Интеграция географических и медицинских информационных систем при обеспечении мониторинга пространственного распределения и пространственно-временной динамики социально значимых заболеваний
Введение. 2
Медицинское картографирование. Обзор литературы в сфере медицинской картографии. 4
Опыт отечественной и зарубежной в области медицинской географии и картографии 4
Организация медицинских исследований при помощи карт 11
Законодательная основа организации противотуберкулёзной службы в России 11
Основные задачи ГИС в медицине. Предпосылки интеграции географических и медицинских информационных систем в рамках единой системы управления 13
Концепции интеграции географических и медицинских информационных систем в рамках единой системы управления 20
Московская концепция интеграции геоинформационных систем в работу медицинской организации 20
Санкт-Петербургская концепция интеграции геоинформационных систем в работу медицинской организации 32
Обобщение полученных результатов интеграции ГИС и МИС. Достоинства и недостатки предложенных концепций 40
Заключение 41
Литература 42
Приложение 44
На протяжении всего своего существования человек ведёт бесконечную войну с огромным числом заболеваний. С древнейших времён и по нынешнее время цивилизация занимается поиском наиболее рациональных путей борьбы с миллионами различных заболеваний. Так, например, в 2017 году в странах с низким и средним уровнем доходов расходы на борьбу с ВИЧ/СПИДом составили 20,2 млрд. долл. и на борьбу с туберкулёзом они составили 10,9 млрд. долл., а в странах, эндемичных по малярии, расходы на борьбу с малярией составили 5,1 млрд. долл. Расходы на здравоохранение ежегодно увеличиваются в странах с низким и средним уровнем дохода населения, достигнув 7,9 триллионов долларов в 2017 году и, как ожидается, увеличится до 11,0 трлн долл. к 2030 году [23]. Российская Федерация так же планомерно увеличивает финансирование здравоохранения. На финансирование здравоохранения в Российской Федерации в 2021-2023 годах будет направлено в свыше 3,3 трлн руб. [16].
Несмотря на все усилия человечества, всеисцеляющего средства, которое стало был панацеей в борьбе с заболеваниями в настоящее время не существует. Наблюдаемые уже сегодня невооруженным взглядом существенные изменения в среде обитания и условиях жизни людей, которые сопровождаются изменением флоры и фауны в окружении человека, чреваты появлением новых биологических угроз [5]. Так, например, по данным Федерального научно-методического центра по профилактике и борьбе со СПИДом в 2019 году в Российской Федерации насчитывалось около 1 326 239 человек, зараженных ВИЧ-инфекцией [21]. Для противодействия развивающимся болезням в настоящее время привлекается всё больше специалистов смежных специальностей.
Не остались в стороне представители естественно-научных направлений, в частности географы, которые занимаются изучением географических особенностей развития нозологий, демографы, изучающие качественный состав населения, подверженного заболеваниям.
Вне всякого сомнения, важнейшую роль при оценке развития заболевания играют пространственные факторы, надёжно оценить которые возможно благодарю тесной интеграции в работу медицинских служб географических информационных систем. Применение методов географического анализа для понимания распространения болезней и детерминант здоровья является ключевым вопросом в исследованиях общественного здравоохранения [12]. Геопространственные методы все чаще используются для моделирования параметров окружающей среды с демографические данные для оценки результатов в области здравоохранения, выработки гипотез, увязки новых данных и прогнозирования возникновения заболеваний [26]. В настоящее время мониторинг и создание картографических материалов ведётся так же и в ГИС. Эта особенность имеет как положительные стороны (кроссплатформенность, широкий функционал встроенных функций, удобство при работе с данными), так и ряд недостатков с точки зрения медицинских работников (сложный интерфейс, трудности в освоении программ). Важнейшей задачей на сегодняшний день остаётся интеграция методов геоинформационных систем в повседневную аналитическую работу медицинских специалистов. К этому обязывают медицинское сообщество следующие факторы:
1. Персонификация медицины и применение в практике рискориентированных технологий борьбы с заболеваниями. Персонализированную медицину можно определить как комплексный, перспективный подход к профилактике, диагностике, лечению и мониторингу заболеваний способами, позволяющими принимать оптимальные индивидуальные решения в области здравоохранения;
2. Уменьшение исследуемой базы больных и как следствие переориентирование части медицинской работы с лечебной на профилактическую;
3. Появление доступных инструментов пространственного анализа на базе многофункциональных ГИС с открытым исходным кодом.
Объектом исследования были определены географические информационные системы, а предметами исследования: средства и методы интеграции географических и медицинских информационных систем (ГИС и МИС) и их функциональные возможности для решения задач пространственно-временного мониторинга за заболеваниями.
Цель работы: разработать схемы интеграции ГИС и МИС в рамках решения задач по пространственно-временному мониторингу. В рамках данной работы выполнялись следующие задачи:
1. Изучение теоретического и нормативно-правовой базы в области медицинской картографии;
2. Разработка методикинтеграции ГИС в работу противотуберкулёзной службы
3. Изучение программного обеспечения МИС на примере МИС Barklay для последующей его модернизации и использования при сборе обработке информации;
4. Исследование возможностей языка Python для создания геоприложений;
5. Исследование функциональных возможностей открытой ГИС QGIS с целью интеграции их в работу МИС;
Заявленные цели по разработке схем интеграции ГИС и МИС в рамках решения задач по пространственно-временному мониторингу была успешно достигнута. В рамках данной цели работ выполнены следующие научно-практические задачи:
1. Изучен теоретический и нормативно-правовой опыт в области медицинской картографии
2. Разработаны методики интеграции ГИС в работу противотуберкулёзной службы
3. Изучены программные комплексы МИС и ГИС
4. Исследованные возможности языка Python позволили реализовать поставленные задачи.
В заключении хотелось бы отметить несколько важных вещей. Во-первых, внедрение ГИС в работу медицинской службы в целом способствует расширению знаний о социально-значимых заболеваниях, позволяет бороться с ними заблаговременно, переходить на риск ориентированную технологию борьбы с ними. Во-вторых, система может быть интегрирована с несколькими учреждениями, что позволят так же расширить круг охвата пользователей. В-третьих, подобные платформы служат отличной базой для межведомственного сотрудничества организаций и позволяют выстраивать качественный диалог между обществом и системой власти, который становится основой гражданского общества в Российской Федерации в XXI веке.
1. Айриян А. П. Атлас перспективного развития сельского здравоохранения Армянской ССР. Ереван: Айстан, 1971. 167 с.
2. Атлас заболеваемости злокачественными новообразованиями населения Сибири и Дальнего Востока / НИИ онкологии Томского науч. центра АМН СССР. Томск: Изд-во ТГУ, 1990. 178 с.
3. Ершов В.И., Ефимов Е.И., Побединский Г.Г. Опыт разработки и ведения ГИС «Электронный эпидемиологический атлас Приволжского федерального округа". Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2019;(8):11-19. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2019-317-8-11-19
4. Игнатьев Е. И. Узловые вопросы медико-географического картографирования // Принципы и методы медико-географического картографирования. Иркутск: Ин-т географии Сибири и Дальнего Востока АН СССР. 1968. С. 5–28.
5. Морозова Л.Ф., Сергиев В.П., Филатов Н.Н «Геоинформационные технологии в профилактике инфекционных и паразитарных болезней" сб. науч. тр. / М. : Наука, 2017. 3-4 с.
6. Келлер А. А. Опыт составления комплексных карт распространения заразных болезней // Медико-географическое районирование и прогнозирование здоровья популяций. Новосибирск: Наука, 1981. С. 81–84.
7. Коровка В.Г., Галкин В.Б., Паниди Е.А., Кузнецов И.С., Бельтюков М.В., Соколович Е.Г., Пантелеева О.В., Воронов Д.В., Козлов В.В., Федоров С.В., Яблонский П.К. Возможности геоинформационных технологий для улучшения качества мониторинга очагов социально значимых инфекций. Профилактическая медицина. 2021;24(10):7‑13.
8. Прохоров Б. Б. Медико-географическая информация при освоении новых районов Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1979. 199 с
9. Поспелов В. П. Эпидемиолого-географическое исследование Европейской части РСФСР: атореф. дис. … д-ра геогр. наук / Ленингр. гос. ун-т. Л., 1991. 55 с.
10. Рященко С. В. Медико-географическое прогнозирование здоровья населения Восточной Сибири и Дальнего Востока // Медико-географическое прогнозирование и районирование: V совещ. по мед. географии: Тез. докл. / отв. ред. А. А. Келлер. ГО СССР. Л., 1979. С. 81
11. Фельдман Е. С. Системный подход в медико-географическом картографировании // Медико-географически проблеми на организацията на здравното обслужване на населението. София: ГО НРБ. 1981. С. 13–17.
12. А. И. Чистобаев, З. А. Семенова Медико-географическое картографирование в бывшем СССР и современной России // Вестник СПбГУ. Сер. 7. 2013. Вып. 4
13. Медико-географическое исследование территории Молдавии / Под ред. Э. Н. Шляхова. Кишинёв: Штиинца, 1977
14. Федеральный закон от 21.11.2011 №323-ФЗ «Об основах охраны здоровья в Российской Федерации" [сайт]. Доступ из справ.-правовой системы «Консультант"URLhttps://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_121895/
15. Постановление Правительства РФ от 1 декабря 2004 г. N 715 «Об утверждении перечня социально значимых заболеваний и перечня заболеваний, представляющих опасность для окружающих" (с изменениями и дополнениями) [сайт]. Доступ из справ.-правовой системы «Гарант". URL: https://base.garant.ru/12137881/ (дата обращения 16.05.2021)
16. Новостной сайт СПб ГБУЗ НИИФ. [Электронный ресурс]. 2021. URL: https://spbniif.ru/about/advert/4284/ (дата обращения 20.02.2023)
17. Информационный сайт издательства ТАСС. [Электронный ресурс]. 2023. URL: https://tass.ru/ekonomika/9484327(дата обращения 18.05.2023)
18. Информационный сайт Первого канала. [Электронный ресурс]. 2023. URL: https://www.1tv.ru/news/2017-11-16/336293 (дата обращения 15.05.2023)
19. Информационно - аналитический ресурс «Единая государственная информационная система в сфере здравоохранения"[Электронный ресурс]. 2023. URL: https://egisz.rosminzdrav.ru/ (дата обращения 08.05.2023)
20. Сайт «Калькулятор размеров тайлов OSM" [Электронный ресурс]. 2023. URL: https://tools.geofabrik.de/calc/ (дата обращения 08.05.2023)
21. Федеральный научно-методический центр по профилактике и борьбе со СПИДом [сайт]. URL: http://www.hivrussia.info (дата обращения 06.04.2023)
22. Verma A, Schwartzman K, Behr MA, Zwerling A, Allard R, Rochefort CM, Buckeridge DL. Accuracy of prospective space-time surveillance in detecting tuberculosis transmission. Spatial Spatio-Temp Epidemiol. 2014;8:47–54. doi: 10.1016/j.sste.2014.01.003.
23. Kuznetsov, I., Panidi, E., Kolesnikov, A., Kikin, P., Korovka, V., and Galkin, V.: GIS-based infectious disease data management on a city scale, case study of St. Petersburg, Russia // Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLIII-B3-2020, 1463–1467, 2020.
24. Kuznetsov, I., Panidi, E., Korovka, V., Galkin, V., and Voronov, D.: Web-based representation and management of infectious disease data on a city scale, case study of St. Petersburg, Russia // Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLIV-3/W1-2020, 87–91, 2020.
25. Health sector spending and spending on HIV/AIDS, tuberculosis, and malaria, and development assistance for health: progress towards Sustainable Development Goal 3 //Науч.жур. The Lancet, VOLUME 396, ISSUE 10252, P693-724 https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30608-5
26. Shiotsuka K (2018) Combining OT, IT, and products to help realize society 5.0. Hitachi Rev67(5): 516–517