, так и в бумажном виде [7]. Для того чтобы провести полноценный анализ и оценку этого объема данных, нужно связать их воедино и создать единую сеть. При этом из-за различных форматов информации возникает проблема, связанная с невысокой скоростью загрузки данных, обновления и анализа их, а также подготовки прогнозов [8]. Такая ситуация ведет к тому, что ценная информация теряется, а время реагирования государственных и муниципальных органов на проблемы в области здравоохранения намного увеличивается. Огромные потоки информации сложно соединить в единую сеть, приравнять к одному формату, проводить их анализ и изображать наглядным образом [9].
ГИС-технологии расширяют традиционные возможности визуализации пространственной информации, используя представление данных в виде графиков, таблиц и диаграмм, связанных с картой местности, а также позволяют оперативно отражать изменения показателей [1, 2]. ГИС-инструменты объединяют большие массивы данных в единую систему и отражают их пространственное размещение на конкретных территориях, что облегчает анализ и сравнение различных показателей [10].
Таким образом, осуществление мониторинга показателей здравоохранения Ставропольского края является важной задачей, требующей комплексного подхода к ее решению. Актуальность проблемы обусловлена необходимостью повышения эффективности и оперативности принятия управленческих решений в здравоохранении и развитием регионального сегмента единой государственной информационной системы в сфере здравоохранения (ЕГИСЗ).
Цель исследования: разработка инструмента на основе ГИС-технологий для мониторинга деятельности системы здравоохранения региона и повышения эффективности управления в отрасли.
Материалы и методы исследования
В рамках данного исследования разработан информационный ресурс в виде геопортального решения, который позволит медицинским учреждениям и органам управления здравоохранения осуществлять мониторинг показателей здравоохранения на уровне отдельных территорий и региона в целом. Представленная информация классифицируется по территориальному признаку (районы и отдельные населенные пункты края), половозрастной структуре населения, классам заболеваний, типам медицинских организаций и т.д. Пространственная база данных включает информацию о сети учреждений здравоохранения региона, их материально-технической базе и кадровому обеспечению, а также основные демографические показатели территории и структуру заболеваемости населения. Отображение атрибутивной информации по каждому показателю с картографической локализацией обеспечивает набор слоев.
Геопортальное решение реализовано по «клиент/серверной» технологии. В качестве хранилища используется база геоданных, а оперативное обновление информации обеспечивает функционал ARCGIS. Клиентская часть построена на базе платформы Silverlight. Пользовательский интерфейс с геоинформационным функционалом реализуется через тонкого клиента (интернет-браузер).
Информационно-картографическая система состоит из серверного и клиентского программного обеспечения, цифровой картографической базы данных, а также комплекта эксплуатационной документации. Серверная часть функционирует на базе операционной системы Windows Server и веб-сервера Iis7 (Internet information Server V.7). Приложение Arcgis Server обеспечивает правильное отображение пространственной информации в «тонком клиенте» за счет совместной обработки данных картографических слоев и территориально локализованных показателей цифровой базы данных. В информационно-картографической системе реализовано разграничение прав доступа пользователей, применяется парольная защита. Для ознакомительного доступа существует возможность гостевого входа. В качестве базовой программной оболочки используется Arcgis for Desktop и Arcgis for Server версий 10.2.
Результаты исследования и их обсуждение
На начальном этапе исследования были изучены пространственная и организационная структуры системы здравоохранения Ставропольского края, основные демографические показатели и заболеваемость населения, а также определены основные направления повышения качества управления медицинскими организациями на уровне региона.
На основании проведенного комплексного анализа создан банк геоданных, нанесена на картографическую основу сеть медицинских организаций края с атрибутивной информацией с возможностью формирования паспорта по каждому учреждению. Разработаны и оцифрованы маршруты госпитализации пациентов на основе картографических сервисов. Различные модули геопортала объединены в геоинформационную систему, регулярно осуществляется редактирование и обновление данных (рис. 1).
Рис. 1. Реализация системы мониторинга и пространственного анализа заболеваемости и смертности
Рис. 2. Схема маршрутизации пациентов
Структура геопортала «Система здравоохранения Ставропольского края» содержит следующие сведения:
- показатели заболеваемости и смертности по основным классам болезней (согласно МКБ-10) за 15 лет;
- сеть медицинских организаций края;
- модель транспортной доступности и оптимальные маршруты госпитализации пациентов (рис. 2).
На основе анализа статистической информации создан уникальный онлайн-инструмент, не только отражающий текущее состояние системы здравоохранения края, но и позволяющий моделировать динамику заболеваемости и смертности населения региона и на основе полученных данных принимать эффективные управленческие решения.
В рамках проекта разработаны и предложены:
- система пространственного мониторинга и анализа демографических показателей и заболеваемости населения;
- методика оценки эффективности работы медицинских организаций;
- инструменты для реализации оптимальных транспортных маршрутов при госпитализации и оказании неотложной помощи;
- модель территориальной организации учреждений здравоохранения, позволяющая повысить доступность медицинской помощи для населения региона.
Геопортал представлен следующими модулями:
1) модуль расчета оптимальных маршрутов госпитализации;
2) модуль прогнозирования медико-демографической ситуации;
3) модуль расчета эффективности медицинских организаций.
Предусмотрена возможность интеграции геопортала в информационные системы Министерства здравоохранения и краевого управления Роспотребнадзора. Также информационный ресурс может быть реализован как самостоятельный модуль для медицинских организаций.
Заключение
Представленный геоинформационный портал «Система здравоохранения Ставропольского края» позволяет отображать текущую медико-демографическую и эпидемиологическую ситуацию, осуществлять анализ динамики заболеваемости и смертности и на основании полученных данных прогнозировать потребность населения в медицинской помощи.
Геопортал может быть использован как информационно-аналитический ресурс для мониторинга состояния системы здравоохранения, подготовки справочной и отчетной информации с учетом территориальных различий, формирования прогноза и определения перспективных направлений развития отрасли и в конечном итоге как инструмент для повышения эффективности выработки управленческих решений на уровне региона.
Необходимо признать, что ГИС-аналитика сложнее традиционных статистических методов и основной проблемой здесь является недостаточное количество исходной информации, что в значительной мере обусловлено ведомственной разобщенностью организаций, получающих и обобщающих данные от учреждений здравоохранения, а также имеющие место недостатки методики их сбора и хранения [2]. Однако ГИС-инструменты и сервисы предоставляют уникальную возможность расширенного анализа данных за счет использования комплекса аналитических функций и средств пространственной визуализации.
Работа выполнена за счет средств гранта по программе «УМНИК» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (2015–2017 гг.).