Науки о здоровье и биомедицина переживают значительные изменения. Здравоохранение, психическое здоровье и общественное здоровье тесно связаны между собой. Научные исследования и опыт показывают, что совместное управление всеми тремя областями может привести к ценным результатам. Оплата медицинских услуг в настоящее время чаще определяется на основе показателей качества, которые базируются на идее ценности здоровья и грамотного управления им. Люди сегодня более активно принимают решения, касающиеся их здоровья и благополучия, используя персональные медицинские устройства и скрининговые опросники, а также участвуя в научных исследованиях. Системная биология, в свою очередь, выявляет сложные взаимодействия между геномом человека, микробиомом, иммунной и нервной системами, социальными факторами и окружающей средой. Данные взаимодействия учитываются при использовании новых биомаркеров и терапевтических средств.
Достижения в сфере здравоохранения активно стимулируются путем компьютерной обработки и генерации огромных объемов данных. С 2013 г. объем данных, тем или иным образом связанных со здравоохранением, увеличился в 8 раз, и прогнозируется, что в период с 2018 по 2025 г. [1] ежегодный темп прироста составит 36%. Скорость роста объема данных в биомедицинских исследованиях также довольно высока [2]. Кроме того, социальные и экономические факторы, а также поведение людей и окружающая среда, которые не связаны со здравоохранением и биомедициной, определяют состояние здоровья приблизительно на 80% [3]. От разнообразия и объема данных, связанных со здравоохранением, порой просто захватывает дух.
Биомедицинская информатика обеспечивает научную основу для осмысления этих данных, предлагая методы и инструменты для структурирования, анализа, визуализации данных и информации. Биомедицинская информатика также формирует научную основу для включения данных и информации в эффективные рабочие процессы — это методы для объединения людей, процессов и технологий в системы; методы оценки систем и их технологических компонентов; методы содействия изменениям на системном уровне.
Биомедицинская информатика сформировалась на основе попыток понять медицинское мышление [4], такие как искусственный интеллект; к нему же относятся информационные медицинские системы, многофазный скрининг [5], а также написание компьютерных программ для решения клинических задач, таких как диагностика и лечение нарушений кислотно-щелочного баланса [6]. К концу 1970-х гг. понятие «медицинская информатика» использовалось как синоним выражения «компьютерные приложения в оказании медицинской помощи». По мере того как было разработано программное обеспечение для различных смежных медицинских дисциплин, в медицинской информатике появились такие более узкие направления, как информатика в сестринском деле, информатика в стоматологии и информатика в общественном здравоохранении. В 1980-х гг. появилась вычислительная биология, применяемая в таких направлениях, как научная визуализация и биоинформатика, и используемая для облегчения решения таких задач, как, например, анализ последовательности ДНК.
Книга «Биомедицинская информатика. Компьютерные приложения в здравоохранении и биомедицине», выпущенная в 1990 г., стала первым всеобъемлющим руководством в своей области. Предшествующие издания послужили основной программой вводных курсов по информатике и справочным руководством для тех, кто работает в этой области или планирует получить новые знания и навыки. Пятое издание продолжает традицию дополнения текста новыми темами, снабжения обширным глоссарием, списками рекомендуемой литературы и ссылок.
Я предлагаю лицам, которые занимаются изучением биомедицинской информатики, использовать данную книгу как руководство по этой теме. Здесь представлены материалы, которые могут быть использованы преподавателями для разработки курсов по биомедицинской информатике для обучающихся всех возрастов, от студентов младших курсов до аспирантов. Эта книга может служить основным источником информации для студентов, которые делают первые серьезные шаги в этой области.
Книга «Биомедицинская информатика. Компьютерные приложения в здравоохранении и биомедицине» позволит каждому участнику экосистемы здравоохранения и биомедицины получить пользу от ее использования. Это примеры ответов на вопросы, которые можно найти в этой книге.
- Практикующие медицинские работники получат ответы на следующие вопросы. Как мне определить потребность в информации? Как можно быстро просмотреть и отобрать информацию, чтобы ответить на вопрос? Как мне оценить, является ли информация подходящей для ответа на мой вопрос? Как настроить электронную медицинскую карту, чтобы оптимизировать работу и эффективно использовать время? Как узнать, когда следует отвергать поддержку принятия решений? Как анализировать данные из своей практики, чтобы выявить возможности для совершенствования и обучения? Как взаимодействовать с пациентами вне личных консультаций?
- Подразделения, занимающиеся контролем качества, получат ответы на следующие вопросы. Как определить, ведут ли наши действия к желаемому улучшению результата? Есть ли в наших системах данные, которые можно использовать для этой цели? Какое сочетание моделей поведения врача, организации процессов обучения и образования необходимо для достижения желаемого улучшения? Как мы можем адаптировать процессы и системы, чтобы проверить и масштабировать улучшения, если они окажутся эффективными?
- Исследовательские группы получат ответы на следующие вопросы. Как различаются данные о биологических и физических системах? Когда нужно использовать интегративный аналитический метод, а когда — редукционистский? Какую информацию о данных необходимо сохранять и как организовать метаданные? Как оптимизировать вычислительные платформы и хранилища? Как использовать данные из электронных медицинских документов для формулирования гипотез?
- Разработчики систем, основанных на искусственном интеллекте, и приложений для нужд здравоохранения получат ответы на следующие вопросы. Что я пытаюсь изменить в здравоохранении? Необходима ли мне технология обнаружения, прогнозирования или категоризации? Откуда можно получить данные для этой цели? Какое вмешательство может повлиять на результаты? Кому лучше осуществлять вмешательство? Где в рабочем процессе наилучшим образом произвести вмешательство?
- Руководители систем здравоохранения могут получить ответы на следующие вопросы. В какой мере мы можем изменить роли и рабочие процессы, касающиеся электронных медицинских карт, чтобы снизить выгорание у врачей и улучшить качество оказания медицинской помощи? Как мы можем воспользоваться возможностями самоуправления, применяя различные технологии и виртуальное взаимодействие, для улучшения качества и устранения пробелов в оказании медицинской помощи? Как мы продолжаем оценивать доказательства и управлять руководствами и поддержкой принятия решений? Как мы используем технологии для реализации своевременного контекстно-зависимого обучения?
- Разработчики нормативно-правовых актов в сфере здравоохранения могут получить ответы на следующие вопросы. Какие меры можно принять, чтобы обеспечить бо́льшую конфиденциальность и безопасность медицинской информации, снизить влияние барьеров для ее использования и повысить качество оказания медицинской помощи и научных открытий? Действительно ли деидентификация — надежный инструмент защиты данных? Какое сочетание норм права, действий органов власти и отраслевых органов поможет улучшить совместимость медицинских данных и гибкость бизнеса? Как федеральные и региональные власти могут обеспечить профессиональным сообществам доступ к данным о здоровье граждан, чтобы врачи могли принимать взвешенные решения с целью улучшения здоровья и благополучия своих пациентов?