Hệ thống tự động thu nhận, xử lý dữ liệu bệnh án điện tử và ứng dụng tại việt nam
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.39 MB, 217 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-----------------------
VŨ DUY HẢI
HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG THU NHẬN, XỬ LÝ
DỮ LIỆU BỆNH ÁN ĐIỆN TỬ VÀ ỨNG DỤNG
TẠI VIỆT NAM
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
Mã số: 62.52.70.01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪ HỌC:
PGS.TS. NGỨC THUẬN
HÀ NỘI - 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-----------------------
VŨ DUY HẢI
HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG THU NHẬN, XỬ LÝ
DỮ LIỆU BỆNH ÁN ĐIỆN TỬ VÀ ỨNG DỤNG
TẠI VIỆT NAM
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
Mã số: 62.52.70.01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC THUẬN
HÀ NỘI - 2012
LỜI CAM ĐOAN
Sau thời gian bốn năm nghiên cứu, được sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn
Đức Thuận, được sự quan tâm tạo điều kiện của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội,
Bệnh viện Bạch Mai, Bệnh viện Hữu Nghị, Bệnh viện Bưu Điện, các bệnh viện đã
cung cấp số liệu, thông tin khảo sát liên quan tới đề, tôi đã hoàn thành luận án này
đúng tiến độ được giao.
Nội dung luận án nghiên cứu về “Hệ thống tự động thu nhận, xử lý dữ liệu
bệnh án điện tử và ứng dụng tại Việt Nam”. Tôi xin cam đoan luận án này là cơng
trình nghiên cứu của chính bản thân. Các kết quả nghiên cứu trong luận án là trung
thực và chưa được cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận án
NCS. Vũ Duy Hải
i
MỤC LỤC
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt…................................................................ vi
Danh mục các bảng ...............................................................................................viii
Danh mục các hình vẽ, đồ thị .................................................................................. x
MỞ ĐẦU…... ...................................................................................................................... 1
1. Giới thiệu…. ........................................................................................................... .1
2. Lý do chọn đề tài luận án ....................................................................................... 4
3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu................................................................. 5
4. Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới ............................................... 5
5. Mục tiêu và nhiệm vụ của luận án ......................................................................... 7
6. Cấu trúc luận án.................................................................................................... 11
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ......................................................... 12
8. Các đóng góp của luận án .................................................................................... 13
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ THÔNG TIN Y TẾ VÀ ĐỀ XUẤT
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ Q TRÌNH ĐIỆN TỬ HĨA
DỮ LIỆU BỆNH ÁN ................................................................................. 15
1.1. Tổng quan về xử lý thông tin y tế ........................................................................ 15
1.1.1. Tổng quan về thông tin y tế......................................................................... 15
1.1.2. Xử lý dữ liệu bệnh án theo phương pháp truyền thống .............................. 17
1.1.3. Xử lý dữ liệu bệnh án theo xu hướng điện tử hóa dữ liệu .......................... 18
1.1.4. Những vấn đề cịn hạn chế trong q trình điện tử hóa .............................. 19
1.2. Đánh giá khả năng ứng dụng quy trình điện tử hóa dữ liệu bệnh án
theo phương pháp tự động thu nhận dữ liệu từ thiết bị y tế ............................. 20
1.2.1. Mục đích đánh giá....................................................................................... 20
1.2.2. Đối tượng đánh giá ..................................................................................... 20
1.2.3. Các phương pháp đánh giá ......................................................................... 21
1.2.3.1. Phương pháp phân tích thống kê theo phiếu điều tra khảo sát ......... 21
1.2.3.2. Phương pháp đánh giá chất lượng dữ liệu bệnh án sau khi
thực hiện điện tử hóa theo hướng tự động thu nhận từ thiết bị y tế .. 23
1.3. Tổng hợp kết quả khảo sát hiện trạng tại các cơ sở y tế ................................... 28
1.4. Đánh giá hiện trạng ứng dụng quy trình xử lý thơng tin y tế
theo hướng điện tử hóa dữ liệu tại các bệnh viện............................................... 30
1.5. Kết luận .................................................................................................................. 33
CHƯƠNG 2. THIẾT BỊ SINH DỮ LIỆU BỆNH ÁN ĐIỆN TỬ
VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG TẠI CÁC BỆNH VIỆN ...................... 34
2.1. Đặt vấn đề .............................................................................................................. 34
2.2. Các thiết bị sinh dữ liệu bệnh án điện tử ............................................................ 35
ii
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.2.1. Giới thiệu..................................................................................................... 35
2.2.2. Phân loại theo chức năng ............................................................................ 36
2.2.3. Phân loại theo cấu trúc dữ liệu bệnh án điện tử đầu ra ............................... 36
Định dạng dữ liệu bệnh án điện tử dạng tương tự ............................................. 38
2.3.1. Giới thiệu..................................................................................................... 38
2.3.2. Định dạng dữ liệu video.............................................................................. 38
2.3.3. Dữ liệu dạng hình ảnh và video từ thiết bị siêu âm .................................... 39
2.3.3.1. Tổng quan .......................................................................................... 39
2.3.3.2. Sơ đồ cấu trúc thiết bị siêu âm và định dạng dữ liệu đầu ra ............. 39
Định dạng dữ liệu bệnh án điện tử dạng số ........................................................ 43
2.4.1. Giới thiệu..................................................................................................... 43
2.4.2. Các định giao tiếp dạng dữ liệu bệnh án điện tử dạng số cơ bản................ 43
2.4.2.1. Định dạng giao tiếp mạng RJ45 ........................................................ 43
2.4.2.2. Định dạng giao tiếp RS232 ................................................................ 43
2.4.3. Dữ liệu dạng ảnh từ thiết bị chụp cắt lớp điện toán CT-Scanner................ 44
2.4.3.1. Tổng quan .......................................................................................... 44
2.4.3.2. Sơ đồ cấu trúc thiết bị chụp CT và định dạng dữ liệu đầu ra ........... 44
2.4.4. Dữ liệu dạng ảnh từ thiết bị chụp cộng hưởng từ hạt nhân MRI ................ 46
2.4.4.1. Tổng quan .......................................................................................... 46
2.4.4.2. Sơ đồ cấu trúc thiết bị MRI và định dạng dữ liệu đầu ra .................. 47
2.4.5. Dữ liệu dạng đồ họa từ thiết bị chẩn đoán chức năng kỹ thuật số .............. 48
2.4.5.1. Tổng quan .......................................................................................... 48
2.4.5.2. Các dữ liệu bệnh án dạng đồ họa cơ bản .......................................... 49
2.4.5.3. Sơ đồ cấu trúc điển hình của thiết bị tạo dữ liệu bệnh án dạng đồ
họa và định dạng dữ liệu đầu ra - Máy đo điện tâm đồ ECG ........... 51
2.4.6. Dữ liệu dạng bản tin từ thiết bị xét nghiệm kỹ thuật số .............................. 53
2.4.6.1. Tổng quan .......................................................................................... 53
2.4.6.2. Các dạng dữ liệu bệnh án dạng chữ số cơ bản.................................. 53
2.4.6.3. Sơ đồ cấu trúc điển hình của thiết bị xét nghiệm huyết học và
định dạng dữ liệu đầu ra ................................................................... 55
Đánh giá hiện trạng thiết bị sinh dữ liệu bệnh án điện tử
tại các bệnh viện của Việt Nam ............................................................................ 57
2.5.1. Phương pháp đánh giá ................................................................................. 57
2.5.2. Kết quả ........................................................................................................ 57
Kết luận .................................................................................................................. 61
CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG THU NHẬN DỮ LIỆU
BỆNH ÁN ĐIỆN TỬ TỪ CÁC THIẾT BỊ Y TẾ VÀ ĐÁNH GIÁ
CHẤT LƯỢNG DỮ LIỆU SAU THU NHẬN ........................................ 62
3.1.
Đặt vấn đề .............................................................................................................. 62
iii
3.2.
3.3.
3.4.
Đề xuất xây dựng quy trình tự động thu nhận dữ liệu bệnh án
điện tử dạng tương tự ........................................................................................... 63
3.2.1. Giới thiệu và phân loại ................................................................................ 63
3.2.2. Đề xuất quy trình tự động thu nhận dữ liệu bệnh án điện tử dạng
tương tự từ thiết bị tạo ảnh có chuẩn giao tiếp kết nối ................................ 64
3.2.3. Thiết kế môđun thu nhận và chuyển đổi dữ liệu bệnh án điện tử
dạng hình ảnh, video tương tự sang dạng số ............................................... 65
3.2.4. Xây dựng phần mềm xử lý dữ liệu trên máy tính ....................................... 69
3.2.5. Kết quả thực hiện ........................................................................................ 72
3.2.6. Đánh giá chất lượng dữ liệu bệnh án điện tử sau thu nhận ......................... 72
3.2.6.1. Phương pháp đánh giá ...................................................................... 72
3.2.6.2. Kết quả đánh giá và nhận xét ............................................................ 82
Đề xuất xây dựng quy trình tự động thu nhận dữ liệu
bệnh án điện tử dạng số ........................................................................................ 82
3.3.1. Giới thiệu và phân loại ................................................................................ 82
3.3.2. Đề xuất quy trình tự động thu nhận dữ liệu bệnh án điện tử
dạng ảnh số theo chuẩn DICOM ................................................................. 83
3.3.2.1. Cơ sở thực hiện .................................................................................. 83
3.3.2.2. Phương pháp thực hiện...................................................................... 87
3.3.2.3. Kết quả thực hiện ............................................................................... 92
3.3.2.4. Đánh giá chất lượng dữ liệu hình ảnh sau thu nhận ......................... 93
3.3.3. Đề xuất quy trình tự động thu nhận dữ liệu bệnh án điện tử
dạng chữ và số ............................................................................................. 97
3.3.3.1. Bắt và phân tích dữ liệu tại đầu ra của thiết bị ................................. 97
3.3.3.2. Xây dựng phần mềm tự động thu nhận và xử lý dữ liệu
bệnh án điện tử dạng chữ và số ....................................................... 100
3.3.3.3. Kết quả thực hiện ............................................................................. 101
3.3.3.4. Đánh giá kết quả thu nhận............................................................... 102
3.3.4. Đề xuất quy trình tự động thu nhận dữ liệu bệnh án điện tử dạng sóng ... 103
3.3.4.1. Xác định chi tiết cấu trúc khung dữ liệu trong các gói tin
tại đầu ra của thiết bị....................................................................... 103
3.3.4.2. Xây dựng phương pháp thực hiện kết nối và tự động
thu nhận dữ liệu bệnh án dạng đồ họa ............................................ 106
3.3.4.3. Kết quả thực hiện ............................................................................. 110
3.3.4.4. Đánh giá kết quả thu nhận .............................................................. 111
Kết luận ................................................................................................................ 112
CHƯƠNG 4. ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG THU NHẬN,
XỬ LÝ DỮ LIỆU BỆNH ÁN ĐIỆN TỬ ĐA PHƯƠNG TIỆN
VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM ............ 115
4.1.
Đặt vấn đề ............................................................................................................ 115
iv
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
Các mơ hình xử lý dữ liệu bệnh án điện tử trên thế giới ................................. 116
4.2.1. Mơ hình xử lý dữ liệu bệnh án điện tử tại các nước phát triển ................. 116
4.2.2. Mơ hình xử lý dữ liệu bệnh án điện tử tại các nước đang phát triển ........ 118
4.2.3. Hiện trạng xử lý dữ liệu bệnh án điện tử tại Việt Nam............................. 121
4.2.3.1. Xử lý dữ liệu bệnh án điện tử tại Bệnh viện Bạch Mai .................... 121
4.2.3.2. Xử lý dữ liệu bệnh án điện tử tại Bệnh viện Hữu Nghị .................... 124
4.2.3.3. Xử lý dữ liệu bệnh án điện tử tại Bệnh viện Bưu Điện Hà Nội........ 126
4.2.4. Đánh giá hiện trạng về hệ thống thông tin y tế tại Việt Nam
thông qua 3 bệnh viện lớn tại Hà Nội ....................................................... 127
4.2.5. Những hạn chế và xu hướng phát triển ..................................................... 128
Đề xuất mơ hình hệ thống tự động thu nhận và xử lý dữ liệu bệnh án
điện tử đa phương tiện........................................................................................ 129
4.3.1. Cấu trúc bệnh án điện tử đa phương tiện .................................................. 129
4.3.1.1. Dữ liệu nhập viện............................................................................. 130
4.3.1.2. Dữ liệu bệnh án................................................................................ 131
4.3.1.3. Dữ liệu điều trị................................................................................. 134
4.3.1.4. Dữ liệu ra viện ................................................................................. 135
4.3.2. Đề xuất cấu trúc cơ sở dữ liệu lưu trữ dữ liệu bệnh án điện tử
đa phương tiện trên máy chủ ..................................................................... 135
4.3.2.1. Thiết kế bảng thông tin về dữ liệu nhập viện ................................... 135
4.3.2.2. Thiết kế các bảng thông tin về dữ liệu bệnh án ............................... 136
4.3.2.3. Thiết kế bảng thông tin về dữ liệu điều trị ....................................... 141
4.3.2.4. Thiết kế bảng thông tin về dữ liệu ra viện ....................................... 142
4.3.3. Đề xuất mơ hình hệ thống xử lý dữ liệu bệnh án điện tử đa phương tiện
theo hướng tự động thu nhận dữ liệu từ các thiết bị y tế........................... 144
Xây dựng các môđun phần mềm xử lý dữ liệu bệnh án điện tử chính
trong mơ hình hệ thống đề xuất ......................................................................... 148
4.4.1. Xây dựng phần mềm tại trạm tiếp nhận .................................................... 148
4.4.2. Xây dựng phần mềm tại trạm bác sỹ chẩn đoán và điều trị ...................... 149
4.4.3. Xây dựng phần mềm tại trạm siêu âm ...................................................... 151
4.4.4. Xây dựng các phần mềm tại trạm CT/MRI/DR ........................................ 151
4.4.5. Xây dựng các phần mềm tại trạm xét nghiệm .......................................... 152
4.4.6. Xây dựng phần mềm tại trạm chẩn đoán chức năng ................................. 153
4.4.7. Xây dựng phần mềm xem bệnh án trực tuyến cho bệnh nhân .................. 154
4.4.8. Kết quả xây dựng ...................................................................................... 155
Các yêu cầu cần thiết khi triển khai hệ thống .................................................. 162
Đánh giá khả năng ứng dụng mơ hình tại Việt Nam ....................................... 162
4.6.1. Các cơ sở khách quan ................................................................................ 162
4.6.1.1. Cơ sở pháp lý ................................................................................... 162
v
4.6.1.2. Cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin và truyền thơng
của tồn Quốc .................................................................................. 163
4.6.2. Đánh giá hiện trạng cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin
và truyền thông tại 20 bệnh viện đã khảo sát ............................................ 165
4.6.2.1. Phương pháp đánh giá .................................................................... 165
4.6.2.2. Kết quả đánh giá .............................................................................. 165
4.6.3. Đánh giá về mạng thông tin y tế và thực tế triển khai quy trình xử lý
dữ liệu bệnh án điện tử tại 3 bệnh viện lớn là Bạch Mai, Hữu Nghị và
Bưu Điện Hà Nội....................................................................................... 169
4.7.
Kết luận ................................................................................................................ 169
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................ 171
1. Tổng kết luận án.................................................................................................. 171
2. Hướng nghiên cứu tiếp theo của luận án .......................................................... 173
Tài liệu tham khảo ............................................................................................... 174
Danh mục các công trình đã cơng bố của luận án............................................. 178
Phụ lục……… ....................................................................................................... 180
1.
Phụ lục 1: Phiếu khảo sát hiện trạng nguồn thiết bị y tế tạo dữ liệu bệnh án và khả
năng ứng dụng quy trình xử lý thơng tin y tế theo hướng điện tử hóa dữ liệu tại các
cơ sở y tế.
2.
Phụ lục 2: Tổng hợp kết quả thu nhận dữ liệu bệnh án điện tử dạng chữ, số và đồ
họa trên máy tính và so sánh với dữ liệu gốc từ 5 thiết bị y tế khác nhau
3.
Phụ lục 3: Kết quả ứng dụng thử nghiệm môđun xử lý dữ liệu bệnh án điện tử tại
phòng khám siêu âm.
vi
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt
TT
Ký hiệu, chữ viết tắt
Diễn giải
1
ADC
Analog to Digital Converter
2
BAĐT
Bệnh án điện tử
3
BVCK
Bệnh viện chuyên khoa
4
BVĐK
Bệnh viện đa khoa
5
CNTT-TT
Công nghệ thông tin truyền thông
6
CR
Computed Radiography
7
CSDL
Cơ sở dữ liệu
8
CT
Computed Tomography
9
DAC
Digital to Analog Converter
10
DCT
Discrete Cosin Transform
11
DICOM
Digital Image and Communication in Medicine
12
DICOMDIR
DICOM Direction
13
DR
Direct radiography
14
DSC
Digital Scan Converter
15
ECG
Electrocadiography
16
ECoG
Electrocorticography
17
EEG
Electroencephalography
18
EMG
Electromyography
19
EMR
Electronic Medical Records
20
EOG
Electrooculography
21
ERG
Electroretinography
22
HIS
Hospital Information System
23
HL7
Health Level 7
24
I-EHR
Integrated Electronic Health Record
25
I-EMR
Integrated Electronic Medical Record
26
IOD
Information Object Definition
27
LIS
Laboratory Information System
28
MRI
Magnetic Resonance Imaging
29
MSE
Mean Squared Error
30
NEMA
National Electrical Manufacturers Association
31
NIBP
Non- Invasive Blood Pressure
32
NTSC
National Television System Committee
vii
33
OOD
Object Oriented Design
34
PACS
Picture Archiving and Communication System
35
PAL
Phase Alternating Line
36
PET
Positron Emission Tomography
37
PID
Patient Identification
38
PSNR
Peak Signal to Noise Ratio
39
RESP
Respiration
40
RF
Radio Frequency
41
RM-ODP
Reference Model of Open Distributed Processing
42
RTC
Real Time Clock
43
SCP
Service Class Provider
44
SCU
Service Class User
45
SECAM
Sequential Couleur Avec Memoire
46
SOP
Standard Operating Procedure
47
SPECT
Single Photon Emission Computed Tomography
48
SPO2
Saturation of Peripheral Oxygen
49
TCP/IP
Transmission Control Protocol/Internet Protocol
50
TTL
Transistor Transistor Logic
51
UID
Unique Identification
52
VR
Value reprentation
viii
Danh mục các bảng
Mở đầu
Bảng 1 Khả năng tiết kiệm chi phí theo mức độ điện tử hóa dữ liệu trong
bệnh viện tại Mỹ. ...................................................................................................... 2
Bảng 2 Đánh giá khả năng tiết kiệm chi phí khám và chữa bệnh tại nước Mỹ khi các
cơ sở y tế triển khai ứng dụng quy trình điện tử hóa thơng tin y tế ........................ 2
Chương 1
Bảng 1.1 Những cá nhân được phép sử dụng dữ liệu bệnh án của bệnh nhân ................... 16
Bảng 1.2 Những tổ chức được phép sử dụng dữ liệu bệnh án của bệnh nhân .................... 17
Bảng 1.3 Một số ví dụ về chất lượng ảnh y tế đa mức xám sau xử lý so
với dữ liệu gốc thể hiện theo các giá trị PSNR tương ứng. ................................. 27
Bảng 1.4 Tổng hợp các kết quả khảo sát chính tại 20 bệnh viện ........................................ 29
Bảng 1.5 Kết quả khảo sát về mức độ điện tử hóa dữ liệu, loại dữ liệu và
nhu cầu điện tử hóa dữ liệu tại 20 bệnh viện ....................................................... 30
Bảng 1.6 Kết quả khảo sát về mức độ điện tử hóa dữ liệu bệnh án và
phương pháp thực hiện điện tử hóa tương ứng tại 20 bệnh viện ......................... 31
Chương 2
Bảng 2.1 Hoạt động cận lâm sàng gồm: xét nghiệm, thăm dị chức năng,
chẩn đốn hình ảnh của 932/1.062 bệnh viện trên cả nước năm 2008................ 34
Bảng 2.2 Định nghĩa chi tiết dữ liệu trong khung dữ liệu đầu ra CSN601 ......................... 52
Bảng 2.3 Định nghĩa cấu trúc các trường trong bản tin tại đầu ra của thiết bị
xét nghiệm huyết học Sysmex-KX21 ................................................................. 56
Bảng 2.4 Tổng hợp kết quả khảo sát về hiện trạng nguồn thiết bị tạo dữ liệu
bệnh án điện tử của 20 bệnh viện ........................................................................ 58
Bảng 2.5 Diễn giải ký hiệu viết tắt của các hãng sản thiết bị xuất chính trong bảng 2.4 ... 59
Chương 3
Bảng 3.1 Một số kết quả thu nhận hình ảnh đa mức xám và hình ảnh gốc
của thiết bị AcusonX300-Siemens ...................................................................... 73
Bảng 3.2 Tổng hợp kết quả tính tốn tham số PSNR khi thực hiện so sánh 20
cặp hình ảnh từ 3 thiết bị siêu âm tạo ảnh đa mức xám ...................................... 78
Bảng 3.3 Tổng hợp kết quả tính tốn tham số PSNR khi thực hiện so sánh 5
cặp video từ thiết bị AccuvixXQ tạo ảnh màu .................................................... 78
Bảng 3.4 Tổng hợp kết quả tính tốn tham số PSNR khi thực hiện so sánh 5
cặp video từ thiết bị EUB6000 tại ảnh màu ........................................................ 78
Bảng 3.5 Một số kết quả thu nhận khung hình màu và khung hình gốc của
thiết bị AccuvixXQ-Medison .............................................................................. 79
ix
Bảng 3.6 Các cú pháp chuyển đổi trong DICOM ............................................................... 86
Bảng 3.7 Các thành phần dùng để lưu thông tin ảnh DICOM ............................................ 89
Bảng 3.8 Các thông tin liên quan tới ảnh DICOM ............................................................. 91
Bảng 3.9 Một số kết quả thu nhận hình ảnh đa mức xám và hình ảnh gốc
của thiết bị AirisMate - Hitachi ........................................................................... 94
Bảng 3.10 Tổng hợp kết quả tính tốn tham số PSNR khi thực hiện so sánh 20
cặp hình ảnh DICOM từ 3 thiết bị tạo ảnh số theo chuẩn DICOM phổ biến .... 95
Bảng 3.11 Định dạng giao thức truyền dữ liệu (gồm 12 bytes) ........................................ 105
Bảng 3.12 Cấu trúc của thành phần byte STATUS1 ........................................................ 105
Bảng 3.13 Cấu trúc của thành phần byte DATA .............................................................. 106
Chương 4
Bảng 4.1 Danh mục các phần mềm quản lý thông tin y tế hiện đang được
triển khai ứng dụng tại các đơn vị của Bệnh viện Bạch Mai............................. 123
Bảng 4.2 Nguồn sinh dữ liệu nhập viện........................................................................... 130
Bảng 4.3 Nguồn sinh dữ liệu bệnh án trong thành phần đo sinh thiết .............................. 131
Bảng 4.4 Nguồn sinh dữ liệu bệnh án dạng hình ảnh, video, âm thanh ........................... 132
Bảng 4.5 Nguồn sinh dữ liệu bệnh án dạng DICOM........................................................ 132
Bảng 4.6 Nguồn sinh dữ liệu bệnh án dạng đồ họa .......................................................... 133
Bảng 4.7 Nguồn sinh dữ liệu bệnh án dạng chữ, số ......................................................... 134
Bảng 4.8 Nguồn sinh dữ liệu điều trị ................................................................................ 134
Bảng 4.9 Nguồn sinh dữ liệu ra viện ................................................................................ 135
Bảng 4.10 Số liệu về Internet, máy tính cá nhân và điện thoại di động của Việt Nam .... 163
Bảng 4.11 Tổng hợp kết quả khảo sát về hiện trạng cơ sở vật chất về công nghệ
thông tin và truyền thông của 20 bệnh viện .................................................... 166
x
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Mở đầu
Hình 1. Sơ đồ mô tả định hướng và nhiệm vụ nghiên cứu của luận án .............................. 10
Chương 1
Hình 1.1. Biểu đồ đánh giá tỷ lệ điện tử hóa dữ liệu của các cơ sở y tế khảo sát............... 32
Hình 1.2. Biểu đồ đánh giá tỷ lệ điện tử hóa dữ liệu bệnh án của các
cơ sở y tế khảo sát ............................................................................................... 32
Chương 2
Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc tiêu biểu của thiết bị tạo ảnh siêu âm thế hệ mới trong y tế
với nhiều chuẩn dữ liệu tại đầu ra: Video, audio, DICOM, VGA, RGB ........... 40
Hình 2.2. Dữ liệu hình ảnh siêu âm tiêu biểu trên thiết bị của Medison. (a) Hình ảnh
Siêu âm ổ bụng đa mức xám và (b) Hình ảnh siêu âm thai nhi màu 3D ............ 42
Hình 2.3. Sơ đồ cấu trúc tiêu biểu của thiết bị chụp CT-Scanner....................................... 45
Hình 2.4. Hình ảnh chụp CT đa lát cắt trên thực tế của Hitachi ......................................... 46
Hình 2.5. Sơ đồ cấu trúc tiêu biểu của thiết bị chụp MRI .................................................. 47
Hình 2.6. Hình ảnh MRI đa lát cắt được tái tạo trên thực tế của Hitachi ........................... 48
Hình 2.7. Tín hiệu điện tim đồ tiêu biểu dùng trong chẩn đốn chức năng........................ 49
Hình 2.8. Các dạng sóng điện não đồ đặc trưng ................................................................. 50
Hình 2.9. Dạng sóng của tín hiệu điện cơ đồ đặc trưng trên thực tế .................................. 51
Hình 2.10. Sơ đồ cấu trúc tiêu biểu của thiết bị điện tâm đồ kỹ thuật số ........................... 51
Hình 2.11. Cấu trúc khung dữ liệu tại đầu ra của thiết bị điện tâm đồ CSN601 ................ 52
Hình 2.12. Sơ đồ cấu trúc của thiết bị xét nghiệm huyết học tiêu biểu .............................. 55
Hình 2.13. Biểu đồ đánh giá nguồn thiết bị sinh dữ liệu bệnh án trong bệnh viện............. 60
Hình 2.14. Biểu đồ đánh giá chuẩn giao tiếp đầu ra trên các thiết bị tạo
ảnh của các bệnh viện khảo sát ......................................................................... 60
Hình 2.15. Biểu đồ đánh giá chuẩn giao tiếp đầu ra trên các thiết bị tạo dữ liệu
bệnh án dạng đồ họa và dạng chữ, số của các bệnh viện khảo sát ................... 61
Chương 3
Hình 3.1. Đề xuất sơ đồ khối cho quy trình tự động thu nhận dữ liệu bệnh án
điện tử dạng tương tự từ thiết bị tạo ảnh có chuẩn giao tiếp kết nối
để chuyển đổi sang dạng số trên máy tính .......................................................... 65
Hình 3.2. Sơ đồ khối mạch đề xuất thu nhận và chuyển đổi dữ liệu bệnh án
điện tử dạng video tương tự sang dạng số với tốc độ từ 3-12 khung hình/s ...... 66
Hình 3.3. Sơ đồ thiết kế chi tiết mạch thu nhận và chuyển đổi dữ liệu bệnh án
điện tử dạng video tương tự sang dạng số .......................................................... 67
xi
Hình 3.4. Hình ảnh mạch thu nhận và chuyển đổi dữ liệu bệnh án điện tử
dạng video tương tự sạng dạng số có chuẩn dữ liệu ra USB sau thiết kế ........... 68
Hình 3.5. Sơ đồ thu nhận và tái tạo dữ liệu bệnh án dạng video từ luồng dữ liệu
số của mạch phần cứng gửi lên ........................................................................... 69
Hình 3.6. Lưu đồ thuật toán lưu trữ dữ liệu bệnh án dạng hình ảnh và video
vào cơ sở dữ liệu trên máy tính .......................................................................... 70
Hình 3.7. Lưu đồ thuật tốn đọc và hiển thị dữ liệu bệnh án dạng hình ảnh
và video từ cơ sở dữ liệu ..................................................................................... 71
Hình 3.8. Kết quả của quy trình tự động thu nhận dữ liệu bệnh án điện tử
dạng hình ảnh và video tương tự từ thiết bị siêu âm chẩn đoán. (a) Kết nối
và thu nhận dữ liệu từ thiết bị ACUSON X300 của Siemens và (b) Giao diện
phần mềm hiển thị kết quả sau thu nhận và xử lý .............................................. 72
Hình 3.9. Giao diện chương trình tính giá trị PSNR: (a) Tính cho dữ liệu
hình ảnh và (b) Tính cho dữ liệu video............................................................... 77
Hình 3.10. Biểu đồ thể hiện xu hướng biến thiên giá trị PSNR đối với 20 cặp
dữ liệu hình ảnh siêu âm đa mức xám thu nhận được trên máy tính và dữ liệu
hình ảnh gốc nhận được từ ổ ghi đĩa CD của 3 thiết bị khảo sát là:
Logig100, SSD1000 và AcusonX300 ............................................................... 77
Hình 3.11. Biểu đồ thể hiện xu hướng biến thiên giá trị PSNR đối với 20 cặp khung hình
của 5 đoạn video màu thu nhận được trên máy tính và dữ liệu video gốc nhận
được từ ổ ghi đĩa CD của thiết bị siêu âm màu 3D AccuvixXQ ...................... 81
Hình 3.12. Biểu đồ thể hiện xu hướng biến thiên giá trị PSNR đối với 20 cặp khung hình
của 5 đoạn video màu thu nhận được trên máy tính và dữ liệu video gốc
nhận được từ ổ ghi đĩa CD của thiết bị siêu âm màu 3D EUB6000 ................. 81
Hình 3.13. Cấu trúc dữ liệu của chuẩn DICOM ................................................................. 85
Hình 3.14. Khn dạng file DICOM .................................................................................. 86
Hình 3.15. Đề xuất sơ đồ khối quy trình tự động thu nhận dữ liệu hình ảnh
dạng số theo chuẩn DICOM ............................................................................. 88
Hình 3.16. Sơ đồ diễn tả quy trình hiển thị dữ liệu ảnh và thông tin liên quan
trong file DICOM trên máy tính ....................................................................... 90
Hình 3.17. Kết quả thực hiện quy trình tự động thu nhận và hiển thị dữ liệu
ảnh số tuân theo chuẩn DICOM qua việc kết nối với hệ thống chụp cộng hưởng
từ Airis Mate của Hitachi tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Vĩnh Phúc. (a) Giao thức
truyền file DICOM trên thiết bị tạo ảnh; (b) Hiển thị các thơng tin trong q
trình kết nối với máy tạo ảnh và nhận dữ liệu ảnh để lưu trữ vào cơ sở dữ liệu;
(c) Kết quả truy suất dữ liệu DICOM từ cơ sở dữ liệu và (d) Hiển thị dữ liệu
ảnh DICOM và các thông tin trên phần mềm xử lý ......................................... 93
Hình 3.18. Biểu đồ thể hiện xu hướng biến thiên giá trị PSNR đối với 20 cặp dữ liệu hình
ảnh DICOM thu nhận được trên máy tính và dữ liệu hình ảnh DICOM gốc nhận
được từ ổ ghi đĩa CD của 3 thiết bị khảo sát là: AirisMate, ProntoXE và
RadspeedSafire ................................................................................................. 96
xii
Hình 3.19. Cấu trúc bản tin tại đầu ra của các thiết bị xét nghiệm ..................................... 98
Hình 3.20. Minh họa phương pháp phân tích cấu trúc bản tin tại đầu ra của thiết bị:
(a) Kết quả hiển thị nội dung bản tin dưới dạng chuỗi ký tự trên phần mềm
Terminal; (b) Kết quả hiển thị các thông số trên màn hình của thiết bị ........... 99
Hình 3.21. Sơ đồ kết nối và thu nhận dữ liệu bệnh án điện tử dạng chữ và số................. 100
Hình 3.22. Lưu đồ thuật tốn tự động thu nhận và hiển thị dữ liệu bệnh án
dạng chữ và số tại đầu ra các thiết bị xét nghiệm ........................................... 101
Hình 3.23. Kết quả tự động thu nhận và hiển thị dữ liệu bệnh án dạng chữ và số
tại đầu ra của thiết bị xét nghiệm huyết học Advia60 của hãng Bayer........... 102
Hình 3.24. Cấu trúc khung dữ liệu thường sử dụng cho việc truyền thông tin
theo gói tin tại đầu ra các thiết bị tạo bệnh án dạng sóng ............................... 104
Hình 3.25. Sơ đồ kết nối dữ liệu trong quy trình thu nhận bệnh án điện tử
dạng đồ họa qua chuẩn kết nối RS232 ............................................................ 107
Hình 3.26. Thuật toán thu nhận và lưu trữ dữ liệu nhận được qua cổng COM ................ 108
Hình 3.27. Lưu đồ thuật toán truy xuất và hiển thị dữ liệu bệnh án dạng đồ họa ............ 109
Hình 3.28. Lưu đồ thuật tốn cho quy trình truy xuất và hiển thị dữ liệu dạng
chữ và số trong cơ sở dữ liệu .......................................................................... 110
Hình 3.29. Kết quả quy trình tự động thu nhận dữ liệu bệnh án dạng đồ họa và các thông số
liên quan. (a) Dữ liệu đo lường và hiển thị trên thiết bị theo dõi bệnh nhân
MMED6000DP-S6 và (b) Dữ liệu thu nhận và hiển thị lại trên phần mềm
máy tính .......................................................................................................... 111
Chương 4
Hình 4.1. Mơ hình hệ thống PACS xử lý dữ liệu bệnh án điện tử dạng hình ảnh
tiêu biểu hiện nay .............................................................................................. 117
Hình 4.2. Mơ hình xử lý thông tin y tế theo cấu trúc mở của OpenMRS ......................... 120
Hình 4.3. Sơ đồ hệ thống mạng cáp quang Backbone và và các thiết bị kết nối
tại Bệnh viện Bạch Mai .................................................................................... 122
Hình 4.4. Quy trình xử lý thơng tin y tế tại các khoa viện chính trong Bệnh viện Hữu Nghị
trên cơ sở 3 gói phần mềm của 3 nhà cung cấp khác nhau: Gói phần mềm
quản lý thơng tin bệnh viện của FPT-VN, gói phần mềm quản lý dữ liệu
xét nghiệm LIS của Labsoft và gói phần mềm quản lý dữ liệu hình ảnh PACS
của Infinitt ......................................................................................................... 124
Hình 4.5. Sơ đồ tổng thể cấu trúc mạng cáp quang tại Bệnh viện Hữu Nghị ................... 125
Hình 4.6. Sơ đồ quản lý thông tin tại Bệnh viện Bưu Điện Hà Nội ................................. 127
Hình 4.7. Các thành phần trong cấu trúc hồ sơ bệnh án điện tử đa phương tiện .............. 129
Hình 4.8. Sơ đồ thực thể liên kết giữa các bảng thông tin được thiết kế cho
các dữ liệu liên quan đến bệnh nhân ................................................................. 143
Hình 4.9. Mơ hình hệ thống xử lý dữ liệu bệnh án điện tử đa phương tiện theo
hướng tự động thu nhận dữ liệu từ các thiết bị y tế .......................................... 145
xiii
Hình 4.10. Sơ đồ thuật tốn thực hiện quy trình thu nhận, xử lý và lưu trữ
dữ liệu bệnh án điện tử đa phương tiện vào cơ sở dữ liệu chung
của mơ hình đề xuất ........................................................................................ 147
Hình 4.11. Sơ đồ thuật tốn cho mơđun phần mềm tại trạm tiếp nhận bệnh nhân ........... 148
Hình 4.12. Sơ đồ thuật tốn cho môđun phần mềm xử lý tại trạm bác sỹ ........................ 150
Hình 4.13. Sơ đồ thuật tốn cho mơđun phần mềm xử lý tại trạm siêu âm...................... 151
Hình 4.14. Sơ đồ thuật tốn cho mơđun phần mềm xử lý tại trạm CT/MRI/DR.............. 152
Hình 4.15. Sơ đồ thuật tốn cho mơđun phần mềm xử lý tại các trạm xét nghiệm .......... 153
Hình 4.16. Sơ đồ thuật tốn cho mơđun phần mềm xử lý tại các trạm
chẩn đốn chức năng ...................................................................................... 154
Hình 4.17. Sơ đồ thuật toán cho phần mềm xem bệnh án trực tuyến ............................... 155
Hình 4.18. Giao diện chính của mơđun tiếp nhận bệnh nhân ........................................... 156
Hình 4.19. Giao diện chính của môđun xử lý dữ liệu bệnh án
dạng video (Siêu âm) ..................................................................................... 157
Hình 4.20. Giao diện chính của mơđun xử lý dữ liệu bệnh án dạng ảnh
chuẩn DICOM (Chụp CT-Scanner) ................................................................ 157
Hình 4.21. Giao diện chính của mơđun xử lý dữ liệu bệnh án dạng ảnh chuẩn
DICOM (Chụp MRI) ...................................................................................... 158
Hình 4.22. Giao diện chính của mơđun xử lý dữ liệu bệnh án dạng chữ, số
(Xét nghiệm huyết học) .................................................................................. 158
Hình 4.23. Giao diện chính của mơđun xử lý dữ liệu bệnh án dạng chữ, số
(Xét nghiệm sinh hóa) .................................................................................... 159
Hình 4.24. Giao diện chính của mơđun xử lý dữ liệu bệnh án dạng chữ, số
(Xét nghiệm miễn dịch) .................................................................................. 159
Hình 4.25. Giao diện chính của mơđun xử lý dữ liệu bệnh án dạng đồ họa
(Điện tâm đồ ECG) ......................................................................................... 160
Hình 4.26. Giao diện chính của mơđun xử lý dữ liệu bệnh án đa phương tiện tại trạm
bác sỹ chẩn đoán (Hiển thị dữ liệu dạng ảnh chuẩn DICOM chụp MRI) ...... 160
Hình 4.27. Giao diện chính của mơđun xem bệnh án trực tuyến cho bệnh nhân
(Hiển thị lại kết quả xét nghiệm huyết học) ................................................... 161
Hình 4.28. Quản trị hệ thống: (a) Giao diện đăng cho bác sỹ và (b) Giao diện
đăng nhập cho bệnh nhân ............................................................................... 161
Hình 4.29. Kết quả thống kê số liệu tại Việt Nam. (a) Số hộ gia đình có máy vi tính/100
hộ gia đình; (b) Số thuê bao điện thoại cố định và (c) Số thuê bao điện thoại
di động ............................................................................................................ 164
Hình 4.30. Biểu đồ đánh giá số lượng máy tính và máy chủ trung bình tại
mỗi bệnh viện khảo sát ................................................................................... 168
Hình 4.31. Biểu đồ đánh giá tỷ lệ những thông số thiết yếu về cơ sở hạ tầng
công nghệ thông tin và truyền thông tại các bệnh viện khảo sát .................... 168
1
MỞ ĐẦU
1.
Giới thiệu
Quy trình quản lý dữ liệu bệnh án của bệnh nhân theo phương pháp truyền
thống bằng sổ sách đã và đang thể hiện nhiều bất cập như: tỷ lệ lỗi cao, khó đọc, lưu
trữ cồng kềnh, khó khăn trong vấn đề tìm kiếm, thống kê và chia sẻ thông tin [20].
Một nghiên cứu đã chỉ ra rằng, trung bình có khoảng 12,1% các kết luận của bác sỹ
mắc ít nhất một lỗi khi thực hiện viết bằng tay vào sổ khám bệnh [32]. Trong khi
đó, cùng với đà phát triển và những thành tựu đạt được trong các lĩnh vực như công
nghệ điện tử, công nghệ thông tin và truyền thơng, cơng nghệ xử lý tín hiệu y sinh,
thiết bị điện tử y tế v.v.., khối lượng dữ liệu bệnh án được phát sinh và sử dụng
trong ngành y tế ngày một nhiều. Điều này càng làm cho những bất cập trong
phương pháp quản lý bằng sổ sách thể hiện rõ nét hơn.
Xử lý dữ liệu bệnh án theo hướng điện tử hóa, số hóa thơng tin và dữ liệu
trong mơi trường y tế theo mơ hình bệnh viện điện tử, bệnh án điện tử đang là xu
thế phát triển trên thế giới [33]. Với xu hướng điện tử hóa dữ liệu bệnh án này,
những bất cập phát sinh trong quy trình quản lý theo phương pháp truyền thống sẽ
được khắc phục. Bên cạnh đó, những thế mạnh trong lĩnh vực điện tử, thông tin và
truyền thông sẽ được thể hiện như tăng tốc độ xử lý dữ liệu, tăng khả năng chia sẻ
thông tin trong các ứng dụng y tế từ xa, dễ dàng lưu trữ và truy xuất thông tin về
lịch sử bệnh án, giảm chi phí hoạt động cho bệnh viện, giảm thời gian và chi phí
cho bệnh nhân [47,49,51]. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tính trên nước Mỹ, nếu tất
cả các bệnh viện triển khai thực hiện quy trình điện tử hóa thơng tin y tế, bình qn
mỗi năm nước Mỹ có thể tiết kiệm được khoảng 41,8 tỷ USD. Với tổng số bệnh
viện hiện có trên cả nước Mỹ là 15.209 bệnh viện [10,47], trung bình mỗi bệnh viện
sẽ tiết kiệm khoảng 2,75 triệu USD/năm. Bảng 1 dưới đây minh họa chi tiết những
lợi ích khi triển khai ứng dụng mơ hình bệnh viện điện tử tại Mỹ [49]. Trên bảng 2
thể hiện các kết quả về tiết kiệm chi phí cho các bệnh viện tại Mỹ khi ứng dụng mơ
hình bệnh viện điện tử so với mơ hình bệnh viện quản lý bằng sổ sách [47].
2
Bảng 1 Khả năng tiết kiệm chi phí theo mức độ điện tử hóa dữ liệu trong bệnh
viện tại Mỹ. Nguồn [49].
Đối tượng
Sổ bệnh án
Đơn thuốc
Mức độ điện tử hóa dữ liệu
Lợi ích
Ít
Vừa
Cao
Tiết kiệm in ấn
Tiết kiệm sao chép
Ngăn ngừa dùng thuốc không hiệu quả
Gợi ý thuốc thay thế tương đương
Xét nghiệm
Hướng dẫn làm xét nghiệm tối ưu
Hình ảnh
Hướng dẫn chụp hình ảnh tối ưu
Giảm chi phí in hóa đơn
Giảm lỗi hóa đơn
Hóa đơn
Tiết kiệm chi phí
Ít
Trung bình
Cao
Bảng 2 Đánh giá khả năng tiết kiệm chi phí khám và chữa bệnh tại nước Mỹ khi các
cơ sở y tế triển khai ứng dụng quy trình điện tử hóa thơng tin y tế.
Đối tượng
Bệnh nhân ngoại trú
Sao chép
Sổ bệnh án
Xét nghiệm
Thuốc điều trị
Hình ảnh
Tổng cộng tiết kiệm
Bệnh nhân nội trú
Y tá chăm sóc
Xét nghiệm
Thuốc điều trị
Thời gian điều trị
Hồ sơ bệnh án
Tổng cộng tiết kiệm
Tổng cộng
Tiết kiệm hàng năm (Tỷ USD)
(Tính trong giai đoạn 15 năm)
Tiết kiệm
trung bình
hàng năm
(Tỷ USD)
Năm thứ
5
Năm thứ
10
Năm thứ
15
Tổng tiết
kiệm sau 15
năm
(Tỷ USD)
0.4
0.4
0.5
3.0
0.8
1.2
1.1
1.5
8.6
2.4
1.7
1.5
2.0
11.0
3.3
13.4
11.9
15.9
92.3
25.6
0.9
0.8
1.1
6.2
1.7
5.2
14.8
20.4
159.0
10.6
3.4
0.8
1.0
10.1
0.7
10.0
2.2
2.8
27.6
1.9
13.7
2.6
3.5
34.7
2.4
106.4
23.4
29.3
289.6
19.9
7.1
1.6
2.0
19.3
1.3
16.1
44.5
57.1
468.5
31.2
21.3
59.2
77.4
627.5
41.8
Nguồn: [F. Girosi et al., Extrapolating Evidence of Health Information Technology
Savings and Costs, Pub. no. MG-410 (Santa Monica, Calif.: RAND, 2005), sec. 4.2.6].
3
Tính đến năm 2005 tại Mỹ đã có: 5% số lượng các bệnh viện ứng dụng mơ
hình bệnh viện điện tử; 23,9% số lượng các bác sỹ sử dụng hồ sơ bệnh án điện tử
của bệnh nhân trong quá trình khám chữa bệnh [12]. Tại các nước phát triển khác
như Anh, Pháp, Đức, Ý, Tây Ba Nha, Thụy Điển, Phần Lan và Hà Lan, việc triển
khai các hệ thống bệnh viện điện tử đã là một nhiệm vụ trọng tâm của Chính Phủ và
ngành y tế trong những năm qua. Tại Anh đã có chương trình Quốc gia 10 năm thực
hiện chính sách điện tử hóa thơng tin bệnh viện bắt đầu từ năm 2002. Tính đến năm
2006, đã có 98% số lượng bác sỹ tại Hà Lan sử dụng dữ liệu bệnh án điện tử [41].
Tại Hàn Quốc, tính đến năm 2006 đã có 11 bệnh viện có quy mô từ 300 đến 700
giường bệnh sử dụng bệnh án điện tử cho cả bệnh nhân nội trú và ngoại trú, 3 bệnh
viện 500 giường áp dụng cho bệnh nhân nội trú và 2 bệnh viện 700 giường áp dụng
cho bệnh nhân ngoại trú [53].
Tại các nước đang phát triển, việc ứng dụng mơ hình bệnh viện điện tử chưa
được rõ nét và đầy đủ như tại các nước phát triển. Tuy nhiên, việc triển khai quy
trình điện tử hóa thông tin để quản lý một số dữ liệu bệnh án cơ bản của bệnh nhân
cũng đã được thực hiện. Cụ thể, hầu hết các nước tại Châu Phi đã ứng dụng hệ
thống phần mềm mã nguồn mở OpenMRS để quản lý dữ liệu bệnh án điện tử cho
các bệnh nhân HIV/AIDS. Tại Peru, hệ thống PIH-EMR đã được triển khai ứng
dụng từ năm 2001 để quản lý dữ liệu bệnh án điện tử cho khoảng 4.300 bệnh nhân
lao. Tại Haiti, năm 1999 đã ứng dụng hệ thống phần mềm HIV-EMR để quản lý dữ
liệu bệnh án điện tử cho khoảng 4.000 bệnh nhân mỗi năm. Tại Brazil, hệ thống
điện tử hóa dữ liệu bệnh án SICLOM đã và đang được triển khai để quản lý cho
khoảng 100.000 bệnh nhân mỗi năm [24].
Tại Việt Nam, tương tự như các nước đang phát triển khác, hầu hết các cơ sở y
tế vẫn thực hiện quy trình quản lý dữ liệu bệnh án theo sổ sách. Năm 2006, Bộ Y tế
đã thành lập Ban chỉ đạo triển khai ứng dụng và phát triển quy trình điện tử hóa
thơng tin trong ngành y tế. Tuy nhiên, tính tới thời điểm 2011, mới chỉ có một số cơ
sở y tế bước đầu triển khai ứng dụng các quy trình điện tử hóa thơng tin y tế bằng
việc sử dụng các phần mềm đơn lẻ, rời rạc và thường không theo một chuẩn y tế cụ
4
thể nào [8,42]. Từ những kết quả báo cáo tại kỷ yếu của các hội thảo khoa học do
Bộ Y tế tổ chức như: “Ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý bệnh viện,
2008” [8] và “Xây dựng chuẩn công nghệ thông tin và chuyển đổi dữ liệu giữa các
hệ thống thông tin y tế, 2011” [4] đã cho thấy: Các nghiên cứu về lĩnh vực này tại
Việt Nam chưa nhiều, hầu hết mới chỉ tập trung vào việc nghiên cứu xây dựng
các phần mềm quản lý thông tin bệnh viện riêng lẻ như quản lý thông tin bệnh
nhân, thông tin dược, thông tin về trang thiết bị, nhân lực, tài chính theo những
phần mềm do bệnh viện tự đặt hàng riêng lẻ. Do đó, thơng tin quản lý chưa
thống nhất và khó chuẩn hóa chung cho cả hệ thống. Chưa có nghiên cứu nào
mang tính chất đánh giá, phân tích, lựa chọn mơ hình hệ thống tổng thể phù
hợp; đánh giá chất lượng dữ liệu bệnh án theo hướng điện tử hóa để các cơ sở y
tế có thể triển khai ứng dụng trong điều kiện của Việt Nam.
2.
Lý do chọn đề tài luận án
Từ những phân tích ở trên cho thấy, đối với các nước phát triển, việc nghiên
cứu và triển khai ứng dụng mơ hình xử lý dữ liệu bệnh án theo xu hướng điện tử
hóa và chuẩn hóa dữ liệu đã đạt những kết quả rất khả quan. Các phương pháp phân
tích, đánh giá và xây dựng mơ hình xử lý, hiệu quả của quy trình điện tử hóa dữ liệu
bệnh án đã được nghiên cứu chi tiết để phù hợp với yêu cầu thực tế và mục tiêu cụ
thể của từng Quốc gia. Tại Việt Nam cũng như các nước đang phát triển khác, mặc
dù đã xác định xu hướng xử lý dữ liệu bệnh án theo mơ hình điện tử hóa, số hóa dữ
liệu là xu hướng phát triển tất yếu trong những năm tới, xong cho đến thời điểm
này, kết quả triển khai mới dừng lại ở mức độ tin học hóa một số khâu trong quá
trình hoạt động của các cơ sở y tế. Dữ liệu được điện tử hóa mà các bệnh viện tại
Việt Nam hiện nay thực hiện chưa phải là thành phần dữ liệu quan trọng nhất và lớn
nhất trong y tế. Thành phần dữ liệu cốt lõi và cần thiết nhất - Đó là dữ liệu bệnh án
của bệnh nhân thì hầu hết vẫn chưa được xử lý tại các cơ sở y tế. Các ứng dụng mới
chỉ tập trung vào phần thông tin bệnh viện và các dữ liệu bệnh án đơn giản. Quy
trình điện tử hóa vẫn cịn rời rạc, đơn lẻ, chưa thành hệ thống, chưa tuân theo những
chuẩn dữ liệu trong y tế mà thế giới đang dùng. Chưa có những nghiên cứu đánh giá
5
cụ thể về thực trạng, cơ sở hạ tầng và các yếu tố liên quan tới khả năng ứng dụng tại
các cơ sở y tế. Chính vì thế, mặc dù Bộ Y tế cùng các cơ quan hữu quan đã cố gắng
thúc đẩy tiến độ ứng dụng mơ hình hệ thống xử lý dữ liệu bệnh án điện tử nhưng
cho đến nay, kết quả triển khai tại các cơ sở y tế còn hết sức khiêm tốn.
Với những luận cứ nêu trên, nghiên cứu sinh đã lựa chọn thực hiện đề tài này
với mục đích nghiên cứu lựa chọn các phương pháp khảo sát, đánh giá thực trạng tại
các cơ sở y tế, đề xuất quy trình tự động điện tử hóa dữ liệu bệnh án, đánh giá chất
lượng dữ liệu bệnh án sau quy trình điện tử hóa. Từ đó đề xuất mơ hình hệ thống xử
lý dữ liệu bệnh án ứng dụng các chuẩn của thế giới với cấu trúc bệnh án điện tử đa
phương tiện được thu nhận tự động từ các thiết bị điện tử y tế. Đánh giá khả năng
có thể ứng dụng trong điều kiện và yêu cầu của Việt Nam cũng như trên thế giới,
đặc biệt là các nước đang phát triển.
3.
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án là hệ thống tự động thu nhận và xử lý dữ
liệu bệnh án điện tử đa phương tiện từ đầu ra của các thiết bị điện tử y tế.
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu được lựa chọn để thực hiện đề tài của luận án là kết
hợp của phương pháp sau: Thống kê, phân tích, thiết kế hệ thống (bao gồm thiết kế
mô phỏng hệ thống và thiết kế theo môđun); Đo lường thực nghiệm và đánh giá kết
quả với mục tiêu là lựa chọn được mơ hình hệ thống tự động thu nhận và xử lý dữ
liệu bệnh án điện tử thích hợp có thể áp dụng trong điều kiện của Việt Nam, đáp
ứng các chuẩn của thế giới.
4.
Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới
Trong nước:
Lý thuyết: Chủ yếu nghiên cứu xây dựng các phần mềm quản lý thông tin bệnh
viện phục vụ cho các bộ phận chức năng riêng lẻ. Một số nghiên cứu đưa ra giải
6
pháp quản lý tổng thể bệnh viện dựa trên mô hình Web2.0 nhưng cũng chỉ tập trung
vào phần thơng tin bệnh viện, thông tin bệnh nhân và một số dạng dữ liệu bệnh án
đơn giản như dạng văn bản, chữ số. Những dạng dữ liệu bệnh án phức tạp như hình
ảnh, video, âm thanh, dạng sóng…thì chưa được đề cập trong cấu trúc bệnh án điện
tử của bệnh nhân. Đặc biệt, chưa có các nghiên cứu về phân tích, đánh giá quy
trình điện tử hóa dữ liệu bệnh án, chất lượng dữ liệu bệnh án sau thu nhận và
xử lý, mơ hình hệ thống xử lý tổng thể với cấu trúc bệnh án điện tử đa phương
tiện được thu nhận tự động từ các thiết bị điện tử y tế để có thể ứng dụng trong
điều kiện và yêu cầu của Việt Nam [4,8].
Ứng dụng trong thực tế: Chưa có cơ sở y tế nào ứng dụng mơ hình hệ thống
xử lý tổng thể với cấu trúc bệnh án điện tử đa phương tiện được thu nhận tự động từ
các thiết bị điện tử y tế một cách đầy đủ. Một số bệnh viện đã bắt đầu triển khai ứng
dụng các hệ thống phần mềm quản lý thông tin y tế cho từng khâu riêng lẻ trong
đơn vị mình, tiểu biểu như: Bộ Y tế đã triển khai phần mềm báo cáo và thống kê số
liệu y tế Medisoft tới các bệnh viện năm 2003 [42]. Bệnh viện Hữu Nghị đã đầu tư
và ứng dụng hệ thống quản lý thông tin y tế với môđun quản lý thông tin bệnh viện
do công ty FPT thiết kế, môđun quản lý dữ liệu hình ảnh chẩn đốn PACS do cơng
ty Infinitt của Hàn Quốc cung cấp và môđun quản lý dữ liệu xét nghiệm LIS do
công ty Labsoft cung cấp. Bệnh viện Bạch Mai hiện có 20 mơđun phần mềm quản
lý thơng tin y tế khác nhau được ứng dụng riêng biệt tại các khoa, viện trong bệnh
viện. Bệnh viện Đa khoa tỉnh Ninh Bình, bệnh viện Đa khoa tỉnh Thừa Thiên, bệnh
viện Đa khoa tỉnh Vĩnh Phúc… đang triển khai phần mềm quản lý trang thiết bị y tế
do Tổ chức y tế thế giới WHO hỗ trợ. Hầu hết các Bệnh viện tuyến Trung ương và
tuyến tỉnh đều đã triển khai phần mềm quản lý tài chính, viện phí, dược và quản lý
nhân lực.
Trên thế giới:
Lý thuyết: Các nghiên cứu về mơ hình xử lý dữ liệu bệnh án theo phương pháp
điện tử hóa thơng tin, chuẩn hóa dữ liệu đã được tiến hành tại các nước phát triển.
Theo kết quả nghiên cứu thống kê trên các tạp chí chuyên ngành nổi tiếng như
7
Medline, Pubmed, EMBASE, CINAHL, ABI Inform và Cochrane Library trong
khoảng thời gian 12 năm, từ 1998 đến 2010 đã có 4.773 cơng trình cơng bố các kết
quả nghiên cứu liên quan tới vấn đề này. Các vấn đề chủ yếu được nghiên cứu gồm:
cấu trúc của mơ hình hệ thống xử lý dữ liệu bệnh án, chuẩn hóa dữ liệu bệnh án, cấu
trúc bệnh án điện tử, các đánh giá khi triển khai ứng dụng mơ hình bệnh viện điện
tử, những hạn chế của mơ hình quản lý bằng sổ sách, các giải pháp cho mơ hình
bệnh viện điện tử ứng dụng tại các nước phát triển và các nước đang phát triển, xu
hướng phát triển cấu trúc bệnh án điện tử [34].
Ứng dụng thực tế: Thế giới đã xây dựng và ban hành một số chuẩn công
nghiệp về truyền thông và giao tiếp thông tin trong y tế như: chuẩn dữ liệu dạng
hình ảnh DICOM (Digital Image and Communication in Medicine) năm 1983,
chuẩn dữ liệu dạng văn bản HL7 (Health Level 7) năm 1987, chuẩn
GEHR/OpenEHR (Good European/Electronic Health Record) năm 1992 [28]. Các
mơ hình xử lý dữ liệu bệnh án điện tử hiện đang được triển khai ứng dụng tại các
nước phát triển như: hệ thống thông tin bệnh viện HIS (Hospital Information
System), hệ thống thông tin xét nghiệm LIS (Laboratory Information System), hệ
thống thông tin cho khoa chẩn đốn hình ảnh RIS (Radiology Information System),
hệ thống lưu trữ và truyền thơng dữ liệu hình ảnh chẩn đốn PACS (Picture
Archiving and Communication System) [6,48]. Các mơ hình xử lý dữ liệu bệnh án
điện tử hiện đang được ứng dụng tại một số nước đang phát triển như: mơ hình quản
lý dữ liệu bệnh án dùng mã nguồn mở OpenMRS, Care2x, VistA [35], các mơ hình
ứng dụng riêng tại các nước như PIH-MRS tại Peru, HIV-EMR tại Haiti, Careware
tại Uganda, Lilongwe EMR tại Malawi, SICLOM tại Brazil [24].
5.
Mục tiêu và nhiệm vụ của luận án
Quy trình xử lý dữ liệu bệnh án theo phương pháp điện tử hóa là một trong
những quy trình xử lý được cho là phức tạp hiện nay trên thế giới. Nhiều vấn đề kỹ
thuật cần phải giải quyết và lựa chọn để phù hợp với từng quốc gia, từng khu vực
riêng như: sự đa dạng về dữ liệu bệnh án điện tử, yêu cầu về tính chính xác khi xử
8
lý, tính hiện đại, tính kinh tế, tính phù hợp thực tế, tính chuẩn hóa và khả năng triển
khai ứng dụng. Kế thừa những kết quả đã nghiên cứu trên thế giới và trong nước,
căn cứ theo định hướng phát triển điện tử hóa dữ liệu bệnh án của Bộ Y tế và kết
hợp với kết quả đánh giá hiện trạng tại các cơ sở y tế của Việt Nam, mục tiêu và
nhiệm vụ của luận án được thể hiện như sau:
Mục tiêu của luận án
a) Đề xuất phương pháp khảo sát hiện trạng cơ sở hạ tầng và điều kiện triển
khai ứng dụng quy trình điện tử hóa dữ liệu bệnh án, nguồn sinh dữ liệu
bệnh án điện tử, khả năng thu nhận và xử lý dữ liệu bệnh án.
b) Lựa chọn phương pháp đánh giá và đánh giá chất lượng các dạng dữ liệu
bệnh án điện tử điển hình sau khi thu nhận và xử lý như: dữ liệu dạng hình
ảnh, dữ liệu dạng video, dữ liệu dạng DICOM, dữ liệu dạng sóng và dữ
liệu dạng chữ, số.
c) Xây dựng mơ hình hệ thống xử lý dữ liệu bệnh án ứng dụng các chuẩn của
thế giới với cấu trúc bệnh án điện tử đa phương tiện được thu nhận tự
động từ các thiết bị điện tử y tế có thể ứng dụng trong điều kiện và yêu
cầu của Việt Nam.
d) Đánh giá khả năng triển khai ứng dụng mơ hình đề xuất trong điều kiện
thực tế của Việt Nam. Với kỳ vọng đóng góp vào kế hoạch triển khai ứng
dụng mơ hình bệnh viện điện tử trong 5 năm tới của Bộ Y tế cho 63 tỉnh
thành trên cả nước [42].
Nhiệm vụ của luận án
Nhiệm vụ cụ thể của luận án được mơ tả như trên hình 1 bao gồm các nội
dung như sau:
a) Thực hiện khảo sát, phân tích thực trạng quản lý và xử lý thơng tin y tế tại
các cơ sở y tế tiêu biểu trên phạm vi cả nước. Đánh giá và nhận xét các kết
quả thu được.
9
b) Đánh giá và phân tích thực trạng về nguồn sinh dữ liệu bệnh án điện tử
chính từ các thiết bị điện tử y tế, các chuẩn giao tiếp tại đầu ra của thiết bị,
khả năng kết nối, thu nhận và xử lý dữ liệu tại các bệnh viện được lựa
chọn trên các vùng miền trong cả nước.
c) Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tự động thu nhận các loại dữ liệu bệnh
án điện tử từ đầu ra của các thiết bị y tế và đánh giá chất lượng dữ liệu sau
thu nhận, bao gồm: Dữ liệu điện tử dạng tương tự như: dữ liệu hình ảnh,
dữ liệu video từ các máy như siêu âm chẩn đoán, thiết bị nội soi, kính hiển
vi điện tử; Dữ liệu điện tử dạng số như: dữ liệu ảnh DICOM, dữ liệu dạng
đồ họa, dữ liệu dạng chữ và số từ các máy như: X quang số CR, DR, chụp
CT Scanner, cộng hưởng từ MRI, siêu âm chẩn đoán 3D, 4D, các máy
chẩn đoán chức năng, các máy xét nghiệm…
d) Đề xuất mơ hình hệ thống tự động thu nhận, xử lý dữ liệu bệnh án theo
hướng điện tử hóa dữ liệu với cấu trúc bệnh án điện tử đa phương tiện, đáp
ứng yêu cầu chuẩn hóa của thế giới và phù hợp với điều kiện của Việt
Nam. Phân tích, đánh giá tính khả thi khi triển khai ứng dụng mơ hình đề
xuất.
e) Thiết kế các môđun phần cứng và phần mềm thực hiện chức năng tự động
thu nhận và xử lý các loại dữ liệu bệnh án và thông tin liên quan của bệnh
nhân từ thiết bị điện tử y tế trong mô hình đề xuất.
f) Triển khai thử nghiệm một số mơđun thu nhận và xử lý dữ liệu bệnh án
điện tử tiêu biểu tại các cơ sở y tế để kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu.
Trên hình 1 trình bày sơ đồ mô tả định hướng và các nhiệm vụ nghiên cứu
của luận án.
