For Resilient IT: Don’t Mimic the Past, Leverage the Future

Christopher Nemeth, Michael O’Connor, Mark Nunnally, Richard Cook, перевод и комментарии Романа Журавлёва (Cleverics).

Все, кто работает в системе здравоохранения — как рядовые сотрудники, так и менеджеры — испытывают потребность в информации обо всех изменениях, касающихся их рабочей среды и способных создать новые области уязвимости и/или новые возможности.

Информационные технологии — основной универсальный проводник такой информации, и они должны уметь адаптироваться к происходящим изменениям. Современный подход к адаптивному проектированию  предполагает создание и сопровождение систем, способных работать и адаптироваться в сложной меняющейся среде, такой как здравоохранение, и может быть использован при разработке ИТ-систем для работы на «переднем крае». Исследования реальной работы медиков могут помочь в обеспечении лучшего соответствия возможностей ИТ требованиям постоянно меняющейся деятельности их потребителей. В статье рассмотрен пример адаптивного ИТ-решения, разработанный авторами.

Введение

Такая сфера услуг как здравоохранение во многом зависит от своевременного использования точной информации. Информационные технологии широко используются «в тылу» для поддержки учета пациентов, управления страховой и финансовой информацией. Однако в последнее время ИТ стали рассматриваться также в качестве средства повышения рациональности, безопасности и надежности работы «на передовой». Эта работа существенно сложнее организована и требования к ИТ-системам также становятся более сложными, а критичность самих систем возрастает.

Это предполагает изменение подхода к разработке систем,— подхода, который позволит понять природу систем и их способность работать под давлением, иными словами — быть устойчивыми к изменениям, адаптивными. Работу медицинского персонала можно рассматривать с двух точек зрения: лечение конкретного пациента с одной стороны и планирование работы подразделения по лечению нескольких пациентов — с другой.

Лечение пациента

Любой случай экстренной медицинской помощи предполагает многофакторную диагностику и терапию — в данный момент, в ближайшем будущем или как вероятное направление действий. Состояние каждого пациента может быть подвержено влиянию множества переменных факторов, и сложность взаимодействия этих факторов превосходит способность медиков представить и понять их полностью. Несмотря на возникающую вследствие этого неопределенность, врач должен принимать решения и действовать в интересах больного. Это заставляет врачей предпринимать диагностические и терапевтические шаги, являющиеся скорее удобными, уместными, чем логически обоснованными. Такие решения в значительной степени основаны на знаниях о действии того или иного лечения и его предполагаемых прямых и побочных эффектах.

В большинстве случаев решения принимаются в отсутствие полной, актуальной и качественной информации.

Планирование и менеджмент работы подразделения

Работа медицинского персонала всегда непрерывна, содержит множество взаимозависимостей, основана на неполной информации и распределена между множеством исполнителей. Многочисленные медики работают с многочисленными пациентами. Врачи начинают, останавливают и возобновляют выполнение множества задач. Одновременно инициируется множество диагностических и терапевтических действий, и часто следующее действие не может ждать результатов предыдущего.

Для того чтобы управлять всей этой работой были придуманы многочисленные средства планирования и контроля.

Информационная среда

Медики действуют в среде, включающей в себя пациента, других медиков, устройства, информационные системы и различные предметы. На рисунке 1 показана обычная информационная среда, в которой осуществляется принятие решений.
Врачи используют собственные наблюдения, внешние консультации, информацию, поступающую от пациента. Они применяют терапевтическое и диагностическое оборудование (в нижней части рисунка). В последнее время это оборудование подключается к коммуникационным сетям для передачи существенной информации врачам и другим системам. Кроме того, врачи используют такие средства как отчеты, истории болезни, информационные доски… Они запрашивают и используют данные из разных источников, от разных систем и отделов (в верхней части рисунка).

Такое распределение внимания между различными источниками информации умножается на число находящихся под контролем врача пациентов, каждый из которых уникален и требует индивидуального подхода. Расположение и время доступности диагностических и терапевтических ресурсов — это результат работы по планированию, определяющей, кто и когда получит информацию и кто и когда — лечение. Все элементы на рисунке 1 используются совместно при лечении каждого пациента. При этом все они были разработаны и управляются независимо. Даже капельница, монитор вентиляции легких и общий монитор, подсоединенные к одному пациенту, никак не соединены между собой. Каждая информационная система управляется ИТ-отделом как самостоятельная единица, причем ИТ-отдел почти или совсем не имеет связи с работой клиники. Все это возлагает задачу по интеграции данных, поступающих из множества источников на врачей. Это также лишает их возможности использовать возможности ИТ-систем — такие как моделирование сценариев «что, если?..». Более того, при изменении курса лечения работа ИТ-систем не меняется.

Такая дистанция между медициной и ИТ-системами способствует «хрупкости» системы в целом, что заставляет медиков создавать обходные решения для преодоления каждого препятствия, с которыми должны, но не могут справиться ИТ-системы.

Сервис-ориентированная архитектура (SOA)

Сервис-ориентированная архитектура призвана обеспечивать предоставление веб-сервисов, отвечающих нуждам пользователей, через гибкие стандартизированные модули, обеспечивающие связь данных и приложений. Гетерогенная информационная среда на рисунке 1 наводит на мысль о возможности применения SOA для автоматизации медицинских задач. В настоящее время SOA разрабатываются «от ИТ-систем»; технический подход, который при этом применяется, статичен в своей основе и ориентирован на оптимизацию использования программных модулей. Его сложно совместить с бизнес-средой, которая непрерывно меняется. Это особенно ярко видно в условиях сложных динамичных бизнес-систем с неопределенными границами, таких как здравоохранение.

Если SOA работает, мы должны получить в точности адаптированные к нуждам пользователей системы — но не получаем. Почему? Причина — не в отсутствии интереса, но в отсутствии понимания.

Практика показывает, что разработка на основе требований пользователей редко бывает успешной. Квалифицированные в своей области специалисты не только не являются источником качественной информации о своей работе для постановки задач, но также не обладают знаниями, необходимыми для структурирования возникающих у них требований в форме, пригодной для постановки заданий проектировщикам и разработчикам. Например, практикующие врачи обычно затрудняются объективно описать и проанализировать собственную основную деятельность. Напротив, полное и точное представление о сущности и структуре выполняемой ими работы приходит от сторонних исследователей, занятых изучением этой работы.

Проектирование адаптивности

То, как предоставляется информация, напрямую влияет на способность врача корректно представить прошлое, текущее и ожидаемое состояние пациента. Даже в лучшем из возможных случаев остается неуменьшаемая неопределенность, угрожающая способности врачей полностью контролировать те явления, за которые они отвечают. Растущие в связи с ограничением штатов требования к эффективной координации деятельности формируют дополнительную потребность в надежной передаче и эффективном использовании информации.
Все указанные причины ставят успешность применения ИТ-систем на «переднем крае» в зависимость от их способности адаптироваться к изменениям среды. Адаптивность — характеристика устойчивости систем, их способности выживать и продолжать нормальную работу в сложных, постоянно меняющихся условиях. Примеры такой устойчивости можно найти в различных отраслях, связанных с повышенной опасностью — от авиации и атомной энергетики до медицины катастроф.

Проектирование адаптивности — логичное продолжение исследований сложных систем, направленное на создание и сопровождение систем, способных адаптироваться к  постоянным изменениям среды.

Если рассматривать исследовательскую работу,  проектирование и разработку, то именно проектирование отвечает за связь человеческой адаптивности на пути к поставленной цели с возможностями технологий. Люди постоянно управляют динамическими характеристиками своей деятельности, применяя профессиональные знания и опыт для управления ресурсами. Они создают информационные объекты в материальной (рецепты, чек-листы, графики) и цифровой форме для выполнения работы и принятия решений. Исследования показали, что эти информационные объекты могут быть эффективно использованы при проектировании ИТ-систем для автоматизации соответствующих задач, так как отражают только необходимые элементы деятельности.

Как же создать ИТ-системы, способные поддерживать постоянно меняющуюся обстановку медицинского учреждения? Обычно системы проектируются «от возможностей». Разработчики определяют структуру данных, а затем движутся в сторону пользователей, добавляя систему обработки этих данных, или браузер.
Изменчивая среда, подобная медицинской, требует подхода «от пользователя», когда требования к системе начинаются с интерфейса.

Пример адаптивного ИТ-решения: Интерфейс управления инфузионным устройством
Приведенный ниже пример показывает, как может выглядеть адаптивное ИТ-решение для работы на «переднем крае». Большинство больниц в США оснащены капельницами с микропроцессорным управлением, можно сказать, что это — самое распространенное ИТ-оборудование в экстренной медицине. Различия между программированием инфузионных устройств и тем, как врачи рассчитывают дозировки лекарств, а также использование ограниченного, неудобного интерфейса делают использование доступных в продаже устройств проблематичным. В результате с микропроцессорными капельницами связано немало несчастных случаев, в том числе — угрожающих жизни пациентов. Для большего соответствия требованиям клинической практики следует изменить подход к представлению данных, сориентировав его на содействие работе врачей. Работа устройства должна быть ясной, давать прогноз на будущее, а также помогать в принятии решений на основе этой информации. Рисунок 2 показывает возможный интерфейс управления капельницей, спроектированный с учетом практики применения подобных устройств.

Рисунок 2: Дисплей управления инфузионным устройством, спроектированный с учетом требований адаптивности.

Интерфейс включает в себя информацию о текущем и прошлом статусе в контексте времени, объема лекарства и времени введения, а также прогнозируемые параметры введения при текущей дозировке. В нижней части рисунка — регулятор интенсивности подачи лекарства.
С течением времени данные «двигаются» слева направо. Рисунок 3 содержит данные на примере условного введения лекарства ребенку в течение 2 часов.

Рисунок 3 показывает, как график выглядел бы через 30 минут после начала курса (время начала — 8:02, плановое время завершения — 10:02).

В реальной практике вероятно, что потребуется приостановить курс на некоторое время. 15-ти минутная остановка приведет к отставанию на 1,5мл лекарства, которое надо будет скомпенсировать увеличением частоты введения. Регулятор интенсивности позволяет выполнить такую коррекцию, что будет отражено диагональным пунктиром (см. рисунок 4). Также при изменении частоты подачи лекарства изменятся результирующие параметры курса, отображаемые на границах диаграммы.

Это делает возможным для врача регулировать частоту подачи лекарства с учетом потребностей пациента. Кроме того, на экране ясно виден прогноз для выбранной интенсивности подачи лекарства. Все это помогает врачу оценить различные варианты и сделать осознанный выбор. Кроме текущего статуса и прогноза, интерфейс предполагает получение исторической информации о программе, заданной в 8:00 и изменениях, внесенных в нее в 8:45 (точки [i] на оси времени). Все это коренным образом отличается от текущего интерфейса. Состояние устройства взаимосвязано с состоянием среды, в которой оно работает. А это и требуется от ИТ-решений, работающих в меняющейся среде — такой, как медицинские учреждения.

Дальнейшие исследования в этой области позволят документировать стереотипы и модели, сформировавшиеся у врачей при программировании такого рода устройств, разработать интерактивные симуляторы для уточнения этого и других подобных  интерфейсов, проработать сценарии с использованием этих симуляторов и собрать необходимую качественную и количественную информацию для сравнения с данными об использовании текущего интерфейса. Все это позволит принять решение о дальнейшем направлении работ.

Выводы

ИТ-системы могут перестать быть фактором хрупкости в деятельности медицинских учреждений и стать элементом устойчивости к изменениям, адаптивности. Вместо отображения использовавшихся раньше «моделей выживания» ИТ-системы могут быть сориентированы на создание инструментов, в самом деле полезных в работе врачей. Этот потенциал ИТ может быть реализован через подтвержденное глубокое понимание работы врачей, которое может быть сформировано путем тщательного изучения текущей клинической практики, а также проектирование, ориентированное на людей, а не на технологии.