НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

   ДУ "Інститут громадського здоров'я ім. О.М. Марзєєва"

    лабораторія медичної інформатики

ГОЛОВНА

ПРО ВІДДІЛ ПЕРСОНАЛІЇ ПУБЛІКАЦІЇ
ПІДРУЧНИК
ПРОГРАМНІ РОЗРОБКИ

 

МАТЕМАТИКА, ПРОГРАМУВАННЯ ТА ІНФОРМАТИКА В ГІГІЄНІ:

ЕВОЛЮЦІЯ ПІДРОЗДІЛУ

 

Серед наукових напрямків, що використовуються у гігієні (біохімічні, імунологічні, фізіологічні, генетичні тощо), важливе місце посідають математичні, які супроводжують практично будь-який вид наукової гігієнічної діяльності. Від ефективності використання математики значною мірою залежить ефективність самого процесу гігієнічного дослідження. За допомогою математики можна виявити вірогідність отриманих результатів, прискорити і полегшити процес дослідження, побудувати моделі реагування біосистем на шкідливі чинники, розрахувати прогноз очікуваних змін тощо. Математичні методи можна і слід використовувати на всіх етапах дослідження: під час планування, первинної обробки даних, вирішення власне гігієнічних завдань, оформлення і представлення результатів. Тому цілком закономірною є зацікавленість дослідників-гігієністів в опануванні та якомога більш вичерпній реалізації математичних засобів у  практичній діяльності.

З урахуванням цього факту понад 25 років тому в Інституті загальної і комунальної гігієни ім. О.М. Марзєєва було організовано спеціалізований підрозділ, орієнтований на застосування математики в гігієні, який спочатку мав статус групи, потім лабораторії, а нині отримав статус відділу. Діяльність підрозділу спрямована на підвищення теоретичного рівня медико-екологічних досягнень, обробку та аналіз отриманих результатів за допомогою сучасних методів математики та інформатики. У СРСР і Україні така лабораторія була першою і тривалий час єдиною серед науково-дослідних інститутів гігієнічного профілю. За ці роки змінювався статус підрозділу, його чисельність, технічне забезпечення, завдання і перспективи. Незмінним залишалося прагнення до більш повного впровадження математичних методів у практику наукових гігієнічних досліджень.

 Основні етапи історії

22.10. 1980 – створення групи математичних методів при лабораторії біолого-гігієнічних досліджень (БГД) Київського науково-дослідного інституту загальної і комунальної гігієни (КНДІЗКГ) ім. О.М. Марзєєва.

22.01. 1982 – група стає автономним структурним підрозділом КНДІЗКГ.

         25.01. 1985 – створення лабораторії математичних методів досліджень у гігієні КНДІЗКГ ім. О.М. Марзєєва.

01.01. 1989 – організація централізованої лабораторії математичних методів у гігієні Республіканського наукового гігієнічного центра (РНГЦ) МОЗ УРСР.

01.03. 1991 – у зв'язку зі зміною назви організації підрозділ стає лабораторією математичних методів Українського наукового гігієнічного центру (УНГЦ) МОЗ України.

01.03. 1994 – лабораторія одержує нову назву – лабораторія математичних і інформаційних методів у гігієні УНГЦ МОЗ України.

21.01. 2000 – підрозділ став називатися лабораторією математичних методів і програмування УНГЦ МОЗ України.

2001 року Гігієнічний центр стає Інститутом гігієни і медичної екології ім. О.М. Марзєєва і переходить у підпорядкування АМН України. У зв'язку зі зміною структури інституту 01.03.2001 року на базі лабораторії створюється відділ медичної інформатики, до якого увійшли сектор системного аналізу інформації, сектор наукової інформації і патентно-ліцензійної роботи, сектор метрологічного забезпечення, а також бібліотека інституту.

01.01.2005 – сектор системного аналізу інформації відділу медичної інформатики реформований у лабораторію інформаційних технологій оцінки і прогнозування здоров'я населення.

 

Наукова діяльність

Наукова діяльність підрозділу впродовж існування здійснювалася за прикладним та теоретичним напрямками.

Відповідно до першого напрямку підрозділ брав участь у виконанні наукової тематики інших підрозділів інституту. Суть завдань полягала в застосуванні тих чи інших математичних методів практично в усіх напрямках гігієнічних досліджень. Таким чином,  крім вирішення власне наукових проблем, відбувалося взаємне наукове збагачення: гігієністи навчалися математичних методів і роботі на комп'ютерах, співробітники лабораторії переймалися гігієнічними проблемами та вчилися застосовувати математичні прийоми для вирішення величезної кількості різних прикладних завдань. Внаслідок такої співпраці було успішно виконано близько 90 спільних НДР, опубліковано понад 200 спільних наукових праць, надано реальну допомогу у виконанні  близько 30 дисертаційних робіт.

Другий напрямок реалізовувався в рамках самостійної наукової тематики. Фактично всі ці теми народжувалися з практичних питань і були спрямовані на розвиток нових напрямків, їх поглиблення і розширення.

Найперша наукова праця була виконана підрозділом у складі лабораторії БГД за основною тематикою лабораторії. Суть її полягала в моделюванні механізмів реагування різних систем організму на вплив електромагнітного поля НВЧ-діапазону. За допомогою аналогових обчислювальних машин розроблено структурно-функціональні моделі зміни фізіологічних, біохімічних, генетичних, імунологічних показників під впливом НВЧ-поля.

Найбільш цікавою виявилася модель зміни формування умовних рефлексів. Модель описувала ієрархічну взаємодію підсистем ЦНС в процесі впливу НВЧ-поля. Було встановлено залежність рівня активності підсистем організму і ступеня їх взаємозв’язку від інтенсивності НВЧ-випромінювання. За допомогою моделі виявлено здатність вищих відділів ЦНС реагувати на дуже слабкі поля нетеплової інтенсивності порядку 10-100 мкВт/см2 [1-3].

Перша наукова праця, що самостійно виконувалася підрозділом з 1982 по 1984 роки, була спрямована на дослідження закономірностей динаміки пристосувальних процесів за умов впливу деяких хімічних і фізичних чинників довкілля за допомогою методів математичного моделювання [4,5].

В рамках цієї НДР, керівником якої був Михайло Георгійович Шандала, здійснено дослідження пристосувальних процесів з використанням методів математичного моделювання. Для опису  таких явищ було обрано апарат теорії диференціальних рівнянь і теорії автоматичного регулювання. Під час роботи досліджено загальні закономірності і механізми пристосувального процесу; запропоновано концептуальну модель реакції біосистеми на зовнішній вплив; на теоретичному і модельному рівні розглянуто структурно-функціональну організацію підсистем при формуванні відповідної пристосувальної реакції; отримано математичні моделі динаміки пристосувальних процесів для окремих підсистем і  біосистеми в цілому впродовж впливу фактора та у відновний період, а також розроблено схему проведення експериментів під час дослідження пристосувальних процесів і методику аналізу отриманих результатів для більш чіткого виявлення функції системи регуляції.

Запропоновано способи розрахунку нормованих та інтегральних показників стану біосистеми, визначення кількісних характеристик для якісних методів дослідження, узагальнення параметрів різнотипних процесів. Розроблено функціональну класифікацію різних типів пристосувальних процесів (адаптації, компенсації, репаративної регенерації і патології) на основі оцінки параметрів математичних моделей даних процесів. Запропоновано кількісні критерії  для  розмежування різних пристосувальних процесів.

За результатами експериментальних досліджень пристосувальних процесів різних систем організму (імунної, серцево-судинної, вегетативної нервової, периферичної крові, терморегуляції) при фізичному (НВЧ-енергії, шуму), хімічному (ДМТ, CCL4) і психоемоційному впливі розроблено математичні моделі динаміки цих процесів. Узагальнюючи розроблені моделі, було синтезовано загальну  блок-схему повного комплексу пристосувальних реакцій біосистеми на зовнішній вплив.

Результати НДР включені в навчальні посібники для студентів вищих навчальних закладів (Методи математичної біології, тт.7-8, 1983, 1984 р.),  використані при читанні курсів у Ростовському і Вільнюському держуніверситетах та запропоновані до використання на профільних кафедрах медичних інститутів і лабораторіях НДІ для оцінки впливу шкідливих факторів середовища на здоров'я населення і завдань нормування.

Цей напрямок знайшов продовження у наступній НДР, в якій здійснювалося визначення математичних критеріїв оцінки і прогнозування стану здоров'я населення в умовах впливу несприятливих факторів навколишнього середовища на основі характеру і ступеня виразності пристосувальних процесів. Робота виконувалася з 1985 по 1988 роки під керівництвом М.Г. Шандали [6].

При експериментальному дослідженні пристосувальних процесів зазвичай вивчають реакції однієї чи декількох систем організму. Рівні досліджуваних чинників досить високі, час проведення експерименту – незначний. Тоді як для оцінки зміни стану здоров'я населення аналізуються популяційні показники (наприклад, захворюваність), час впливу відповідає тривалості життя і спектр чинників – дуже різноманітний. Тому для переносу результатів експериментальних досліджень на популяційний рівень потрібно, в першу чергу, розробити прийоми згортання інформації та методи інтегрального подання даних і їх аналізу.

На першому етапі роботи було розроблено методику формування інтегральної “функції здоров'я” (функції зміни узагальненої реакції організму за зовнішнього впливу) шляхом об’єднання математичних моделей різних пристосувальних процесів з урахуванням їх динамічних властивостей. Розглянуто зв'язок “функції здоров’я” для індивідууму з популяційною кривою дожиття, прийнятою в геронтології, і запропоновано використання цієї функції для розробки диференційованих гігієнічних нормативів.

З іншого боку, було створено математичні моделі зміни популяційного здоров'я і методи їх розщеплення на складові, які відповідають окремій і спільній дії всіх врахованих факторів середовища. Показано відповідність функцій зміни стану організму і здоров'я населення за дії ідентичних факторів, що дозволяє переносити узагальнені закономірності реагування з рівня організму на популяційний рівень.

У прикладному аспекті було запропоновано алгоритми визначення граничних і підпорогових рівнів – основних параметрів, які використовуються при розробці гігієнічних нормативів, за “функціями індивідуального здоров'я” і за характеристиками популяційного здоров'я. Розроблено спосіб оцінки вкладу досліджуваних факторів у загальну реакцію системи популяційного здоров'я на вплив всіх потенційно діючих чинників довкілля. Запропоновано способи визначення інтегральних еколого-популяційних оцінок територій, що можуть використовуватись для співставлення їх ступеня шкідливості для населення.

Головні результати проведеної роботи полягали у наступному. На основі розробленої раніше методики критеріального розмежування різнотипних пристосувальних процесів розроблено підходи розрахунку диференційованих гігієнічних нормативів. На основі цього можна за даними короткочасного експериментального дослідження розраховувати орієнтовні значення диференційованих гігієнічних нормативів для різних груп населення і різного терміну дії шкідливих чинників. В ході виконання НДР був виконаний розрахунок диференційованих гігієнічних нормативів дії шуму. Співставлення результатів цих розрахунків з наявними існуючими гігієнічними регламентами свідчило про їх прийнятну відповідність за умов істотно меншого терміну дослідження. Використання запропонованих підходів кваліметричного опису окремих показників стану організму дає можливість з урахуванням їх значимості формувати його інтегральну оцінку, за якою розраховують біологічний вік індивідуума. За допомогою цих інтегральних оцінок можна робити розрахунок біологічно еквівалентних рівнів (доз) різних чинників довкілля, порівняльну оцінку дії цих чинників, шляхів їхнього впливу і реакцій різних систем організму. Запропоновані у роботі методи інтегрального опису багатофакторного навколишнього середовища і ступеню контакту з ним населення дозволяють оцінити її узагальнену "еколого-популяційну" шкідливість, виконати порівняльне зіставлення між собою різних територіальних одиниць. Метод екстраполяції результатів гострого гігієнічного експерименту з комунальними рівнями дії шкідливих чинників довкілля дозволяє розраховувати величину економічного збитку від погіршення здоров'я населення.

Таким чином, було розроблено нові методики обробки результатів експериментальних і натурних досліджень, способи формування інтегральних оцінок стану навколишнього середовища, стану організму і здоров'я населення, а також формалізовану класифікацію пристосувальних реакцій, на основі якої можливий розрахунок диференційованих гігієнічних нормативів. Розроблені підходи використано під час визначення гігієнічних нормативів у канцерогенних ПАВ за натурними даними, пестициду "Торнадо" – за експериментальними даними.

Паралельно з цією НДР підрозділ (разом з науково-організаційним відділом) виконував ще одну роботу, в якій потрібно було розробити та освоїти систему управління базою даних про діяльність співробітників і підрозділів НДІ гігієнічного профілю на засобах обчислювальної техніки КНДІЗКГ [7,8].

На основі результатів виконаної НДР розроблено уніфіковану систему збору інформації, яка дозволяє враховувати основні аспекти діяльності наукових співробітників; запропоновано оцінювальні показники вартісної оцінки різних видів діяльності наукових співробітників з урахуванням значущості й ефективності впровадження результатів НДР; розроблено та апробовано алгоритми і програми для збору, збереження й обробки первинної інформації на ЕОМ у базі даних про діяльність окремих наукових співробітників і наукових підрозділів. Створена система збору, обробки і збереження інформації про діяльність окремих наукових співробітників може бути використана під час їхньої атестації, преміювання, оцінки виконання професійних обов'язків, при прийнятті адміністративних рішень. За результатами НДР розроблено методичні рекомендації «Оцінка діяльності наукових співробітників і окремих підрозділів НДІ та кафедр медичних інститутів гігієнічного профілю».

У наступній НДР, яка виконувалася з 1989-го по 1991-ий рік, розроблялись інтегральні методи визначення навантажень впливу на організм людини несприятливих чинників довкілля з метою збереження навколишнього середовища і підвищення якості Державного санітарного нагляду [9,10].

Дана НДР в цілому була спрямована на розробку і подальше вдосконалення інтегральних методів математичного моделювання впливу сукупності чинників навколишнього середовища на показники стану здоров'я (захворюваності) населення та оцінки максимально допустимих рівнів цих шкідливих факторів. У рамках виконаної НДР було вирішено три основні завдання:

-          розроблено комплекс математичних методів, придатних для адекватного моделювання системи "середовище - здоров'я";

-          здійснено програмну реалізацію цих методів, яка дозволяє проводити всю необхідну математичну обробку результатів натурних досліджень;

-          перевірено можливості розробленого математичного апарату і пакету програм при обробці реальних натурних даних.

Під час вирішення першого завдання було відібрано математичні методи, проведено їхнє вдосконалення і детальну алгоритмізацію, що дозволило перейти до їх програмної реалізації. В якості інтегральних методів опису системи "середовище - здоров'я" були використані імовірнісні підходи та нормування, виконано їх істотну адаптацію щодо завдань роботи, запропоновано значну кількість алгоритмів, які полегшують їх практичне використання, виконано низку розробок щодо змістовного медико-біологічного трактування імовірнісних моделей.

В рамках роботи підготовлено пакет програм з математичної обробки натурних даних (Математичний Аналіз у Гігієні – МАГ), за допомогою якого можна здійснювати такі операції:

-          вводити, переглядати і коректувати вихідні дані;

-          виконувати їх перетворення;

-          проводити графічний аналіз інформації;

-          здійснювати математичну обробку, включаючи кореляційний, дисперсійний, регресійний, факторний аналіз;

-          розраховувати функції навантаження факторів довкілля на населення та їх максимально допустимі рівні.

Пакет МАГ дозволяє порівнювати об'єкти дослідження (пункти, райони, населені місця) між собою за чинниками середовища і за показниками стану здоров'я населення, а також за їхніми інтегральними оцінками. МАГ дає можливість досліджувати часову тенденцію у змінах середовища і стану здоров'я, будувати математичні моделі “середовище - здоров’я” різної складності і розраховувати “норму” здоров’я як за кожним зареєстрованим показником, так і за станом здоров’я загалом. Використання пакету дозволяє виявляти чинники довкілля, що реально впливають на стан здоров’я, і розраховувати їх внесок в зміну здоров’я, а також виділяти інформативні характеристики здоров’я, які вірогідно залежать від стану довкілля. За допомогою пакета МАГ стало можливим розраховувати реальні та максимально допустимі навантаження для всього комплексу чинників, а також порогові і підпорогові значення для кожного шкідливого чинника. Пакет був впроваджений і активно використовувався в практичній роботі СЕС Донецької області.

У процесі реалізації третього завдання було здійснено збір даних за станом навколишнього середовища м. Києва і здоров’я населення (дітей) за 1990-й рік та проведено їх аналіз. Визначено взаємозв'язок деяких чинників між собою, що дало змогу ідентифікувати промислове джерело забруднення. Проведено ранжирування досліджених районів між собою за якістю навколишнього (повітряного) середовища і за станом здоров'я. Встановлено взаємно однозначну відповідність цих ранжированих рядів. Виконано аналіз часової тенденції і встановлено достовірне погіршення довкілля у двох з чотирьох аналізованих районів, доведено наявність тенденції до збільшення захворюваності мешканців кожного з районів на різні хвороби. За допомогою пакета МАГ було розраховано критичні (граничні і підпорогові) рівні для всіх чинників за припущення незалежності їхньої дії. Проведено ранжирування чинників за ступенем шкідливості їхнього впливу і нозологічних одиниць за показниками чутливості і лабільності реагування на діючі фактори. В результаті побудовано функції реального навантаження щодо "норми" здоров'я (захворюваності) і сконструйовано функції максимально допустимих навантажень. Доведено, що критичні (граничні) рівні впливу чинників залежать від кількості діючих компонентів – чим їх більше, тим менші граничні значення для кожного з чинників.

Загалом виконання цієї НДР дозволило просунутися у теоретичному та практичному плані у вирішенні основної гігієнічної проблеми – оцінки залежності стану здоров’я людини від шкідливого антропогенного впливу та в одержанні засобів аналізу інформації про довкілля і здоров’я населення, що в решті решт дало можливість вийти на розробку науково обґрунтованих заходів щодо оптимізації навколишнього середовища і захисту здоров’я населення України.

За матеріалами НДР опубліковано 25 робіт, про їх результати повідомлено на 10 конференціях. Основні методики та алгоритми включено до методичних рекомендацій “Математична обробка результатів медико-біологічних досліджень”.

Ситуація, що склалася внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС, обумовила доцільність розробки автоматизованої системи для проведення математичного аналізу еколого-гігієнічного стану довкілля.

В результаті роботи було розроблено методику побудови інтегральних оцінок особливо складної системи, що відзначалась великою кількістю показників; проведено конкретизацію та адаптацію методики опису якості навколишнього середовища і стану здоров’я населення будь-якого об’єкту (району); проведено розрахунок інтегральних оцінок за групами показників, які були об’єднані з урахуванням їхньої значущості.

З 1991-го по 1993-й роки співробітники відділу виконували НДР з розробки автоматизованої системи розрахунку зміни (втрати) здоров’я за умов шкідливого впливу чинників довкілля.

Виконання цієї НДР було обумовлено необхідністю розробки та впровадження в практику гігієнічних досліджень програмного забезпечення та автоматизованої системи, за допомогою яких можна оперативно виявляти чинники довкілля, що реально впливають на стан здоров’я населення, визначати їх відносну значимість, розраховувати орієнтовну шкоду, пов’язану з несприятливими змінами здоров’я, що може дати можливість розробляти рекомендації з управління та оптимізації навколишнього середовища.

Під час виконання НДР був розроблений алгоритм математичного аналізу результатів еколого-гігієнічних досліджень. В ньому було використано як традиційні математичні методи, адаптовані з урахуванням специфіки еколого-гігієнічних даних, так і власні методики експрес-розрахунку економічного збитку, пов’язаного з втратою здоров’я населення. Алгоритмізація методик дала змогу перейти до розробки пакету прикладних програм. У цьому пакеті було реалізовано комплекс операцій з введення і коректування, перетворення, побудови графіків залежностей чинників довкілля від часу впливу, показників здоров’я від чинників навколишнього середовища. За допомогою дисперсійного аналізу розраховували внесок чинників довкілля у зміни стану здоров’я, а також визначали інформативні чинники і показники стану здоров’я. Застосування кореляційного аналізу дало можливість визначити взаємозалежні змінні, зменшити розмірність масиву оброблюваних даних, у першому наближенні встановити залежність показників здоров’я від чинників навколишнього середовища. За допомогою методів регресійного аналізу уточнювали факт цієї залежності, виявляли її вид (функцію) і розраховували прогноз. Пакет мав зручний інтерфейс, був забезпечений захистом від несанкціонованого доступу і копіювання. За допомогою пакету було оброблено інформацію про реальну еколого-гігієнічну ситуацію в м. Краматорську. Виявлено конкретні чинники, які впливають на розвиток тих чи інших нозологій.

За підсумками роботи розроблено методику експрес-оцінки економічного збитку, у зв’язку з погіршенням здоров’я населення, за даними гострого гігієнічного експерименту. У результаті виконання НДР розроблено і програмно реалізовано алгоритм розрахунку показників шкоди, завданої здоров’ю, за допомогою моделювання залежностей “середовище - здоров’я”.

Наступну науково-дослідну роботу було спрямовано на програмно-математичне забезпечення аналізу і прогнозування впливу на здоров’я населення чинників навколишнього середовища з урахуванням просторово-часових характеристик [11,12].

Необхідність виконання цієї роботи було обумовлено відсутністю або недоліками існуючих методик математичного багатомірного опису довкілля та здоров’я індивідуума і населення загалом, а також відсутністю прийнятного програмного забезпечення для опису системи «середовище – час – здоров’я» і прогнозу змін в цій системі.

Під час виконання НДР розроблено методики аналізу впливу шкідливих чинників довкілля на стан здоров’я населення; розроблено алгоритми і програми, які реалізують ці методики; здійснено прогноз зміни здоров’я населення (для контрольного прикладу) і запропоновано рекомендації з його поліпшення.

Головний практичний результат НДР – розробка пакету прикладних програм. Робота з ним не передбачала серйозних знань з математики і була орієнтована на некваліфікованого (в математиці) користувача. За допомогою розробленого пакета з’явилася можливість встановлювати взаємозв’язки між усіма досліджуваними показниками середовища і здоров’я; розраховувати внесок окремого чинника і сукупності всіх чинників у динаміку показників здоров’я; розраховувати регіональну “норму” здоров’я для всіх показників; формувати інтегральні характеристики якості довкілля і стану здоров’я населення (еколого-популяційні оцінки); будувати математичні моделі “середовище – здоров’я” різного виду і рівня складності та досліджувати їх зміни в часі за умов можливого роздільного (незалежного) або спільного впливу чинників; розраховувати прогноз зміни здоров’я за умов різної тривалості впливу чинників довкілля; визначати межі зміни чинників, за дії яких відбувається або не відбувається достовірне погіршення стану здоров’я порівняно з “нормою” (розраховувати “підпороги”, “пороги” і максимально допустиме навантаження).

Пакет пройшов апробацію під час аналізу даних про систему “середовище – здоров’я” у містах Маріуполі, Краматорську, Києві, Сімферополі, Красноперекопську, Армянську, Дніпропетровську, Миколаєві.

Розвитком цієї роботи була наступна НДР, в ході якої (1992-1996 рр.) було удосконалено існуючу автоматизовану систему аналізу впливу чинників довкілля на стан здоров’я населення [13,14].

У рамках цієї НДР було удосконалено алгоритм математичної обробки даних, за допомогою якого виконувалось перетворення вихідних даних, а також використовувались допоміжні методи дисперсійного, кореляційного, регресійного і факторного аналізу. Було підготовлено наступний пакет програм, в якому було реалізовано ці методи й алгоритми; створено незалежні утиліти введення інформації про стан навколишнього середовища та показники стану здоров’я населення. З метою апробації даного комплексу програм було проведено оцінку еколого-гігієнічної ситуації в м. Рубіжному (досліджено 7 об’єктів за 5 років).

На початку 90-х років у практичній роботі СЕС вже досить широко застосовували комп’ютери. У багатьох обласних, міських і районних СЕС співробітники не тільки активно використовували традиційне програмне забезпечення, але й самі розробляли значну кількість прикладних програм. Тому необхідно було провести “інвентаризацію” напрацьованого програмного забезпечення, відібрати найкраще і запропонувати до більш широкого використання. Ця ситуація вимагала спеціального дослідження, яке було проведено в рамках самостійної науково-дослідної роботи упродовж 1994-1995 років.

У результаті детального аналізу потреб СЕС у програмних засобах вдалося сформулювати перелік основних напрямків, за якими необхідно розробити ряд програм і програмних комплексів для вдосконалення і полегшення роботи підрозділів СЕС різного рівня. Серед основних напрямків було виділено:

-          створення динамічної системи підтримки діяльності санепідемслужб за допомогою програмного забезпечення з постійним його удосконаленням та авторською підтримкою;

-          аналіз діяльності оперативних підрозділів санітарно-епідеміологічних станцій;

-          ведення моніторингу навколишнього середовища та медико-гігієнічного моніторингу про зміни стану здоров’я населення у зв’язку з впливом несприятливих чинників довкілля;

-          аналіз і прогнозування захворюваності, особливо інфекційної;

-          розробка АРМів для всіх підрозділів СЕС (баклабораторій, санітарно-гігієнічних підрозділів, епідеміологічних відділів, відділів гігієни харчування, відділів гігієни дітей і підлітків, відділів гігієни праці, для управлінських ланок СЕС, бухгалтерії, відділу кадрів тощо);

-          уніфікація комп’ютерного введення та обробки звітних форм;

-          розробка баз даних нормативних актів, гігієнічних нормативів, методичної і довідкової літератури;

-          створення різних банків і баз даних в усіх напрямках роботи СЕС, які дозволяють працювати з ними користувачам різних категорій, спеціальностей і рівнів підготовленості;

-          створення векторних карт міст з можливістю їх редагування;

-          розробка автоматизованої системи фінансових взаєморозрахунків з підприємствами при проведенні різних заходів і досліджень.

Під час проведення роботи було більш детально проаналізовано та оцінено програмне забезпечення СЕС різного рівня, а також визначено конкретні потреби СЕС у програмному забезпеченні. На основі цих даних розроблено базу даних “Програмні засоби в гігієні” та складено перелік найкращих програм, рекомендованих для ефективного використання в санепідемслужбі України.

Ряд попередніх НДР для опису системи “середовище - здоров’я” в основному використовували традиційні методи та підходи. Між тим медичні та екологічні дані мають значну специфіку. Це обумовило доцільність розробки та використання для опису цієї складної системи специфічних математичних прийомів, основаних на „ризикових” підходах в рамках наступної НДР [15,16].

В ході виконання цієї роботи було проаналізовано існуючі підходи оцінки ризику негативного впливу чинників навколишнього середовища. Виявлено, що всі ці підходи, незважаючи на їх різноманітність, мають дуже слабке математичне наповнення. Способи розрахунку величин ризику виникнення патології досить примітивні. В доступній літературі не виявлено адекватних методів функціонального опису залежностей “вплив - ризик негативних ефектів”. Це обумовило необхідність розробки власних підходів до математичного опису подібних залежностей і вдосконалення математичного апарату опису “ризикових” закономірностей. В якості адекватного математичного інструментарію було запропоновано використовувати підходи і методи теорії надійності, теорії імовірності і структурно-функціонального моделювання. Для опису залежностей “вплив – ризик” запропоновано функції інтенсивності негативного ефекту (гибелі), функції розподілу і щільність розподілу. Запропоновано алгоритми переходу розрахунку інтенсивностей для основних функцій розподілу, зокрема, експоненційної, гамма-функції, функції Вейбула, нормального розподілу, логнормальної функції, функції Гомперца. Враховуючи гетерогенність будь-якої біосистеми та участь у відповідній функції біосистеми багатьох підсистем, що реагують різним чином, для розширення можливостей опису залежностей “вплив - ризик” запропоновано використовувати змішані функції, що являють собою виважену систему базових функцій. Запропоновано математичний опис функцій ризику в якості композиції ефектів шкоди, заподіяної здоров’ю популяції шкідливим впливом, і структурно-функціональний опис, який прийнято в теорії надійності. Для функції розподілу Вейбула, яка виявилася найбільш адекватною для моделювання залежності “вплив - ризик”, запропоновано способи визначення параметрів за вихідними даними у двох варіантах: за допомогою оцінок максимальної правдоподібності і за методом найменших квадратів. На основі викладених алгоритмів було розроблено програмний продукт для оцінки ризику негативного впливу чинників довкілля.

Як вже зазначалося, НДР, виконана в 1994-1995 рр., була спрямована на оцінку стану програмного забезпечення в СЕС і дозволила виявити найбільш досконалі програмні продукти. Тому закономірним було бажання уніфікувати такі продукти і якомога ширше впровадити в практику СЕС усіх рівнів. Ці заходи мали підвищити ефективність використання комп’ютерної техніки і пов’язаних з нею робіт у мережі санітарно-епідеміологічної служби шляхом систематизації інформації про наявне, потенційно доступне і необхідне програмне забезпечення для СЕС.

У ході виконання цієї НДР (1996-1999 рр.) було виконано ряд заходів зі збору інформації і впровадження прикладного програмного забезпечення у системі санепідемслужби України.

Насамперед було визначено ієрархічний рівень і кількість організацій та установ санепідемслужби, які задовольняли б критеріям репрезентативності усієї системи санепідемслужби; визначено спосіб одержання інформації, запропоновано технологію впровадження прикладного програмного забезпечення.

Було проведено глобальне опитування співробітників всіх СЕС обласного рівня. На основі отриманої інформації проаналізовано і систематизовано можливості СЕС з використання прикладного програмного забезпечення. Було зібрано інформацію про наявність у службі практичної охорони здоров’я України персональних комп’ютерів, кількість їх користувачів і програмного забезпечення. Це дозволило також проаналізувати кваліфікацію кадрового потенціалу, скласти уявлення про рівень виконавчої дисципліни у цих організаціях.

Практично у всіх відповідях на питання анкети містилися прохання про надання консультаційної та методичної допомоги з питань експлуатації ПК і використання системного та прикладного програмного забезпечення. Тому було розроблено програму надання такої допомоги співробітникам СЕС, що працюють з ПК.

У рамках цієї роботи було розроблено автоматизовану систему “Паспорт програмних розробок” для обліку, систематизації та аналізу існуючого в СЕС України оригінального програмного забезпечення.

В результаті було створено базу даних “Програмні засоби Санепідемслужби України (ПЗСУ)”. Інформацію про цю базу було поширено за допомогою популярної в ті роки корпоративної мережі HEALTHNET, а також мережі Інтернет. Для практичного ознайомлення працівників СЕС про базу даних ПЗСУ було організовано семінар “Інформаційні технології і програмно-апаратні засоби в медицині, біології і екології”, проведений в Києві 26-30 січня 1998 року. Інформацію про базу даних ПЗСУ і суміжні питання було розглянуто та обговорено на двох секціях (“Програмне забезпечення” і “Математична обробка медико-біологічної інформації. Інформатика в наукових медичних дослідженнях”) і передано до Централізованої комерційної бази даних як окремий блок з метою надання маркетингових послуг зацікавленим фізичним і юридичним особам.

Від багатьох СЕС було отримано демо-версії оригінальних програмних продуктів, які використовуються для аналізу медико-екологічної інформації. Інформацію про проведений аналіз програмних розробок було запропоновано використовувати в тих організаціях санепідемслужби, які представили відповідні заявки. Ці пропозиції були поширені як електронною мережею, так і у ході прямих контактів виконавців НДР з відповідальними працівниками СЕС і органів виконавчої влади.

Враховуючи значення проблеми аналізу медико-екологічної інформації і численних запитів представників СЕС, які бажали одержати відповідне програмне забезпечення, в рамках НДР було розроблено комп’ютерну програму "MAGIC", призначену для обробки еколого-гігієнічних даних.

На заключному етапі виконання НДР було проведено ряд заходів щодо поширення програмних засобів, необхідних санепідемслужбі. Для цього був проведений науково-практичний семінар "Програмне забезпечення санепідемслужби України: потреби, стан, перспективи". На семінарі був організований взаємообмін інформацією щодо використання програмних засобів та обмін існуючими програмними розробками. Рішення семінару щодо організації робіт з програмного забезпечення під керівництвом санепідуправління було передано в МОЗ.

Практично всі виконані раніше підрозділом роботи оцінювали стан системи «середовище - здоров'я» на популяційному рівні. Проте епідеміологічні дослідження часто передбачають збір персоніфікованої інформації. У зв'язку з цим в період з 1998 по 2000 рік було створено автоматизовану систему аналізу персоніфікованої еколого-гігієнічної інформації.

В рамках цієї НДР було розроблено методику проведення статистичної обробки та аналізу даних гігієнічних досліджень, в яких необхідно спільно розглядати дані як кількісного, так і якісного типу. Розглянуто існуючі математичні методи, проведено їх необхідну модифікацію, розроблено алгоритми обробки даних та методику перетворення інформації для обробки і представлення в звітах. Запропоновано спочатку персоніфіковану інформацію заносити в бази даних і далі для обробки використовувати пакет програм статистичного аналізу. Було проведено апробацію всіх програм на даних гігієнічних досліджень інституту.

В результаті виконання НДР було відібрано математичні методи для найбільш ефективної і повної обробки результатів різних видів гігієнічних досліджень. Визначено два шляхи статистичної обробки результатів гігієнічних досліджень: шляхом формування гігієнічних задач або використання математичних методів. Після аналізу літературних даних і попередньої обробки різних наборів еколого-гігієнічних даних було встановлено необхідність спільної обробки кількісної та якісної інформації. З цією метою було виконано модифікацію існуючих алгоритмів для статистичної обробки даних гігієнічних досліджень. Після порівняння стандартних статистичних пакетів було виявлено їх недоліки та встановлені переваги розробленої нами програми для обробки та аналізу результатів еколого-гігієнічних досліджень.

Бурхливий розвиток інформаційних технологій в ХХI столітті обумовив необхідність розгляду механізмів їхнього впровадження у практику гігієнічних досліджень. Цьому була присвячена одна з останніх НДР, виконана з 2001 по 2004 рік [17,18].

Суть роботи полягала в наступному. Якість і надійність медико-екологічних досліджень значною мірою залежить від рівня математичної обробки та аналізу отриманої інформації. Методика математичної обробки однозначно визначається: 1) напрямком медико-екологічних досліджень, 2) типом одержуваних даних, 3) наявністю динамічної складової, 4) кількістю перемінних і 5) розмірністю масивів інформації. За умов формалізації цих характеристик з'являється можливість вибору найбільш адекватної математичної методики та, в цілому, алгоритмізації математичної обробки будь-якого медико-екологічного дослідження.

В ході роботи проаналізовано існуючі типи медико-екологічних досліджень і запропоновано видокремити такі основні напрямки:

-          розрахунок характеристик довкілля (X) для досліджуваних об'єктів (територіальних одиниць), їхня гігієнічна оцінка і порівняння;

-          розрахунок характеристик показників (Y) стану біосистем (індивідуумів, груп, популяцій), локальних (регіональних, статевих, вікових) «норм» реєстрованих показників;

-          формування інтегральних характеристик сукупності впливаючих факторів (якості довкілля) і сукупності характеристик стану біосистем (здоров'я);

-          аналіз інформативності (індикаторних) показників стану біосистем (здоров'я, захворюваності) і значущості чинників, що формують здоров’я;

-          оцінка взаємозв'язку між усіма X і Y окремо;

-          встановлення залежностей Y(X) за умов можливого роздільного і спільного впливу чинників довкілля;

-          розрахунок прогнозу зміни Y за умов зміні рівня і терміну впливу зовнішніх чинників;

-          розрахунок індивідуальних і популяційних ризиків;

-          виявлення достовірно діючих факторів, їхнє зіставлення і ранжирування;

-          розрахунок мінімально діючих і максимально недіючих рівнів за умов пріоритетного впливу чинників, пропозиції гігієнічних і екологічних регламентів;

-          побудова «граничних функцій» з урахуванням спільного впливу чинників або з урахуванням динамічних змін;

-          розробка поліваріантних пропозицій для осіб, які приймають рішення щодо оптимізації якості довкілля чи поліпшення здоров'я тощо.

Для наступного вибору методик математичної обробки виявилося достатнім розмежування даних на чотири типи: номінальні, бінарні, рангові і кількісні.

Перелік різних варіантів медико-екологічних досліджень з урахуванням типу одержуваних даних, розмірності масивів, кількості перемінних і наявності/відсутності динамічної складової вимірювалося кількома сотнями. І для кожного такого варіанта нами обрано і запропоновано один (найбільш адекватний) метод математичної обробки.

Для полегшення роботи з алгоритмом було розроблено програмний продукт «Маршрутизатор», в якому користувачеві в діалоговому режимі пропонувалося вибрати вид дослідження, тип даних та інші характеристики. Після чого визначалася адекватна методика математичної обробки та давалася її коротка характеристика. Крім того, «Маршрутизатор» пропонує використовувати один із стандартних статистичних пакетів (STATISTICA, SPSS, Statgraphics тощо), в якому ця методика реалізована найкраще, і надається інструкція (підказка) з її використання. Для більш детального ознайомлення з методикою користувачу «Маршрутизатора» також надається можливість виходу в авторську розробку HTML-методичного посібника з використання обраного математичного методу.

Таким чином, запропонована технологія дає можливість досліднику з будь-яким рівнем математичної підготовки обрати та реалізувати найкращий варіант математичного аналізу своїх даних.

 Технічне і програмне забезпечення

В 1970-х роках, з огляду на тодішній рівень технічного забезпечення, програми складалися за двома напрямками: для великих ЕЦОМ типу «МІНСЬК» (і пізніше – для ЕС) – на найбільш популярній тоді мові програмування FORTRAN і для примітивних настільних програмувальних ЕКОМ типу «ІСКРА». Програми для ЕЦОМ мали досить великий спектр статистичних процедур з розрахунку показників центральної тенденції і мінливості та статистичного порівняння за допомогою параметричних і непараметричних критеріїв.

Трохи пізніше з’явилися доступні програмувальні мікрокалькулятори, і співробітники підрозділу розробили цілу бібліотеку різноманітних прикладних програм з різних розділів математичної статистики.

На початку 1980-х років лабораторія математичних методів одержала свою першу обчислювальну машину – стару «НАІРІ». Навіть для тих років цю техніку не можна було назвати сучасною. Застаріла елементна база, розміри майже з кімнату, складна мова програмування, постійні поломки і ремонти – ефективність роботи на цій ЕОМ була близькою до нульової.

Значно ефективнішою була експлуатація ЕКОМ «ІСКРА–125», яка дозволяла записувати інформацію на зовнішні носії – магнітні картки і мала цілком зрозумілу і просту мову програмування. На жаль, ці машини не були оснащені друкувальними пристроями і результати доводилося переписувати з екрану вручну.

Середина 80-х років ознаменувалася придбанням більш досконалої ЕОМ серії СМ. Для неї був спеціально обладнаний машинний зал, було укладено договір про її технічний супровід, виділено додаткові ставки.

Досвідчені програмісти розробили велику кількість прикладних програм на мовах FORTRAN і PASCAL. Лабораторія брала участь в численних науково-дослідних роботах інституту, виконувала розрахунки практично для всіх його підрозділів. Були освоєні чисельні методи, що дозволило розробляти досить складні нелінійні математичні моделі біопроцесів.

Під час аварії на ЧАЕС було оперативно виконано прогнозні розрахунки щодо забруднення радіонуклідами ґрунту, води і повітря, що дало змогу лабораторії на рівних умовах брати участь в роботі теоретичної групи по ліквідації наслідків аварії спільно з фахівцями Інституту кібернетики АН СРСР.

В 1990-ті роки починають впроваджуватися персональні комп'ютери (ПК). Перші ПК, закуплені інститутом, надійшли в розпорядження лабораторії математичних методів і були оперативно нею освоєні. Співробітники розробляли програми на мовах PASCAL і С, для деяких розробок використовувалася мова BASIC. Діапазон розв'язуваних за допомогою цих програм статистичних задач практично не змінився – ті ж статистичні методи і математичне моделювання, але сервіс обробки даних значно виріс.

Нова техніка сприяла створенню гордості лабораторії – сімейства програм МАГ (Математичний Аналіз в Гігієні). До пакету входили програми обробки медико-екологічної інформації, аналізу експериментальних даних, опису динамічних закономірностей та інші блоки. Пакет був призначений для використання не тільки співробітниками інституту, а в цілому для всієї санітарно-епідеміологічної служби України.

Основне ядро сімейства складає пакет прикладних програм (ППП) «МАГНУМ». Цей ППП (головний розробник – Русакова Л.Т.) був призначений для аналізу даних еколого-гігієнічних натурних досліджень і підтримки управлінських рішень щодо оптимізації довкілля і захисту здоров'я населення.

При обробці натурних даних про стан довкілля і здоров'я населення комплекс давав змогу:

-          встановлювати взаємозв'язки між усіма показниками середовища і здоров'я;

-          розраховувати внесок кожного з чинників і всієї їхньої сукупності в зміну показників здоров'я;

-          розраховувати регіональну "норму" здоров'я для всіх показників;

-          формувати інтегральні характеристики якості довкілля і стану здоров'я населення (еколого-популяційні оцінки);

-          будувати математичні моделі "середовище - здоров'я" різного виду і рівня складності та досліджувати їх зміну в часі за умов можливого роздільного (незалежного) чи спільного впливу чинників довкілля;

-          розраховувати прогноз зміни здоров'я із зміною часу чи рівнів впливу чинників довкілля;

-          визначати межі змін чинників, що впливають, за наявності яких відбувається або не відбувається достовірне погіршення стану здоров'я в порівнянні з "нормою" (розраховувати "підпороги", "пороги" і максимально допустиме навантаження).

МАГНУМ міг бути використаний для математичного аналізу будь-яких багатомірних систем: в економіці, соціології, екології тощо; під час дослідження впливу багатьох (які слабо впливають) зовнішніх чинників на об'єкт, який характеризується безліччю показників його стану за умов наявного зв'язку чинників і показників між собою. Комплекс був орієнтований на використання ПК типу IBM чи програмно-сумісних з ними і працював в найбільш популярному тоді середовищі DOS.

В пакеті були використані методи багатомірного аналізу даних: кореляційного (парного і множинного), дисперсійного (одно- і двофакторного), кластерного, факторного, регресійного (лінійного і нелінійного, одно- і багатофакторного) аналізу, методу групового обліку аргументів (МГОА), теорії імовірностей і математичної статистики, доповнені власними розробками. МАГНУМ був забезпечений базою даних, що давало змогу впорядковувати нову інформацію про середовище і здоров'я, коректувати, видаляти і вибирати її за допомогою простих запитів, а також довідником найменувань і нормативів чинників повітряного та водного середовища. Пакет був забезпечений розвиненою системою графіки, допомоги, коментарів, математичним довідником. Пакет був написаний мовою С і не вимагав додаткової програмної підтримки. Він був використаний для обробки даних про систему "середовище-здоров'я" мм. Києва, Маріуполя, Краматорська, Красноперекопська, Армянська, Орджонікідзе, Марганцю і деяких великих підприємств.

Пізніше були створені аналоги МАГНУМа для інших операційних оболонок і з іншими інтерфейсами. Але математична «начинка» їх була набагато слабшою. У цих «дочірніх» програмах (головною з яких була «MAGIC») враховано те, що користуватися ними будуть безпосередньо працівники СЕС. Тому в них була полегшена робота користувача і виконано переклад інтерфейсу на „мову” медика-дослідника. Якщо в МАГНУМі робота розбивалася на математичні етапи: дослідження кореляційного, регресійного, дисперсійного аналізу тощо, то в наступних програмах меню містило запити типу: «аналіз взаємозв'язку», «прогноз», «критичні рівні факторів» тощо. Тобто розбивка виконувалася не за математичними методами, а за завданнями гігієнічних досліджень.

Однак, як МАГНУМ, так і MAGIC не одержали поширення в санітарно-епідеміологічній службі, як це й планувалося. І причина була не в недоліках програм, а в поганій маркетинговій політиці, неготовності СЕС до експлуатації таких програмних засобів та відсутності бажання впроваджувати сучасні методи і програмні засоби в практику роботи СЕС.

Тому в наступні роки політика підрозділу була переорієнтована з написання власних програмних продуктів з математичної обробки даних на освоєння та активну експлуатацію імпортних прикладних програм типу SPSS, STATISTICA, SAS, Statgraphics тощо.

 Кадрова політика

За час існування підрозділу виконано і захищено одну докторську і сім кандидатських дисертацій. Спочатку кандидатом (1980), а згодом докором наук (1993) став Антомонов М.Ю., який працював відповідно над темами “Експериментальне дослідження центральних механізмів екстраполяції” (за спеціальністю “нормальна фізіологія” та “біологічна і медична кібернетика”) та “Аналіз загальних закономірностей реакцій біосистем на вплив шкідливих факторів навколишнього і виробничого середовища методами математичного моделювання” (за спеціальністю “гігієна” та “управління в біологічних і медичних системах, включаючи застосування обчислювальної техніки”).

Кандидатські дисертації захистили:

Русакова Л.Т. – “Методи та алгоритми аналізу чинників, що впливають на здоров’я, в гігієнічних дослідженнях” за спеціальністю “математичне моделювання в наукових дослідженнях” (1995);

Слюсаренко Г.В. – “Експресс-оцінка хімічних факторів водного та повітряного середовища на підставі еритроцитарної моделі” за спеціальністю “гігієна” (1999);

Калиниченко І.О. – “Гігієнічні аспекти формування соціальної дієздатності випускників загальноосвітніх навчальних закладів різного типу” за спеціальністю “гігієна” (2002);

Маслюк В.В. – “Обґрунтування критеріїв професійного психофізіологічного відбору машиністів локомотивів” за спеціальністю “гігієна” (2002);

Краєва Л.О. – “Вплив забруднення атмосферного повітря промислового міста на захворюваність гострою лор-патологією” за спеціальністю “гігієна” (2002);

Литвинова О.Н. – “Поєднаний вплив чинників довкілля на захворюваність жителів великого міста (на прикладі міста Тернополя) за спеціальністю “гігієна” (2002).

З 2003 року над докторською дисертацією працює Русакова Л.Т. за темою „Наукове обґрунтування інформаційної технології соціально-гігієнічного моніторингу України” за спеціальністю “гігієна”.

Відділ медичної інформатики фактично є науково-методичним консультативним осередком по виконанню кваліфікаційних (кандидатських та докторських) робіт у галузі медичних, біологічних, фізіологічних, психофізіологічних та екологічних досліджень. Щороку така допомога надається декільком десяткам пошукувачів з усіх регіонів України.

Щорічно в відділі проходять практику студенти з різних навчальних закладів міста Києва. Їм регулярно надається допомога в написані курсових та дипломних робіт.

Професійна діяльність завідуючого відділом М.Ю. Антомонова пов’язана з вивченням проблем впливу шкідливих чинників навколишнього та виробничого середовища на стан здоров’я людини. Він є одним з провідних фахівців в Україні з питань розробки та використання математичних методів, програмного забезпечення і сучасних інформаційних технологій в гігієні.

Антомонов М.Ю. є членом спеціалізованих вчених рад – при Інституті гігієни і медичної екології ім. О.М.Марзеєва АМН України та при Інституті медицини праці АМН України.

Антомонов М.Ю. є віце-президентом Всеукраїнської “Асоціації спеціалістів з медичної інформатики, статистики та біомедичної техніки” та членом Вченої ради Української асоціації “Комп’ютерна медицина”.

Він проводить лекційні та практичні заняття на кафедрі авіаційної, морської медицини і психофізіології Української військово-медичної академії. Неодноразово залучався як лектор до проведення семінарів підвищення кваліфікації спеціалістів міських та обласних санітарно-епідеміологічних станцій України з питань комп’ютерної та математичної обробки даних та до читання лекцій за курсом “Інформаційні технології в біології та медицині” для магістрів на кафедрі Міжнародного науково-навчального центру інформаційних технологій та систем НАНУ і МОНУ.

 Співпраця

Наукова праця відділу проходить в тісному контакті з іншими організаціями. Співробітники відділу працюють сумісно з Інститутом медицини праці, Інститутом екогігієни і токсикології, Інститутом суспільного здоров'я, НТТУ (КПІ), КГУ ім. Т.Г. Шевченка, Медичним Університетом, Медичним Інститутом, Військово-медичною академією (НДІ проблем військової медицини, кафедрою підвищення кваліфікації), Українським інженерним центром медичної техніки і промислових технологій, Міжнародною асоціацією “Медінформатика”, асоціацією “Комп'ютерна медицина”, багатьма обласними та міськими санепідстанціями України.

В тісній співпраці з співробітниками Інституту гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва розроблено:

-          комп'ютеризований санітарний паспорт населеного пункту (Станкевич В.В.). Програмний продукт зареєстрований у Національному Фонді Алгоритмів і Програм;

-          базу даних для аналізу результатів анкетного опитування про вплив довкілля на здоров'я дитячого населення, за допомогою якої проведено аналіз понад 400 анкет по 120 питань (Акіменко В.Я.);

-          програмне забезпечення для аналізу персоніфікованої інформації в завданнях медико-екологічного моніторингу (Тимченко О.І., Полька Н.С., Акіменко В.Я.);

-          програмне забезпечення щодо аналізу впливу забруднення ґрунту на здоров'я населення (Вашкулат Н.П.);

Розраховано оцінку комплексного впливу чинників довкілля на населення (Бердник О.В.). Виконано ряд робіт з аналізу мікробіологічної інформації (Корчак Г.І.).

Виконано математичну експертизу і надано допомогу при виконанні більш ніж 50 кваліфікаційних і науково-дослідних робіт. Опубліковано понад 50 спільних праць.

 Політична діяльність

Під час впровадження власних програмних продуктів у практику роботи гігієнічних організацій співробітники підрозділу зіткнулися з досить низьким рівнем не тільки математичної підготовки, але і «комп'ютерної грамотності» у гігієністів та медиків (і працівників СЕС, і співробітників НДІ, і тим більше «організаторів» охорони здоров'я). Стало зрозуміло, що для якісної зміни ситуації недостатньо індивідуальної діяльності. Для цього необхідним було прийняття відповідних рішень на найвищому адміністративному рівні, які б привернули увагу до впровадження математичних та інформаційних методів в практику роботи гігієністів і визначили шляхи її рішення. Тому співробітники підрозділу спрямували свої зусилля на розробку адміністративно-політичних документів. Першим кроком у цьому напрямку стала розроблена 1995 року «Концепція інформатизації охорони здоров'я», у підготовці якої брали участь співробітники лабораторії. У Концепції наголошувалося, що основним завданням політики інформатизації охорони здоров'я є організація загально-галузевого інформаційного середовища, створення умов для розвитку процесу інформатизації за допомогою економічного, адміністративного і морального впливу.

Прискорити процес інформатизації та підвищити його ефективність мала діяльність МОЗ України, спрямована на поєднання традиційних ефективних елементів та методів обробки інформації з перспективними і більш сучасними інформаційними технологіями; постійне підвищення кваліфікації кадрів, задіяних в цій галузі; гнучкість принципів централізації і децентралізації, саморозвиток і самоокупність.

Інформатизація в умовах кризового стану економіки може бути реалізована тільки завдяки визначенню основних і пріоритетних напрямків з концентрацією на них фінансових, матеріальних і трудових ресурсів.

До цих напрямків належать:

-          розробка систем підтримки діяльності лікаря (діагностика стану здоров'я на основі баз знань, розробка АРМів лікаря, перехід на комп'ютерну систему реєстрації й аналізу медичних карт);

-          створення регістрів здоров'я населення на основі комп'ютерної технології (в першу чергу груп ризику);

-          організація моніторингу здоров'я населення й аналізу його зміни в залежності від виразності чинників, які формують здоров’я;

-          створення методів і засобів інформатизації охорони здоров'я (розробка і впровадження проблемно-орієнтованого програмного забезпечення на рівні міжнародних стандартів, впровадження системи сертифікації та атестації програм, використання тільки ліцензійних копій закордонного програмного забезпечення).

Було виконано деталізацію Концепції для санітарно-епідеміологічної служби, в якій відзначалося, що серед організаційних проблем найбільш гостро стоять питання, пов'язані з відсутністю чітких юридичних норм і документів, що регламентують інформаційну діяльність санепідемстанцій (СЕС) різних рівнів. Вказувалося, що для цього повинні бути створені механізми адміністративного і фінансового керування, що стимулюють зацікавленість фахівців в освоєнні і використанні комп'ютерної техніки і нових інформаційних технологій у своїй роботі. Враховуючи, що в СЕС ряду областей України накопичили достатній досвід у цьому напрямку, МОЗ необхідно організувати підготовку, затвердження і впровадження таких документів.

Відзначалося, що ефективність інформатизації значною мірою залежить від рішення ряду організаційних питань:

-          розробки статусу користувача ЕОМ у системі МОЗ;

-          введення в практику роботи МОЗ ліцензійних програмних продуктів і сертифікованого програмного забезпечення, його тиражування, інформування про нього потенційних користувачів, впровадження і контроль над його використанням;

-          формування соціального замовлення від МОЗ на виконання відповідних НДР і ОКР, розробку програм і вимог до матеріально-технічного забезпечення, спрямованих на інформатизацію служби.

На жаль, з багатьох причин як суб'єктивного так і об'єктивного характеру ця Концепція хоча і була затверджена на рівні МОЗ, але не змогла радикально змінити ситуацію.

Але спроби не припинялися. Оновлений варіант Концепції з урахуванням сучасних реалій (Концепція Державної програми інформатизації охорони здоров'я на 2007-2010 роки) був підготовлений 2005 року і надісланий у відповідні інстанції. 6 грудня 2005 року був підписаний Указ Президента України „Про невідкладні заходи щодо реформування системи охорони здоров’я населення”, в якому Кабінету Міністрів України потрібно було розробити та затвердити до 1 червня 2006 року Державну програму інформатизації галузі охорони здоров’я. Відповідна програма була підготовлена за участі фахівців підрозділу. В програмі стосовно профілактичної служби МОЗ передбачалося виконати наступні заходи:

-          розробити та затвердити пакет нормативно-правових документів щодо впровадження системи соціально-гігієнічного моніторингу з урегулюванням міжвідомчих відносин державних установ у рамках єдиної системи;

-          створити пакет методичних документів щодо забезпечення сучасного рівня технології ведення моніторингу з обґрунтуванням ризику здоров'ю населення від діючих чинників довкілля (2007-2008);

-          розробити та впровадити інформаційні технології соціально-гігієнічного моніторингу (2007-2010);

-          розробити та впровадити інтегровану інформаційно-аналітичну систему санітарно- епідеміологічної служби (2008-2010);

-          розробити та впровадити в діяльність санітарно-епідеміологічних установ інформаційні системи санітарно-епідеміологічного нагляду (2007-2010).

Нині адміністративно-політичні зусилля підрозділу спрямовані на організацію соціально-гігієнічного моніторингу (СГМ).

Ця проблема дуже актуальна в даний час. Метою такого моніторингу має бути створення на території України державної комп'ютеризованої моніторингової мережі спостереження за здоров'ям різних контингентів населення і якістю довкілля (з обліком інших чинників, які формують здоров’я) з визначенням причинно-наслідкових залежностей між ними.

Інформаційно моніторинг має бути децентралізованим: ситуаційна оцінка повинна проводитися на рівнях міст (сільських районів) і областей. Державний банк – формується тільки з вибіркової інформації. Моніторинг повинен бути не загальним по всій території України, а тільки вибірковим щодо пріоритетних районів за критерієм небезпеки. При створенні моніторингу доцільно розмежувати три організаційних рівні: місто (сільський район) – область – держава. Накопичення, обробку, агрегацію інформації, аналіз і прийняття рішень слід здійснювати на всіх цих рівнях, але по-різному, відповідно до поставлених завдань. На всіх рівнях функціонування СГМ повинні відбуватися: збір інформації і її первинна обробка; аналіз інформативності показників здоров'я і значущості чинників, що формують здоров’я; встановлення взаємозв'язку між усіма показниками середовища і здоров'я (окремо і спільно); розрахунок внеску чинників у зміну показників здоров'я і складання переліків ранжируваних за значущістю чинників; розрахунок регіональних "норм" показників здоров'я з урахуванням зростання населення; формування інтегральних характеристик якості навколишнього середовища і стану здоров'я населення (еколого-популяційні оцінки).

Користувачам всіх рівнів необхідно надати можливість побудови різноманітних моделей типу “середовище - здоров'я”, “час - середовище”, “час - здоров'я”; дослідження і прогнозування змін показників здоров'я за зміни рівнів та тривалості впливу чинників довкілля. Найважливішою є можливість багатокритеріального і багатофакторного розрахунку критичних рівнів факторів, потенційно нездатних спричинити погіршення здоров'я на рівнях підпорогів та порогів. В рамках СГМ також необхідно передбачити можливість визначення шкоди здоров'ю населення від забруднення довкілля і розрахунку ризику розвитку різних патологій в населення, виникнення яких пов'язане з антропогенними чинниками.

Еволюція технічних засобів і програмного забезпечення надає можливість розраховувати появу порушень у системі «середовище - здоров'я». Пов'язано це, в першу чергу, з комп'ютеризацією і бурхливим розвитком Інтернет-технологій. Технічне середовище еволюціонує значно швидше від свідомості політиків і адміністраторів. Виходить, що і без вирішення більшості організаційних питань інформація про стан довкілля і здоров'я населення стає усе більш доступною для будь-яких користувачів, а розвиток програмних засобів, ГІС-технологій і статистичних пакетів уже майже зробили доступною обробку та аналіз цієї інформації для користувачів з невисокою кваліфікацією.

І це дозволяє оптимістично сподіватися на те, що усе буде добре.