Обзор медицинских стандартов передачи электронной информации

Основная часть

Современная медицина движется в сторону информатизации, что требует постоянной передачи медицинских данных по разным информационным системам. Например, врачам необходимо передать / получить результаты каких-либо диагностических исследований. А для того, чтобы такие системы идентифицировали полученную информацию, необходимо использовать специальные правила.

Среди нескольких видов информационных медицинских стандартов обычно выделяют классификаторы и справочники, а также стандарты, осуществляющие передачу медицинских изображений и записей [1].

К сожалению, нет возможности подключить по сети различное медицинское оборудование, поэтому раньше производители создавали свои интерфейсы. С ростом числа медицинского оборудования появилась потребность в коммуникационных стандартах [2].

Сегодня существует достаточно большое число медицинских стандартов. Это произошло потому, что каждая страна реализует собственный стандарт. Но в некоторых странах вопрос стандартизации решается глобально. Так, например, в США в 1996 году ANSI утвердил национальный стандарт обмена электронной медицинской информацией HL7, который сегодня часто используется и в других странах, например, Японии, Германии [3].

Тема развития стандартов электронной медицины стала особенно актуальной с 2011 года потому, что именно тогда началась программа модернизации здравоохранения, в частности города Москвы. Это послужило отправной точкой к созданию ЕМИАС (Единая медицинская информационно - аналитическая система), которая уже функционирует в большей части поликлиник города Москвы и совершенствуется до сих пор.

Разработкой ЕМИАС занимаются сразу несколько отечественных ИТ - компаний. Из крупнейших можно выделить КРОК и ЛАНИТ. Последняя получила статус постоянного члена наблюдательного совета международной некоммерческой организации по стандартизации обмена, управления и интеграции электронной медицинской информации Health Level Seven International (HL7). Это позволит компании участвовать в разработке и адаптации стандарта HL7 к нашим условиям, реализуя его в различных сферах системы здравоохранения [3].

В настоящей статье рассмотрены медицинские стандарты DICOM и HL7. Но отметим, что есть и другие стандарты, например, openEHR - открытый стандарт управления, хранения и обмена электронными историями болезни.

Стандарт HL7

При решении вопроса совместимости различных медицинских информационных систем наибольшее предпочтение отдается стандарту HL7. Он широко применяется в США, Великобритании, Германии, Японии и др. В РФ, согласно концепции информатизации здравоохранения до 2020 года, он выбран как основополагающий международный стандарт обмена данными.

HL7 (Health Level 7) - стандарт обмена, управления и интеграции электронной медицинской информации. Цифра 7 аналогична седьмому уровню модели OSI, то есть стандарт используется для реализации процессов самого верхнего уровня.

Седьмой уровень поддерживает выполнение таких задач, как:

• Структурирование передаваемой информации;

• Безопасность;

• Доступность и др.

HL7 применяют для упрощения взаимодействия медицинских приложений в поликлиниках, а также для удобства при передачи данных. Основной целью стандарта является осуществление обмена электронной медицинской информацией.

Первая версия стандарта была разработана в 1987 году, а его модернизация и расширение происходит до сих пор. Стандарт применяют для упрощения реализации взаимодействия медицинских приложений, которые создаются обычно разными производителями. В 1999 году версия HL7 2.3.1 была одобрена американским институтом стандартизации ANSI в качестве национального стандарта. А главный научно-исследовательский медицинский центр управления делами Президента РФ осуществил перевод данной версии, состоящей из 12 глав, и получил право на ее распространение в РФ [1].

Общая структура стандарта включает:

• Движение пациентов (поступление, выписка, перевод);

• Финансы;

• Данные клинических наблюдений;

• Назначения, операции, лечебные процедуры и прочее.

Данные в стандарте HL7 состоят из полей, которым соответствуют уникальные идентификаторы. Например, сообщение о движении пациента будет содержать заголовок, тип события, идентификатор пациента и информацию о визите. При этом учитывается длина данных (количество символов в поле), их тип и другие параметры. Все данные хранятся в виде печатаемых, а также специальных символов и разделителей таблицы ASCII (шестнадцатеричные коды от 20 до 7Е) [4].

HL7 определяет структуру передаваемой информации, взаимодействие медицинских приложений, идентификацию и обработку ошибок при передаче сообщений. HL7 интегрируется с другими стандартами, поэтому его часто применяют многие производители медицинского оборудования. Это устраняет проблему несовместимости при коммуникации между информационной системой и производителем.

Стандарт DICOM

DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) - медицинский стандарт, разработанный американской коллегией радиологии и национальной ассоциацией производителей электроники (ACR/NEMA) для создания, хранения, визуализации и передачи графической и текстовой медицинской информации. Данный стандарт также поддерживается многими производителями медицинского оборудования.

При обследовании пациента создается не только текстовая информация, но и графическая. Причем современные диагностические аппараты производят сразу несколько серий изображений в результате одного исследования. Мультимедийные данные обычно имеют достаточно большой объем, поэтому изображения, полученные в результате одного исследования, например, на компьютерном томографе занимает от 40 до 5000 мегабайт [5]. Помимо необходимости в сохранении такого большого объема данных, также к ним предъявляются требования к стандартизации с целью распознания различными информационными системами этих изображений и сопутствующей информации.

Стандартом DICOM определено два информационных уровня:

• Файловый уровень - DICOM файл с расширением.dcm содержит набор специальных тегов и срезы медицинских изображений. Под тегом подразумевается уникальный идентификатор элемента. В DICOM файле одновременно содержится и данные о пациенте, и срезы изображений. Кроме того, хранится информация о медицинском учреждении, об условиях получения изображения, характеристиках диагностического аппарата, данные обследовании и др. Файл содержит заголовок, в котором отображается имя пациента, тип исследования и данные об изображениях;

• Сетевой - необходим для передачи DICOM файлов по сетям, по протоколу TCP/IP [6].

Стандарт позволяет решить задачу интеграции на основе открытой архитектуры. DICOM не только отправляет данные по сети, но и осуществляет их автоматическую обработку. DICOM обеспечивает коммуникацию между медицинским диагностическим оборудованием, системами архивирования и передачи медицинскими изображениями (PACS) и радиологическими информационными системами разных производителей.

Первая версия стандарта была опубликована в 1985 году. Она содержала правила кодирования и передачи данных, аппаратный интерфейс и прочее. Текущая же версия DICOM 3.0 определяет информационные объекты, структуру сообщений, форматы данных и др.

Информация по сети пересылается в виде DICOM сообщений, которые содержат последовательности команд и данных. В данных находятся элементы из значений атрибутов информационных объектов, например, имя пациента, возраст и прочее [2].

Стандарт DICOM предназначен в первую очередь для решения проблемы медицинской визуализации. В нем содержится термин «сложное изображение», который определяет серию изображений, полученных при исследовании определенного пациента.

Для снижения объема изображений применяются специальные алгоритмы сжатия. Стандарт определяет три типа сжатия: без сжатия, сжатие без потерь и с потерями. Метод сжатия, применяемый в стандарте DICOM - Jpeg и Jpeg2000 [5].

На данный момент стандарт позволяет медицинскому оборудованию интегрироваться по сети с различными информационными системами, например, медицинскими, радиологическими.

Стандарт DICOM 3.0 в настоящее время описывает:

• Информацию о пациенте;

• Данные об оборудовании, на котором проводится исследование;

• Информацию о медицинском учреждении;

• Данные о специалисте, проводившего исследование;

• Вид и дата обследования;

• Параметры изображения или их серии;

• Сами изображения, серию или набор серий;

• Представление PDF документов в DICOM файле;

• DICOM протокол для передачи данных по TCP/IP сетях и др.

Создание данного стандарта дало возможность производителям

медицинского оборудования (такие как Siemens, Philips и др.) осуществить импорт / экспорт изображений в формате DICOM.

Заключение

В статье были рассмотрены стандарты DICOM и HL7, осуществляющие передачу медицинских изображений и записей соответственно. Анализ рассмотренных стандартов показал целесообразность применения этих стандартов в медицинских информационных системах. В частности, в радиологической информационной системе следует использовать DICOM, а при обмене текстовыми данными между медицинскими информационными системами - стандарт ЫЬ7.

В ЕМИАС задачи с передачей текстовых медицинских данных уже практически решены. Следующим этапом необходимо реализовать передачу графической информации, а для этого уже следует применять стандарт DICOM.

Использованные источники

1. Интерфейсы работы с медицинским оборудованием и стандарты передачи медицинской информации: ИТ в медицине. [Электронный ресурс]. Н^: http://old.ci.ru/inform23_06/it.htm (дата обращения: 10.02.2019).

2. Стандарт DICOM в компьютерных медицинских технологиях: МЕДИЦИНСКИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ. [Электронный ресурс]. Н^: https://mks.ru/library/article/1997/dicom.html (дата обращения: 10.02.2019)

3. ЛАНИТ получил статус постоянного члена международной организации по стандартизации в области медицины НЬ7: ЛАНИТ. [Электронный ресурс]. Н^: https://www.lanit.ru/press/archive/6755/ (дата обращения: 10.02.2019).

4. Стандарт НЬ7: Информационные технологии в медицине. [Электронный ресурс]. http://scicenter.online/tehnologii-meditsine-Lnformatsionnyie-scicenter/standart-hl7-136518.html (дата обращения: 10.02.2019).

5. Морозов С.П., Переверзев М.О. Обзор текущего состояния и основных требований к PACS-системам // Врач и информационные технологии. 2013. №3. Н^: https:/^yberlemnka.m/artide/n/obzor-tekuschego-sostoyamya-i-osnovnyh-trebovaniy-k-pacs-sistemam (дата обращения: 08.01.2019).

6. DICOM: Википедия. [Электронный ресурс]. Н^: https://ru.wikipedia.org/wiki/DICOM (дата обращения: 10.02.2019).

Размещено на Allbest.ru