Практический опыт использования геоинформационных систем в поддержке принятия управленческих решений в здравоохранении Санкт-Петербурга

Географические информационные системы (ГИС) – это современная компьютерная технология для картирования и пространственного анализа объектов реального мира, а также происходящих с ними событий. Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Один из основополагающих принципов ГИС заключается в хранение информации о реальном мире в виде тематических слоев, которые можно связать друг с другом на основе общего признака – географического положения. Это отличает ГИС от других информационных систем и предоставляет уникальные возможности для ее применения в широком спектре задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возможных последствий, с выработкой стратегических решений и отслеживанием и моделированием последствий предпринимаемых действий.

Начало использования геоинформационных технологий в области охраны здоровья населения Санкт-Петербурга может быть отнесено к 1993 году, когда в соответствии с решением малого Совета Санкт-Петербургского городского Совета народных депутатов от 15.06.93 №229 распоряжением мэра города от 07.09.93 №707 р был утвержден порядок финансирования и реализации Городской медико-экологической программы. Следует отметить активную поддержку депутатов Петросовета Ерюхина К.А. и Артемьева И.Ю. при ее разработке и утверждении. В качестве одного из принципов реализации Программы указывалось: «Единый банк медико-экологических данных создается на основе электронной карты города, что позволит «привязать» информацию к конкретным участкам территории и, благодаря этому, анализировать зависимость здоровья населения от экологической и санитарной обстановки мест проживания и работы».

Далее, в разделе 2.1. «Разработка технологии сбора, хранения и передачи медико-экологической информации», уточнялось: «На основе изучения существующих ведомственных источников информации, характеризующей здоровье населения и среду его обитания, будут разработаны требования к единому городскому банку медико-экологических данных на базе адаптированной электронной карты Санкт-Петербурга (масштаб 1:10000). Будут определены содержание, порядок заполнения и использования банка данных, разработаны технические условия создания единой медико-экологической информационной сети города. Структура банка данных позволит усовершенствовать методологию установления причинно-следственных связей между средой обитания и здоровьем населения на основе применения технологии геоинформационных систем».

К сожалению, нам, как разработчику этой Программы (Красильников И.А., в 1993 г. зав. отделом оценки и прогнозирования здоровья населения Городского центра госсанэпиднадзора Санкт-Петербурга), так и одному из ее основных исполнителей (Мусийчук Ю.И., в 1993 г. директор НИИ гигиены профпатологии и экологии человека Федерального медико-биологического НИИ ГПЭЧ), приходится констатировать, что сложная социально-экономическая и политическая ситуация тех лет не позволила реализовать намеченные планы. Однако, хотя уже в 1994 г. финансирование Программы было прекращено, Городской центр госсанэпиднадзора успел на выделенные средства приобрести ГИС Arc/Info и достаточно мощные рабочие станции, на которых и начались первые работы с использованием ГИС. При этом, в НИИ ГПЭЧ данная технология активно использовалась в научных разработках (Е.П.Вишневский). В дальнейшем эти работы получили развитие в СПб МИАЦ, где в конце 90-х годов был создан отдел геоинформационных технологий (зав. отделом Струков Д.Р.).

Для реализации возможностей, заложенных в ГИС, необходимые для анализа сведения должны иметь прямую или косвенную территориальную привязку, то есть должна быть выбрана так называемая территориально-операционная единица (ТОЕ). При изучении здоровья населения России такой ТОЕ может быть область/республика, внутри области – районы или города. Выбор в качестве ТОЕ тех или иных административных образований в значительной мере связан с относительной легкостью получения статистической информации, в большинстве случаев обобщаемой в пределах соответствующих территорий. При анализе медицинской информации нередко используются зоны обслуживания поликлиник, а внутри районов или в небольших городах – врачебные участки.

В условиях крупного города при изучении здоровья населения использовать в качестве ТОЕ административный район не всегда целесообразно. В ряде случаев распределение показателей заболеваемости по территории района носит выраженный неравномерный характер, к тому же селитебные зоны могут занимать относительно небольшую часть площади района. Поэтому использование усредненных показателей, «размытых» по всей территории района, нередко может привести к ошибочным заключениям. Более точные результаты вполне реально получить при изучении заболеваемости по зонам обслуживания амбулаторно-поликлинических учреждений (АПУ).

По мере внедрения в практику управления современных информационных систем и формирования баз данных персонифицированного учета (в различных медицинских регистрах, АПУ и стационарах) появляется возможность «привязать» каждый случай заболевания к конкретному жилому дому и определить в дальнейшем плотности распределения различных видов патологии по территории города. При этом в качестве ТОЕ можно также использовать зоны обслуживания поликлиник.

Технические возможности ГИС позволяют определить число случаев заболеваний по конкретным адресам, указанным в учетных медицинских документах. Если бы имелись данные о численности и поло-возрастной структуре жителей всех городских домов, то исчезла бы необходимость использовать заранее выбранные ТОЕ, так как пространственная группировка данных могла осуществляться по любой совокупности зданий и соответствующих территорий. К сожалению, в Санкт-Петербурге, как, вероятно, и в других городах нашей страны, нет доступных для использования в аналитических целях баз данных, содержащих такие сведения.

Для проведения пространственного анализа в масштабе всего города нами использовалась другая возможность получения достаточно детальных сведений по территориальному распределению населения. Речь идет о данных по избирательным участкам, которых в Санкт-Петербурге более полутора тысяч со средней численностью избирателей менее 2,5 тыс. чел. (жители 18 лет и старше). Для оценки поло-возрастной структуры всего населения по избирательным участкам, включая определение численности детей и подростков, допустимо, на наш взгляд, использовать при расчетах в качестве стандарта структуру населения соответствующих административных районов, предоставляемую Петербургкомстатом.

Таким образом, для анализа территориального распределения показателей здоровья населения и ресурсов здравоохранения целесообразно применение ГИС-технологии, предоставляющей возможность визуальной и статистической оценки различий между территориями, опускаясь при детализации объектов сравнения вплоть до уровня избирательных участков и отдельных зданий. В случае совместного использования баз данных, характеризующих здоровье населения и влияющих на него факторов с территориальной «привязкой» соответствующих характеристик в ГИС, появляется возможность глубокого анализа причинно-следственных связей. Примеры такого анализа с использованием данных Популяционного ракового регистра Санкт-Петербурга и характеристик окружающей среды приведены на представленных рисунках.

Внедрение в практику информационного обеспечения управления здравоохранения Санкт-Петербурга геоинформационных технологий позволило решать актуальные управленческие задачи, такие как медико-санитарное зонирование территории на основе изучения реальных потоков госпитализации экстренных больных. При этом следует отметить, что границы медико-санитарных зон в ряде случаев не совпали с границами административных районов. Территориальный анализ работы крупных стационаров лег в основу предложений по реструктуризации коечного фонда города, а также во многом способствовал принятию решения о расположения станций скорой помощи непосредственно на базе крупных больниц. Для расчета потребностей в коечном фонде использовалась численность населения, проживающего в медико-санитарных зонах с корректировкой ожидаемого числа экстренных больных на внутригородскую суточную миграцию жителей города. При планировании числа коек также учитывалась неравномерность поступления больных в течение года (сезонность), а также утвержденные нормативы использования коечного фонда.

Сегодня ГИС помогают решать ряд важнейших задач, указанных в документе Минздравсоцразвития:
I.Оптимизация и управление ресурсами здравоохранения.
II.Пространственно-временной прогноз распределения медико-демографических характеристик популяций и эпидемиологической ситуации.
III.Выявление причинно-следственных связей между факторами среды и показателями здоровья.
IV.Повышение качества предоставления медицинских услуг (доступность).

Ряд включенных в статью иллюстраций демонстрирует примеры отчетов для решения этих задач с использованием ГИС на уровне Комитета по здравоохранению.

В заключение следует отметить, что ГИС-аналитика существенно сложнее традиционных статистических методов, как при подготовке качественных исходных данных, так и при их последующей обработке и интерпретации полученных результатов. Но все же основной трудностью является недостаточность исходной информации для проведения исследований, чему в значительной мере «способствует» и ведомственная разобщенность организаций, собирающих и обобщающих такую информацию, и, отчасти, методика их получения и хранения. Но, как показывает наш опыт, усилия по освоению и внедрению ГИС полностью себя оправдывают, так как с помощью предоставляемых аналитических функций и средств визуализации данных удается проводить их всесторонний анализ и даже извлекать из них новую полезную информацию, что практически недостижимо при использовании других методов.

	Впервые была создана карта, на которую были нанесены все ЛПУ – около 500 объектов различных типов медицинской помощи.
	Картографическая визуализация деятельности отдельных групп медицинских структур.
а)   б) Анализ и отображение результатов планирования оказания травматологической помощи: а) круглосуточные травмпункты и их удаленность от стационаров; б) данные по травмпунктам и их удаленность от стационаров в Кировском районе. Аналогичный подход использовался при планировании аптек, обеспечивающих население льготными медикаментами.
a)   б)   в)   г) Медико-санитарное зонирование. Границы зон приведены по границам административных районов (а). Распределение СЭМП неравномерно. Был проведен анализ и разработаны предложения (б), а опыт госпитализации больных в стационаре позволил их уточнить и оптимизировать (в, г).
a)    б)    в) Весьма наглядно можно, например, представить распределение общей заболеваемости населения по районам (а), а также рождаемость, причем не по административным районам, а и более мелким ТОЕ – по зонам ЛПУ (б) и вплоть до избирательных участков и отдельных домов (в).
	Одна из задач в управлении здравоохранением – обеспечить относительно равномерное распределение ресурсов по территории. Анализ коечного фонда по зонам СЭМП позволил выявить выраженную неравномерность в обеспечении коечным фондом по основным профилям. В последующем проведенное моделирование использовалось при перепрофилировании коек в СЭМП.
	Визуализация данных на карте позволяет принимать более обоснованные решения и при планировании обеспеченности специалистами в амбулаторном звене.