История развития лабораторных информационных систем

До конца 50-х годов XX века большинство лабораторных тестов выполняли индивидуально, вручную. Те же лаборанты, что анализировали биоматериал, осуществляли и бумажную работу, занимавшую от 15 до 30% рабочего времени лабораторного персонала. Ручная система обработки была вполне адекватной, пока нагрузка на лабораторию оставалась низкой и своевременность получения результатов не была критичной. Однако по мере того, как возрастал объем работы и клиницисты требовали выполнения результатов за более короткий срок, качество результатов лабораторных анализов стало снижаться. К концу 50-х годов лаборатории были перегружены, поэтому исследования заказывались, но не выполнялись, образцы биоматериала часто идентифицировались неправильно, нередко результаты были ошибочными и рассылались не по адресу. Руководители лабораторий надеялись, что оснащение лабораторий автоматизированными средствами выполнения анализов решит эти проблемы. Скеггс в 1957 г. описал автоматический анализатор для непрерывного выполнения биохимических исследований. Эта идея была впервые воплощена в автоанализаторе Auto Analyzer компании "Technicon Instruments", который мог выполнять большинство тестов, заказываемых биохимической лаборатории. Анализатор последовательно брал образец биоматериала и реагент, смешивал их в прямой трубке для создания химической реакции, а полученный раствор направлялся в кювету, связанную с колориметром, для фотометрического анализа. Принцип работы таких автоанализаторов получил название метода вытяжной трубки. Годом ранее компания "Coulter Electronic" выпустила первый гематологический счетчик, работавший по кондуктометрическому методу. Эти два анализатора послужили прототипами будущих скоростных многофункциональных приборов и положили начало автоматизации лабораторных анализов. Первоначально один анализатор мог выполнять одновременно только один тип анализов. Однако по мере внедрения других автоматических анализаторов в начале 60-х годов лаборатории получили возможность оперативно выполнять комплекс исследований в одном образце биоматериала.

В 70-х годах японские производители оборудования начали выпускать автоматические анализаторы, которые могли проводить измерения одновременно нескольких биохимических параметров. Анализаторы могли выполнять несколько тестов по клинической химии одновременно, используя специальные реакционные кюветы, содержащие несколько реакционных ячеек.

Автоматизированные лабораторные анализаторы значительно повысили качество анализов, но они выдавали большое количество данных, что усложняло процесс интерпретации данных в лаборатории. В некотором отношении автоматизация выполнения лабораторных тестов усугубила проблемы лаборатории, связанные с обработкой информации. Это ускорило развитие лабораторных информационных систем, и компьютеры стали использовать для сбора данных от лабораторных инструментов, обработки и хранения информации и выдачи отчетов о результатах тестов.

В 1970 г. фирма Du Pont представила первый лабораторный инструмент - управляемый компьютером автоматический клинический анализатор АСА (Automated Clinical Analyzer). Встроенный в него компьютер управлял работой анализатора, вычислял результаты и выдавал окончательный отчет. С тех пор обозначилась тенденция к высоко автоматизированным, интеллектуальным, автономным лабораторным инструментальным системам.

Автоматизация лаборатории прошла эволюцию от использования одноканальных анализаторов, выполняющих однородные типы анализов, к многофункциональным автоматам, специализированным для выполнения определенных групп исследований: биохимических, иммунологических, гормональных и гематологических. Деление анализаторов на эти группы связано с различиями в исходных ручных методах исследования и типов физической регистрации получаемых величин, которые легли в основу их создания, поскольку невозможно было создать единый идеальный анализатор, выполняющий все виды исследований.

Компьютеры были впервые использованы в лабораториях для решения административных и управленческих задач в середине 60-х годов. Они не только автоматически выполняли бумажную работу, но и взаимодействовали напрямую с лабораторными анализаторами. Даже первые, относительно несовершенные, компьютерные системы уже имели явные преимущества, в том числе:

• уменьшение времени обработки теста от момента заказа до выдачи результата;

• увеличение точности результатов исследований и заметное снижение количества ошибок при передаче и рассылке результатов;

• улучшение контроля качества результатов и лучший контроль за состоянием оборудования;

• более эффективное хранение и своевременную выдачу результатов;

• увеличение производительности в расчете на сотрудника лаборатории;

• более высокую доступность информации для решения административных и управленческих задач.

Первоначально ЛИС ориентировались на выполнение именно этих функций и разрабатывались собственными силами тех лечебных учреждений, которые желали упростить у себя в лабораториях ввод данных и процесс составления отчетов. На реализацию таких "собственных" ЛИС требовались значительное время и ресурсы.

Необходимость более быстрых решений привела к тому, что в 70-е годы XX века стали доступны системы, изготавливаемые под заказ. В то время эти заказные системы являлись одноразовыми решениями, разрабатываемыми независимыми компаниями для работы в конкретных лабораториях. Они состояли из локальной (лабораторной) базы данных (БД) и пользовательских интерфейсов для ее наполнения, просмотра и формирования определенных отчетов и использовались как отдельные рабочие места.

До 1982 г. для регистрации данных и генерации отчетов использовались лабораторные тетради (журналы) и рукописные таблицы (сводки). Информационные лабораторные системы собственного производства конфигурировались под нужды нескольких лабораторий. Появились изготовленные под заказ ЛИС третьих фирм-производителей.

В 1982 г. были предложены первые коммерческие ЛИС, известные как ЛИС первого поколения (1G). Эти ЛИС представляли отдельные автоматизированные рабочие места и размещались на отдельных миникомпьютерах, обеспечивая при этом более высокую производительность и формирование первых автоматизированных отчетов.

Начиная с 1988г. стали доступны ЛИС второго поколения (2G). Для реализации специфических решений для приложения такие ЛИС использовали доступную на рынке технологию коммерческих реляционных баз данных третьих фирм. Большинство 2G ЛИС было ориентировано на миникомпьютеры, но стали появляться и ориентированные на ПК решения.

Переход к открытым системам, получившим название ЛИС третьего поколения (3G), начал осуществляться с 1991г. Их отличием стало использование клиент/серверной конфигурации, присущая ПК легкость интерфейса и сочетание стандартизованных панелей инструментов с мощью и защищенностью миникомпьютерных серверов.

Развитие сетевых технологий и существенное усложнение процессов информационного взаимодействия сделали актуальным необходимость разработки протоколов и стандартов обмена данными, что привело к появлению во второй половине 90-х годов ЛИС четвертого поколения (4G) с еще большей децентрализацией. ЛИС приобретают полноценную архитектуру клиент/сервер. Обработка данных стала возможной в любой точке сети. Это означает, что все клиенты и серверы могут выступать в любом из этих качеств в зависимости от данных, загруженных в конкретной ситуации.

В 1998 году появляется пятое поколение ЛИС, использующее технологии XML и ASP в информационном обмене, Web-технологии при реализации интерфейса. В 2002 году появились ЛИС, разработанные с использованием технологии Microsoft NET Framework, позволяющей осуществлять обмен и передачу данных по e-mail, SMS.

В настоящее время ЛИС представляют собой комплексные системы, позволяющие не только решать многочисленные задачи ввода и хранения лабораторных данных, но и на базе новейших информационных технологий интегрироваться с другими системами автоматизации для участия в решении задач всего лечебно-профилактического учреждения.