Разработка методических и программных средств на основе свободно
распространяемого геоинформационного программного обеспечения для
автоматизированного разграничения медицинских участков
Введение 3
Глава I. Моделирование участковых сетей медицинских организаций
средствами ГИС 6
1.1 Применение геоинформационных систем в здравоохранении 6
1.1.1 Федеральный уровень 8
1.1.2 Региональный уровень 8
1.1.3 Местный уровень 10
1.2 Организация здравоохранения по территориально-участковому
принципу 11
1.3 Проблемы существующей территориально-участковой системы
медицинских организаций 16
1.3.1 Источники информации об участковом делении 16
1.3.2 Проблема анклавов 18
1.3.3 Проблема неравномерной нагрузки 25
Глава II. Автоматизированное разграничение медицинских участков 30
2.1 Методические основы формирования участков 30
2.2 Полуавтоматическое разделение участков 31
2.3 Разработка прототипа программного средства 35
2.4 Показатель численности населения как условие формирования
участка 40
2.5 Ограничение пересечения участков с реками и крупными
транспортными магистралями 43
2.6 Условие компактной формы 45
Глава III. Апробация и результаты работы 48
Заключение 52
Литература 54
Инфекционные заболевания являются одной из наиболее актуальных проблем современного мира. Несмотря на эпидемиологический переход, который состоялся в конце XX века в структуре заболеваемости населения мира в пользу хронических неинфекционных заболеваний, проблемы инфекционной патологии и сегодня не потеряли своей актуальности (Нечаева, 2018). Они оказывают серьезное влияние на здоровье и жизнь людей, а также на экономику и социальную сферу общества. В настоящее время многие инфекционные заболевания, такие как грипп, COVID-19, ВИЧ, туберкулез, гепатиты и др., остаются серьезными проблемами для здравоохранения.
Оказание первичной медико-санитарной помощи взрослому и детскому населению в большинстве медицинских организаций осуществляется в России в соответствии с системой территориально-участкового деления. Территориально-участковый принцип организации оказания первичной медико-санитарной помощи заключается в формировании групп обслуживаемого контингента по признаку проживания. Ключевой задачей при данном способе организации работы медицинской службы является предоставление всем категориям граждан равного доступа к медицинской помощи (Мониторинг..., 2017).
Конкретная методика разделения территории обслуживания медицинской организации нормативно-правовыми актами (НПА) не обозначена. На сегодняшний день существуют лишь рекомендуемые нормативы, согласно которым организации самостоятельно осуществляют выделение врачебных участков.
Кроме того, ежегодно реальная заболеваемость, посещаемость и численность постоянного населения меняется. Соответственно, меняется и нагрузка на врачей, закреплённых за зонами обслуживания. Зачастую схемы территориально¬участковой сети медицинской службы в крупных городах были сформированы давно, и в последующем корректировались исходя из реальной посещаемости, а также постепенного освоения новых территорий и введении в строй новых жилых домов.
Обновление границ участков вручную является крайне трудоёмким и продолжительным процессом. Ввиду отсутствия закреплённой в правовых документах методики деления участков и отсутствия автоматизированных средств для данной работы, сложилась ситуация, что ни реальная численность населения, ни показатели заболеваемости по отдельным адресам, ни удобство врача, работающего на вверенной территории в разных частях района, как правило, не учитываются при выполнении участкового деления.
Отсутствие единой методики и соответствующего программного обеспечения не позволяет медицинским специалистам оперативно менять геометрию участков, учитывая несколько показателей. По мере совершенствования исследовательского инструментария медицины и географии появляются возможности применения новых, более совершенных и передовых методов информатизации и анализа данных (в том числе пространственных данных) накапливаемых в сфере здравоохранения (Голованова, 2020; Franch-Pardo et al., 2020). В условиях цифровой трансформации отечественного здравоохранения данная проблема приобретает межведомственный характер и может быть разрешена при помощи методов геоинформатики (Коровка и др, 2021).
Географические информационные системы (ГИС) обладают функциональными и техническими возможностями, способными выполнить задачу по оптимальному зонированию территории (делению участков медицинской организации) в соответствии с множеством параметров. Применение ГИС-средств, в данном случае, также основывается на имеющейся нормативно правовой базе, в соответствии с которой ГИС прямо обозначены в качестве средств обеспечения медицинских (медико-географических) исследований.
Актуальность исследования обусловлена необходимостью совершенствования системы деления участков. Как уже было сказано ранее, существующая система не учитывает актуальные показатели заболеваемости, численности населения и посещаемости, что приводит к неравному доступу к медицинской помощи. Ручное обновление границ участков трудоемко и не учитывает множество факторов.
Автоматизация процесса деления участков с помощью ГИС позволит:
• Повысить качество и доступность медпомощи.
• Оптимизировать работу медицинских организаций.
• Снизить заболеваемость.
Цель работы — разработать прототип приложения и методики, позволяющий автоматизировать процедуру деления зон обслуживания медицинских специалистов (участков) на примере противотуберкулёзной службы в Санкт- Петербурге.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Собрать и обработать первичные данные о существующем территориальном-участковом делении противотуберкулёзной службы.
2. Разработать базовые методические принципы автоматизации участкового деления.
3. Выполнить частично автоматизированную обработку исходных данных с формированием по результатам обработки границ медицинских участков для анализируемой территории.
4. Разработать прототип программно-аналитического комплекса, решающего задачи деления участков.
5. Протестировать программно-аналитический комплекс.
Объектом данного научного исследования стал процесс геоинформационного моделирования на базе открытых программных продуктов.
Предметами исследования были определены функциональные и технические возможности свободно распространяемой геоинформационной системы QGIS, пригодные для формирования и обновления системы участкового деления медицинских организаций.
Теоретическая значимость исследования заключается в разработке базовых методических принципов автоматизации участкового деления с использованием ГИС, доказательстве возможности применения ГИС для оптимизации системы территориально-участкового деления и разработке прототипа программно¬аналитического комплекса, решающего задачи деления участков.
Практическая значимость работы состоит в том, что разработанные методика и прототип приложения могут быть использованы для автоматизации деления участков в медицинских организациях, что позволит повысить качество и доступность медпомощи, оптимизировать работу медорганизаций и снизить заболеваемость. Результаты исследования могут быть применены в практической работе медицинских организаций, при разработке программных продуктов для автоматизации деления участков и в научных исследованиях, посвященных оптимизации системы оказания медпомощи.
Данное исследование вносит вклад в решение актуальной проблемы совершенствования системы оказания первичной медико-санитарной помощи населению.
В данной работе были разработаны методика и прототип программного обеспечения для автоматизированного разграничения медицинских участков. Разработка и тестирование производилось на территории обслуживания противотуберкулезной службы Невского района Санкт-Петербурга.
Основные результаты исследования:
1. Собраны и обработаны первичные данные о существующем территориально-участковом делении зон обслуживания медицинских организаций.
2. Разработаны базовые методические принципы автоматизации участкового деления.
3. Выполнена частично автоматизированная обработка исходных данных с формированием по результатам обработки границ медицинских участков для анализируемой территории.
4. Разработан прототип программно-аналитического комплекса, решающего задачи деления участков.
5. Разработанный комплекс протестирован и апробирован.
Применение автоматизированной системы позволит повысить качество и доступность медпомощи, оптимизировать работу медорганизаций, равномерно распределить нагрузку на врачей и снизить заболеваемость. Разработанная методика и прототип программного обеспечения являются перспективным инструментом для автоматизации разграничения медицинских участков.
Результаты исследования могут быть применены в практической работе медицинских организаций, при разработке программных продуктов для автоматизации деления участков и в научных исследованиях, посвященных оптимизации системы оказания медпомощи.
Дальнейшие направления исследований могут быть связаны с использованием системы многокритериального анализа, позволяющей учитывать большее количество факторов при формировании границ участков, и интеграцией приложения с медицинскими информационными системами.
На прототип программного комплекса получено свидетельство о государственной регистрации интеллектуальной собственности (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ RUS 2024614742, 13.03.2024).
Основные результаты научно-исследовательской работы докладывались и публиковались:
• «XIX Большой Географический фестиваль» (Санкт-Петербург, 7 апреля
2023 г.);
• Международная конференция ИнтерКарто. ИнтерГИС (Улан-Удэ, 13 сентября 2023 г.), доклад представлен соавтором;
• «XX Большой Географический фестиваль» (Санкт-Петербург, 5 апреля
2024 г.), с получением диплома за лучший доклад в секции;
• открытая международная олимпиада студентов и молодых специалистов «Metropolitan Science (Re)Search» (Санкт-Петербург, 11 апреля 2024 г.), с получением диплома призера олимпиады.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
