2016. július: portré, jegyzet, tudomány, agykutatás, genomika, nanotechnológia, egyetem, építés, innováció, gépipar, kiállítás/konferencia, fenntarthatóság, hulladékgazdálkodás, zöldkörnyezet, it
2016. július 13.

Szerző:
B. Szabó Edina

Orvosi informatika – a műszerekhez szakértelem is kell

Hangjelzéssel figyelmeztet, elemez, alkalmazkodik, dokumentál, kalkulál, javasol – néhány funkció az orvosi informatika területén fellelhető, páciensek számára is látható megoldások automatizált tevékenységei közül. Kíváncsiak lettünk a mögöttes tartalomra, hogy mi rejlik az egyszerűnek tűnő felhasználói felületek mögött, és kik szállítják az orvosok és a páciensek, vagyis az egészségügy számára az okos megoldásokat.


Kérdéseinket Benyó Balázs professzornak (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Irányítástechnika és Informatika Tanszék, Orvosi Informatika csoport) tettük fel, aki többek között az intézményben több mint húszéves múltra visszatekintő egészségügyi mérnökképzés egyik vezető egyetemi oktatója.

Tisztázzuk a fogalmat, mit jelent pontosan az orvosi informatika kifejezés?

– Kezdjük azzal, hogy napjainkban a mérnöki és az orvostudományok fejlődése borzasztóan gyors, a két tudomány határterülete pedig az egyik leggyorsabban bővülő terület, ráadásul a mérnöki tudományokon belül az informatika a legdinamikusabban fejlődő tudományág. Amikor mérnöki tudományokról beszélünk, igen nehéz határt húzni az informatika és az alapvető mérnöki tudományok között. Bármilyen orvosi alkalmazásról beszélünk, abban dominálni fog az informatika, és nehéz is lenne ma már e nélkül elképzelni bármit is… Vagyis amikor kifejlesztünk egy orvosi gyakorlatban alkalmazott szolgáltatást vagy terméket, akkor abban mindig lesz valamilyen informatikai tartalom, produktum. Így érthető, hogy amikor orvosi informatikáról beszélünk, az is meglehetősen széttagolódik, sok részterületre oszlik.

Az általunk oktatott szak névadása is okozott némi nehézséget, már ami a pontos magyar elnevezés megtalálását illeti. Az angol bio-medical engineering kifejezés első változata az orvos-biológiai mérnök volt, talán ez áll hozzá legközelebb magyarul. Ez viszont nem takarja pontosan, illetve kicsit mást jelent, mint az eredeti kifejezés. Ráadásul, mivel az első tagja az orvos szó volt, azt sugallta volna, hogy gyógyító orvosi képzésről lehet szó, így a mindent figyelembe vevő változtatások után az egészségügyi mérnök kifejezés vált elfogadottá a területen végzett és dolgozó szakemberek végzettségének megjelölésére. Ezzel együtt a bio-engineering nemzetközileg és itthon is az inkább használatos kifejezés – mint sok másnak, ennek sincs igazán frappáns megfelelője a magyar nyelvben.

A rövid szemantikai magyarázat után, a részterületekhez visszatérve, a kérdés megválaszolására az a legcélszerűbb, ha több részre osztjuk az egészségügyi mérnökök munkáját. Az egyik terület, amit leggyakrabban egészségügyi informatikának szoktak nevezni és az egészségügyön belül keletkező nagy mennyiségű adat elektronikus kezelésével, feldolgozásával, tárolásával foglalkozik az orvosi ellátás támogatása céljából. Ezekkel a rendszerekkel egyre több helyen találkozhatunk, mert még ha egyes esetekben lassan vagy egyelőre csak részben, de ez a digitális adatkezelésre történő átállás Magyarországon is zajlik. Az átálláshoz rendelt kormányzati programok, támogatási rendszerek és a logikus motiváció a fejlesztéshez adottak. Ezeket a változásokat mi részben követjük, részben nem, számunkra a kihívás része érdekes, bizonyos esetben tudunk tanácsot adni, a projektek pénzügyi vagy adminisztratív része nem feltétlenül az egészségügyi informatikai kutatók szakterülete.

Magyarországon is folyamatban van az átállás a digitális adatkezelésre

A kutatásaink során mi inkább az or­vosi alkalmazásokra koncentrálunk, olyan orvosi feladatokra, amelyeket mérnöki módszerekkel vagy mérnöki produktumokkal meg tudunk támogatni. Ilyen igen széles terület az orvosi képalkotó eszközöké. Ha visszatekintünk az elmúlt 20-25 év képalkotó technikáira és berendezéseire, és megnézzük, hogy ma mi áll az orvosok rendelkezésére, igen látványos a különbség. Az orvosi képalkotók fejlődése elképesztően gyors, ma már nem csak egy, hanem több, úgynevezett multimodalitású eszköz áll rendelkezésre, amelyek egyidejűleg több képalkotó technológiával készítenek képet a betegekről. Jelenleg ennek a továbbgondolásán dolgozunk úgynevezett négydimenziós képalkotókkal, amelyek feladata az időben változó szervek, szövetek háromdimenziós képeinek előállítása, feldolgozása.

Emellett persze ott van még a diagnosztikai vagy a tanácsadó rendszerek köre, amelyek az orvosi informatika külön területét jelentik. Ezek technikai megvalósítása és alkalmazási területe rendkívül széles spektrumon mozog. Ha már a képalkotóknál tartunk, meg kell említenünk a képfeldolgozás alapú diagnosztikai rendszereket vagy más mérnöki modell alapú rendszereket, amelyeket, mondjuk, az intenzív ellátásban vagy az antibiotikumok kiválasztásakor alkalmaznak.

Az orvosi informatikáról szólva a bioinformatikát is meg kell említeni, ami alapvetően az élőlények genetikai állományának szekvenálásával, illetve az így nyert adatok feldolgozásával foglalkozik. E terület legnagyobb közismert programja a Human Ge­nom Projekt, amelynek keretében feltérképezték az emberi génállományt. Ezen a területen rendkívül dinamikus fejlődésről beszélhetünk, mind a módszereket, mind pedig az eredményeket illetően.

Tovább haladva egyéb diagnosztikai területek felé, van, ahol valamilyen, általában elektronikusan elérhető adatot dolgozunk fel a páciensről, vagy ha erre nincs elegendő idő, akkor valamilyen automatizált módszerrel tesszük ugyanezt annak érdekében, hogy a diagnosztikát vagy az ellátást támogassuk. Még egyszer hangsúlyozom, hogy a felsorolt területek között nincs éles határvonal. Ha a spektrumot nézzük, a különböző területek között mindig találunk átfedést. Induljunk el az adminisztratív eszközök felől, amelyek egyszerűen tárolnak és adatokat rendszereznek, és tegyünk egy fél lépést előre: építsünk be egy diagnosztikai modult, hiszen az már nem nagy kihívás. Máris fejlettebb eszközt kaptunk, és egy másik területre jutottunk.

Felmerül a kérdés: ezeknek a területeknek saját kommunikációjuk van, vagy azért itt is van közös nyelv?

– Mint minden interdiszciplináris területen, ez itt is kulcskérdés. A legnagyobb kihívást az jelenti, hogy adott esetben alapvetően már a különböző mérnöki területeknek is együtt kell működniük a cél elérése érdekében, ehhez pedig még csatlakozik az orvosi terület is. De pontosan ez adja az egészségügyi mérnök képzés legitimitását, hogy olyan mérnököket képezzünk, akik képesek jól kommunikálni egy orvossal is, megértik az általa használt terminológiát és a problémamegközelítését.

A mérnököknek meg kell érteniük az orvosok által használt terminológiát és a problémamegközelítést
Úgy tűnik, kiterjedt tudású és igen sokoldalú személyiségnek kell lennie annak, aki ezen a szakterületen szeretne érvényesülni…

– Ez valóban így van. Főleg azért is mondom ezt, mert – ahogy az oktatás és a kutatás során is tapasztaljuk – más a két terület előbb említett problémamegközelítése. Míg a mérnökök sokkal inkább hajlamosak valamilyen kvantitatív modellezés felé elindulni, erre próbálnak felépíteni egy racionális, jól értelmezhető megoldást, addig az orvosi megközelítés elsősorban a tapasztalati dolgok általánosítására épít. Ez persze teljesen helyénvaló, de mindkét félnek változtatnia kell egy kicsit a saját megközelítésén az adott probléma megoldásához. Vagyis a végső siker érdekében nemcsak terminológiában, hanem módszertanilag is mindenképpen közös hangot kell találni: a latin kifejezésektől kezdve az orvosi szakszavakig, vagy az orvosok eltérő esetleírásáig, másként használt statisztikai leírásokig stb. Egyszerűen más rugóra jár az agyuk, de ez könnyen megismerhető, elsajátítható, relatíve gyorsan, akárcsak egy idegen nyelv.

A statisztika és az adatelemzés igazi kihívás lehet…

– Abszolút, a terület feltétlenül beletartozik a manapság népszerű Big Data problémákat felsorakoztató tudományterületek közé. Ha csak azt nézzük, hogy egy multimodalitású képalkotóval mekkora adatmennyiség keletkezik – és ezeket a vizsgálatokat ma már rutinszerűen végezzük –, majd ez alapján kell valamilyen diagnosztikai döntést hoznunk, vagy ha a betegágy mellett folyamatosan rögzített adatokra gondolok, világosan látszik, hogy egy rendkívül adatgazdag környezetről van szó. Igazából azt kellene megragadnunk, hogy hogyan tudjuk azt a kevés beteginformációt kiemelni ebből a nagy adathalmazból, amire adott időben, adott ponton szükség van.

A multimodalitású eszközök egyidejűleg több képalkotó technológiával készítenek felvételt

A mi kutatásainknak pontosan az az egyik tanulsága, hogy a mérnöki modellek kiválóan használhatók a fiziológiai jelenségek leírására, azokat az orvosok számára tudjuk úgy hasznosítani, hogy abból a viszonylag nagy adatmennyiségből, ami a betegágy mellett keletkezik, kiemeljük vagy előállítjuk azokat az egyszerű paramétereket, könnyen értelmezhető adatelemeket, amelyek alapján az orvosok könnyen tudnak diagnosztikai döntéseket hozni.

Egy efféle modell segítségével olyan, egyébként nem mérhető adatokat tudunk a beteg állapotáról meghatározni, amire az orvos csak hosszas elemzés után tudna következtetni. Mi ezt viszonylag pontosan és sokkal gyorsabban tudjuk megtenni. Lényegében a modelljeink révén információtömörítést végzünk, de hívhatjuk inkább információkinyerésnek. Vagyis gyorsan ki tudunk nyerni olyan jellemzőket, paramétereket, amelyek aztán könnyen fölhasználhatóak.

Az alkalmazás kifejezés itt IT vagy dologi alkalmazás értelemben használatos?

– Mindkét értelemben beszéltünk róla. Informatikai értelemben, informatikai alkalmazásokat fogunk készíteni annak érdekében, hogy, mondjuk, egy ápolási protokoll megvalósuljon. Mi például az intenzív ápolásban javasolt protokollunk megvalósításához ténylegesen elkészítettünk egy tableten futó alkalmazást.

Az orvos tableten futó alkalmazást is használhat

Tágabb értelemben, ha valamilyen konkrét cél érdekében összeállítunk egy rendszert, nevezhetjük azt is alkalmazásnak, vagyis egy kifejlesztett összetett módszer felhasználásának. Erre jó példa lehet az az általunk tervezett fogorvosi, foggyökérvizsgáló komplex rendszer, amelynek több mint valószínű, hogy része lesz egy informatikai alkalmazás is. Ennek segítségével a fog­orvosi beavatkozás előtt is meg lehet majd határozni a foggyökércsatornát, a legkisebb elágazásokat vagy deformációkat. Ez ebben a formában persze még a jövő meg­oldása, a mostani orvosi gyakorlatban a CT-t erre a célra nagyon ritkán alkalmazzák, azonban a CT-felvételek sugárterhelésének, valamint az eszközök árának csökkenésével idővel ez is elérhetővé válhat.

Nemzetközi viszonylatban milyen a megítélése a magyar egészségügyi mérnöki képzésnek, az orvosi informatikai szakmának?

– A nemzetközi elfogadottsága, a szakmai beágyazottsága igen jó. Több intézmény is foglalkozik ezzel a területtel világszerte, Magyarországon is nagyon intenzív kutatómunka folyik, és magas színvonalú az oktatás, melynek eredménye jól látható a területre épülő iparág fejlődésében. Annál is inkább fontos ez a fejlődés, mert általánosan elfogadott tudományos tény, hogy a mai társadalom korfája erősen megváltozik, a közeli jövőben a várható élettartam kitolódik 100-120 évre, vagyis már a mi életünkben teljesen át fog alakulni. Ma Németországban, ha egy biztosítót megkérdeznek egy kiskorú, tíz év alatti leánygyermek várható élettartamáról, száz év feletti kort fog mondani… Ebben szerepe van részben az egészségtudatos életmódnak, de az orvosi technológia fejlődésének is, amivel az emberi szervezetet életben lehet tartani, a fizikai élettartamot jelentősen meg lehet hosszabbítani.

Ez két dolog miatt jelent óriási motivá­ciót. Egyrészt az az időszak, amíg aktív orvosi ellátásra szorul valaki – gondolok itt a megelőzésre, a gyógyításra, valamint az ápolás idejére –, számottevően megnő. Önmagában ez még nem lenne baj, csakhogy a közben alkalmazott technológiák ára majdnem exponenciálisan növekszik. Ha megnézzük, mennyibe kerül egy képalkotó röntgengép és összehasonlítjuk egy ma használatos modern 3D képalkotóval, akár több nagyságrendű lehet a különbség. Ehhez jön az orvosi diagnosztika költsége, az alkalmazott gyógyszerek ára, az ápoláshoz szükséges emberi munka költsége stb. Világosan látszik, hogy ennek a, nyugodtan nevezhetjük így: iparágnak jelentősen meg kell növelni a költséghatékonyságát, hiszen ha nem tesszük, akkor a jövőben ez fogja elvinni a modern társadalmak GDP-jének nagy részét.

Az elmúlt évek eredményeiből kitűnik, hogy a költséghatékonyság növelésére a mérnöki módszerek, azon belül is az informatikai módszerek alkalmazása az egyik legjobb megoldás, hiszen képesek vagyunk egy-egy megoldással a gyógyításhoz szükséges folyamatokat részben vagy egészben automatizálni, kevesebb emberi munkával elvégezni. Képesek vagyunk olyan megoldásokat bevezetni, ahol a mérnöki modellek és rendszerek segítségével tudunk szisztematikus, az igényeknek jól megfelelő ajánlásokat adni a diagnosztikai és ápolási munka megkönnyítésére.

Ezen a területen is vannak iparági versenyek, nemzetközi megmérettetések?

– Vannak emblematikus, globális problémák, ezek megoldására időről időre kiírnak pályázatot, versenyt, vagy konferenciák keretén belül kell megoldani egy-egy trükkös feladványt. Például az Európai Unió írt ki olyan speciális, ötlettámogató pályázatot, amelyen a legjobb ötlet kap díjat, így ösztönzik a kutatás-fejlesztést, egyszersmind megkönnyítik akár a szakmai eredmények, tudás összehasonlítását. Vannak speciális területekre fókuszáló konferenciák, amelyeken a tudományos közösségek felvetnek egy problémát, vagy adnak egy elemzendő adathalmazt, és arra várják a legkiválóbb diagnosztikai döntést hozó módszert. És persze vannak innovációs versenyek, akár a mi egyetemünkön is, de természetesen külföldön is.

Ha majd a megváltozott korfának köszönhetően ötven év múlva visszatekintünk, mit gondol, mi lehet akkor a beszélgetés témája?

– Először is bízom benne, hogy a saját döntésünk alapján fogunk ötven év múlva a munkánkról beszélgetni… Kezdjük, mondjuk, a jövőképet a képalkotó eszközökkel. Ez talán az egyik legizgalmasabb, gyorsan fejlődő terület. Gondoljunk bele: a sebészek szemüvegére virtuális valóság alkalmazások jóvoltából a képalkotók által korábban kinyert adatokat rá tudják majd vetíteni a műtét alatt. E technológiák alapja már ma a rendelkezésünkre áll. Azután biztos, hogy a betegágyak mellett rengeteg, legalább részben automatizált eszköz fog működni. Az orvosszakmai döntéshez ma még ott kell lennie az orvosnak, idővel azonban ez is részben automatizálttá válik, bár az ember felügyeleti szerepe biztosan megmarad.

A robotokkal végzett műtéteknél is elengedhetetlen az orvos jelenléte

A jövő orvosi döntéstámogató rendszereit talán leginkább a robotpilóták működéséhez tudnám hasonlítani, a rendszerek képesek lesznek a helyes döntések meghozatalára, ám a döntések felülbírálásának lehetősége mindvégig adott lesz az orvosok számára. Folytatva a sort: az életvitelt támogató vagy az időskorúak gondozását segítő eszközök esetében is lényeges fejlődést várok, és valószínűleg ezek piaci ára is megfizethető lesz. Aztán jó lenne az is, ha az orvosi adatgyűjtés miatt sem kellene feltétlenül egészségügyi intézményeket felkeresni, mert az intelligens környezetek, az egészségi állapotunkkal kapcsolatos adatok összegyűjtését lehetővé tevő technológiák fejlődése ezeknek az adatoknak az összegyűjtését is egyszerűbbé tennék. Ahhoz viszont, hogy ebben az új felhasználói szerepben jó döntéseket hozzunk, mélyebb és más jellegű tudásra lesz szükség…•

 
2017. október – Közlekedésfejlesztési különszám

2017. október – Közlekedésfejlesztési különszám

Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017

Innotéka