АЛГОРИТМ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ КЛИНИЧЕСКИХ ЗАДАЧ. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИМ УЧРЕЖДЕНИЕМ (АИС ЛПУ)

ALGORITHM FOR MODELING PHYSIOLOGICAL PROCESSES FOR SOLVING CLINICAL TASKS. INFORMATION MANAGEMENT SYSTEMS OF MEDICAL AND PREVENTIVE INSTITUTIONS (AIS LPU)

Dzgoeva Victoria Felixovna

First-year student, Specialist Program, Faculty of General Medicine North Ossetian State Medical Academy, Russia, Vladikavkaz

Abayeva Amina Ruslanovna

First-year student, Specialist Program, Faculty of General Medicine North Ossetian State Medical Academy, Russia, Vladikavkaz

Sikoeva Ekaterina Alibekova

Academic Supervisor, Lecturer, Department of Chemistry and Physics, North Ossetian State Medical Academy, Russia, Vladikavkaz

Аннотация. В статье рассматриваются алгоритмы математического и компьютерного моделирования физиологических процессов как инструмент решения клинических задач, а также принципы построения и функционирования автоматизированных информационных систем лечебно-профилактических учреждений. Анализируется роль цифровых технологий в повышении эффективности диагностики, лечения и организации работы медицинских организаций. Делается вывод о том, что интеграция моделирующих алгоритмов и АИС ЛПУ представляет собой важное направление развития современной медицины.

Abstract. The article examines algorithms of mathematical and computer modeling of physiological processes as a tool for solving clinical tasks, as well as the principles of construction and functioning of automated information systems of medical and preventive institutions. The role of digital technologies in improving the efficiency of diagnostics, treatment and organization of medical institutions is analyzed. It is concluded that the integration of modeling algorithms and AIS LPU represents an important direction in the development of modern medicine.

Ключевые слова: моделирование физиологических процессов, АИС ЛПУ, медицинские информационные системы, электронная медицинская карта, цифровизация здравоохранения, клинические задачи, автоматизация.

Keywords: physiological process modeling, AIS LPU, medical information systems, electronic medical record, healthcare digitalization, clinical tasks, automation.

Развитие вычислительных технологий открыло перед медицинской наукой принципиально новые возможности для изучения и воспроизведения процессов, протекающих в живом организме. Математическое и компьютерное моделирование физиологических процессов представляет собой метод, при котором реальные биологические системы описываются посредством формализованных алгоритмов — наборов последовательных вычислительных операций, воспроизводящих функциональное поведение органов и систем в норме и при патологии. Подобные модели позволяют исследовать динамику физиологических показателей в условиях, которые трудно или невозможно воспроизвести экспериментально: изменение параметров гемодинамики при различных режимах нагрузки на миокард, поведение дыхательной системы при нарастающей гипоксии, реакция регуляторных механизмов на введение лекарственных препаратов [1]. Применительно к клиническим задачам моделирование приобретает особую ценность: оно даёт возможность прогнозировать течение заболевания, оценивать риски хирургического вмешательства и выбирать оптимальную тактику лечения ещё до начала реальных терапевтических воздействий. Алгоритмы, лежащие в основе физиологических моделей, строятся на дифференциальных уравнениях, описывающих временну́ю динамику таких параметров, как частота сердечных сокращений, минутный объём дыхания, скорость клубочковой фильтрации или концентрация метаболитов в крови, и реализуются в среде специализированного программного обеспечения.

Наибольшее практическое применение компьютерное моделирование получило в изучении сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Модели сердечно-сосудистой гемодинамики воспроизводят работу сердца как насоса с учётом сопротивления периферических сосудов, венозного возврата и барорефлекторной регуляции, что позволяет оценивать последствия стенозов клапанов, нарушений ритма или острой кровопотери в расчётном режиме [2, с. 78]. В пульмонологии математические модели вентиляционно-перфузионных соотношений используются при планировании режимов искусственной вентиляции лёгких у пациентов в критическом состоянии. В фармакокинетике и фармакодинамике алгоритмы моделирования описывают распределение лекарственного вещества в компартментах организма, что обеспечивает научно обоснованный расчёт терапевтических доз с учётом индивидуальных особенностей пациента. Таким образом, моделирование физиологических процессов из сугубо теоретического инструмента превращается в практически ориентированную технологию, непосредственно влияющую на клиническое решение.Параллельно с развитием моделирующих технологий в здравоохранении активно внедряются автоматизированные информационные системы лечебно-профилактических учреждений — АИС ЛПУ. Под этим термином понимается интегрированный программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий автоматизацию основных информационных процессов медицинской организации: регистрацию пациентов, ведение электронных медицинских карт, формирование расписания приёмов, управление лабораторными и диагностическими данными, учёт лекарственных средств и формирование отчётности [3]. Ключевым элементом АИС ЛПУ является электронная медицинская карта (ЭМК), аккумулирующая полную историю взаимодействия пациента с медицинским учреждением: результаты осмотров, данные инструментальных и лабораторных исследований, назначения, выписные эпикризы. Структурированное хранение этих данных обеспечивает их мгновенную доступность для любого специалиста учреждения, что принципиально важно при оказании экстренной помощи или в случаях, когда пациент одновременно наблюдается у нескольких врачей. Помимо этого, АИС ЛПУ обеспечивает информационное взаимодействие между подразделениями учреждения и региональными медицинскими информационными системами, что создаёт условия для преемственности медицинской помощи на всех её уровнях [1, с. 143].