كيف يمكن للحساب غير المُتفرغ أن يُسرع الابتكار الرقمي في مجال الرعاية الصحية

مقدمة

وتخضع صناعة الرعاية الصحية لضغوط مستمرة لتحقيق نتائج أفضل للمرضى، وتخفيض التكاليف، وتحسين الكفاءة التشغيلية، وقد أصبح الابتكار الرقمي عاملا حاسما في تلبية هذه الطلبات، ومع ذلك فإن العديد من منظمات الرعاية الصحية تكافح مع تعقيد وتكلف إدارة الهياكل الأساسية التقليدية لتكنولوجيا المعلومات، ويوفر الحساب غير المستقر بديلا مقنعا: نموذج التنمية غير الضاربة الذي يلغي الحاجة إلى توفير خدمات الرعاية الصحية أو توسيع نطاقها أو الحفاظ عليها، ويضع في الاعتبار التطبيقات غير المبشرة في مجال الرعاية الصحية.

فهم الحاسوب الذي لا يتزعزع

(أ) الحاسب غير المكفوف، الذي يشار إليه في كثير من الأحيان باسم الخدمة (FaS)، هو نموذج للتنفيذ يقوم فيه مقدمو الخدمات السحابية بإدارة توزيع الموارد المكمّلة وتوفيرها بصورة دينامية.

وفي نموذج سحابي تقليدي، قد تدور آلة افتراضية أو حاوية وتستمر في تشغيلها، وتدفع ثمن التأقلم حتى عندما يكون الطلب معطلاً، ولا تدفع إلا الوقت المستغرق في قياس الألف ثانية، وتدور المهمة عند عدم استخدامها، ويجعل هذا الهيكل القائم على الأحداث مثالياً لا مثيل له في عبء العمل مع أنماط متغيرة أو غير متوقعة من خدمات النقل، وهي نماذج مشتركة في سيناريوهات الرعاية الصحية.

وبالنسبة لمنظمات الرعاية الصحية التي تعتاد على الحفاظ على الخواديم أو حتى السحب الخاصة الافتراضية، فإن التحول إلى الخواديم يمكن أن يشعر بأنه قفزة من الإيمان، ومع ذلك فإن تعثر الهياكل الأساسية يتيح لفرق تكنولوجيا المعلومات توجيه طاقتها إلى سمات بناءية تحسن مباشرة سير العمل السريري وإشراك المرضى، بدلا من تكييف نظم التشغيل وإدارة القدرات.

استحقاقات مبتكري الرعاية الصحية

الكفاءة في التكاليف

وتواجه نظم الرعاية الصحية ضغوطا هائلة في الميزانية، ولا استثناء من ذلك، فالحساب غير المستقر يضاهي التكاليف مباشرة مع الاستخدام، ويزيل الفضل في دفع تكاليف القدرة العقيمة، وعلى سبيل المثال، فإن تطبيق خدمات الصحة عن بعد الذي يُنفذ طلبات تعيين المرضى قد يرى استخداما ذروته في صباح يوم الاثنين، واتساعا متدنيا جدا بين عشية وضحاها، وفي إطار نموذج تقليدي، ستحتاجون إلى طاقة سحابية كافية لمعالجة ذروة عبء العمل، تدفع لهذه الموارد 24/7.

وعلاوة على ذلك، فإن الخواديم تقلل من النفقات العامة التشغيلية: لا توجد خواديم لتصحيح الوضع، ولا توجد تراخيص لأجهزة الأمن العام لتجديدها، ولا توجد عمليات تخطيط للقدرات، وبالنسبة لمؤسسات الرعاية الصحية الأصغر أو مختبرات الابتكار الرقمي داخل شبكات المستشفيات الكبيرة، فإن هذا النموذج من حيث التكلفة يسمح بإجراء التجارب دون نفقات رأسمالية كبيرة.

Scalability

ولا يمكن التنبؤ في جوهرها بالرعاية الصحية، إذ أن حالة الطوارئ الصحية العامة مثل الجائحة يمكن أن تتسبب في زيادة مفاجئة في الطلب على أدوات الترايج الإلكترونية، أو بوابات تحديد مواعيد اللقاحات، أو الاستفسارات عن نتائج المختبرات، وتمتد من الصفر إلى آلاف حالات الإعدام المتزامنة في ثوان دون أي تدخل يدوي، وهذا التواضع يعني أن التطبيقات الصحية يمكن أن تعالج ارتفاعاً في حركة المرور على بعد 50x يوماً، وتعود إلى الاستخدام شبه الصفري، دون مقابل.

فعلى سبيل المثال، اعتمدت وكالات عديدة للصحة العامة، خلال وباء COVID-19، هياكل لا تصلح لبناء نظم تعقب الاتصالات وتحديد المواعيد التي يمكن أن تتوسع في الطلب، ولا تقتصر القدرة على الاستجابة السريعة للظروف المتغيرة على التكلفة أو الفائدة الميسرة فحسب، بل يمكن أن تكون مسألة حياة ووفاة عندما تحتاج الخدمات الصحية الحيوية إلى أن تظل في متناولها.

النشر السريع

وكثيرا ما ينطوي تطوير البرامجيات التقليدية في مجال الرعاية الصحية على دورات طويلة من توفير الهياكل الأساسية، وتشكيلة متوسطة، واختبارات تنظيمية، مما يقلل من الوقت اللازم لنشر ملامح جديدة من أسابيع إلى ساعات، ويمكن للمطورين أن يكتبوا وظيفة، ويرفعوها، ويعيشوا في دقائق، ويصبح التكامل المستمر وخطوط النقل أبسط لأنه لا حاجة لإدارة المصنوعات اليدوية مثل الصور الافتراضية للآلات أو الحاويات.

وهذه السرعة قيمة بوجه خاص في بيئة تنظيمية مثل الرعاية الصحية، حيث تكون عمليات المراجعة الإلزامية للامتثال والأمن إلزامية، وبلا حدود، يمكن للأفرقة أن تتهاوى بسرعة على السمات غير الحرجة، مع تطبيق ضوابط صارمة على المعلومات الصحية المحمية، وتخلق بعض المنظمات بيئات منفصلة منعزلة لا تخدم أغراض التجارب المزخرفة، مما يعجل بالابتكارات دون المساس باستقرار الإنتاج.

تعزيز الأمن

ويستثمر مقدمو الخدمات في شهادات أمنية وأطر امتثال كبيرة، بما في ذلك أهلية الوكالة الدولية للطاقة الذرية، إذ أن شركة AWS Lambda، على سبيل المثال، مؤهلة للشركة عندما تكون مجهزة بشكل صحيح، ويعرض مقدمو الخدمات عملية تشفير صغيرة في الراحات وفي العبور، والتصحيح الآلي، ومراقبة الدخول عن طريق سياسات إدارة الهوية والوصول، لأن وظائف العزلة قصيرة.

كما أن مبدأ الامتيازات الأقل حظاً لا يمكن منح كل وظيفة إلا التصاريح التي تحتاجها للحصول على قاعدة بيانات محددة، وكتابة إمكانية الوصول إلى دلو محدد من نوع S3 بدلاً من منح إذن واسع النطاق لجهاز افتراضي كامل، وبالنسبة لبيانات الرعاية الصحية، فإن هذا التحكم الرمادي يمثل ميزة كبيرة، غير أنه يجب على المنظمات أن تواصل تنفيذ عملية تشفير البيانات المناسبة، وتسجيل المراجعات، وتجزئة الشبكة التي توفر الامتثال لمتطلبات نظام الرعاية الصحية في كلباد.

التطبيقات الرئيسية في مجال الرعاية الصحية

رصد المرضى في الوقت الحقيقي

وتولد الأجهزة القابلة للزراعة ورصد المرضى عن بعد مسارات مستمرة من معدل القلب الحيوي، وضغط الدم، ومستويات الغلوكوز، وتشبع الأكسجين، وتجهيز هذه البيانات في الوقت الحقيقي لكشف حالات الشذوذ أو الإنذارات عن طريق الزناد، هي مناسبة طبيعية لا يمكن الاستشهاد بها، ويمكن الاستشهاد في كل مرة تصل فيها نقطة بيانات جديدة، وتقييمها على العتبات، وإرسال جهاز توجيه أو توجيه إشعار إلى عيادة إذا كانت القيم مجهزة في وقت واحد.

فعلى سبيل المثال، يمكن أن يستخدم برنامج لرصد صحة المنازل للمرضى الاضطرابات في القلب، نظام AWS Lambda لتجهيز قياسات الأجهزة، وتحديث لوحة بيانات قائمة على الغيوم، وتسجيل جميع الأحداث لإجراء تحليلات بأثر رجعي، وهذا الهيكل يقلل من درجة الاستنفار من الأجهزة إلى أقل من ثانية، مما يتيح التدخلات في الوقت المناسب التي يمكن أن تمنع قراءتها.

التعيين الآلي

وكثيرا ما تكافح نظم التخرج في المستشفيات والعيادات دون عرض أو تجاوز في الكتابة أو عمليات التثبيت اليدوي، ويمكن لتدفق العمل بلا حدود أن يُؤهل الدورة بأكملها: وعندما يطلب المريض تعيينه عبر بوابة على شبكة الإنترنت، تُثبت وظيفة الطلب مقابل الجدول الزمني للمقدم (الجاهز المتزامن من نظام جدول زمني على أساس التسلسل الهادي عن طريق نظام API)، وتُرسل إليه رسالة إلكترونية تثبت عدم وجوده، وتلغيه.

ونظراً إلى أن الوظائف التي لا تخدمها الخدمة قد تم فصلها وحفزها على القيام بحملات، فإنها يمكن أن تدمج مع النظم القائمة للسجل الصحي الإلكتروني، وبوابات المرضى، وبوابات الدفع دون أن تتطلب إعادة كتابة تطبيقات أحادية، وتستعمل منظمات الرعاية الصحية الكثيرة هذا النمط لتحديث وصلاتها بينات المرضى، مع الحفاظ على النظم المساندة القديمة.

التصوير الطبي وتجهيز البيانات

أما الصور الطبية - الأشعة السينية، والأشعة المقطعية، والأشعة المقطعية - فتنتج ملفات كبيرة تحتاج إلى تجهيزها، أو شطبها، وأحياناً إرسالها إلى نماذج الاستطلاعات المسبقة عن علم، ويمكن أن يجهز خط أنابيب، عند تحميل ملف شركة ديكوم لتخزين السحاب، تؤدي وظيفة إلى عملية إزالة الهوية التي تؤثر على نظام PHI، ثم يستشهد بقاعدة بيانات عن جميع أنواع المواد الكيميائية.

ويقلل هذا النهج من العبء الإداري على الإدارات الأشعة ويعجل بالوقت اللازم للقراءات الحرجة، وعلاوة على ذلك، فإن نموذج الدفع لكل استخدام يعني أن معالجة أقلام الصور الواحدة تكلّف الخناق، مما يجعل من الممكن أن تستفيد العيادات الأصغر حجما من تطبيقات متقدمة دون الاستثمار في معدات باهظة الثمن.

تحليل البيانات الصحية والإبلاغ عنها

وتولد منظمات الرعاية الصحية كميات كبيرة من البيانات المنظمة وغير المنظمة: المطالبات، ونتائج المختبرات، والمذكرات السريرية، والدراسات الاستقصائية لصحة السكان، ويمكن أن تؤدي المهام التي لا تُستخدم إلى تحويل البيانات إلى مستودعات بيانات أو بحيرات بيانات للمحللين، مثلاً، يمكن تحديد وظيفة تُجرى ليلاً، وتُسحب نتائج المختبر من نظم متعددة متباينة، وتُطبيع البيانات إلى شكل مشترك، وتُحمّلها إلى مُثلة في حجم الأمازون ريدي.

ويمكن لمديري الصحة السكانية بعد ذلك أن يُجريوا استفسارات لتحديد المرضى المعرضين لخطر الإصابة بأمراض مزمنة، ورصد الالتزام بالمبادئ التوجيهية للرعاية الوقائية، أو تتبع معدلات التغطية باللقاحات، كما يبسطون إنشاء لوحات دفتر مصممة خصيصا للمستشفيات، مما يتيح إبراز مؤشرات الأداء الرئيسية في الوقت القريب مثل شغل الأسرة، وفترات الانتظار في إدارة الطوارئ، ومعدلات القبول.

خطط الطب والعلاج الشخصية

وتستلزم التطورات في علم الشيخوخة والدوائر معالجة بيانات المريض الفردية للتوصية بأكثر العلاجات فعالية، ويمكن أن تؤدي الوظائف التي لا تصلح إلى وضع نماذج تحليلية تقارن بين العلامات الجينية للمريض وتفاعلاته في مجال المخدرات والنتائج التاريخية في الوقت الحقيقي، ولأن الحمولة الحاسوبية هي محمولة حسب الأحداث بواسطة استفسار الطبيب - لا تستهلك الموارد إلا عند الحاجة، مما يجعل هذا النهج ذا فعالية كبيرة.

وعلاوة على ذلك، يمكن أن ييسر نظام الخواديم التقاسم الآمن للبيانات المتعلقة بالمرضى الذين يتم كشفهم عبر مؤسسات البحوث باستخدام بوابات الدخول في إطار المبادرة وضوابط الوصول القائمة على الوظائف، مما يتيح للمراكز الطبية الأكاديمية والشركات الصيدلانية التعاون في مجال الاكتشافات الجماعية والمطابقة بين التجارب السريرية دون نقل أو تعريض معلومات عن صحة المعلومات الأولية.

التحديات والنظر في المسألة

إن أهم العقبات التي تعترض سبيل الخواديم في مجال الرعاية الصحية هي ضمان الامتثال لأنظمة مثل نظام هبائي (في الولايات المتحدة) والناتج المحلي الإجمالي (في أوروبا) وفي حين يقدم مقدمو السحب خدمات مؤهلة، فإن المسؤولية عن تنفيذ الضوابط اللازمة - تشفير المعلومات المتعلقة بالهاءات في أماكن الراحة والعبور، وقطع الأشجار، ومسارات مراجعة الحسابات، وإقامة البيانات، واتفاقات المنظمات غير الحكومية بشأن أوجه القصور في استخدام المعلومات.

ويجب أن تكون المنظمات على علم أيضاً بمتطلبات الإقامة في البيانات: لا يمكن لبعض بيانات الرعاية الصحية مغادرة البلد أو المنطقة، إذ يسمح لك مقدمو الخدمات بالنشر في مناطق جغرافية معينة، ولكن يجب أن تضمنوا عدم تدفق البيانات إلى مناطق أخرى، مما يزيد من تعقيدها عند التوسع عالمياً، وبالإضافة إلى ذلك، فإن الطابع النصفي لأجهزة الخدمة يجعل التحليل الجنائي أكثر صعوبة إذا وقعت حادثة أمنية - يجب تجميعها وحفظها لفترات الامتثال (التي غالباً ست سنوات في إطار برنامج العمل الإنساني).

البطء والبدءات الباردة

ولا توجد لدى الوظائف التي لا تُستخدم فيها عيوب معروفة: بداية باردة، وعندما يُحتج بوظيفة بعد أن تكون متعثرة، يجب أن يُحمّل المنبر فترة الدوام ويُستهلّ المهمة، ويضيف إلى ذلك فترات الارتفاع (مئات الثلثين تقريباً إلى بضع ثوان) أما بالنسبة لتطبيقات الرعاية الصحية في الوقت الحقيقي مثل الإنذارات المتعلقة بالرصد عن بعد أو نظم الإخطار في حالات الطوارئ، فقد يلزم تخفيف المقاييس الحسنة التي تُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتَبَتَتَبَتَتَتَبَتَتَبَتَتَتُتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَتَّسمَّىَتَبَبَتُتُتَتَتَتَتَتَبَتَتَتَتُتَتَتَتَتَتَتَتَتُها.

وبالنسبة لحالات الاستخدام التي تراعي ظروف الطوارئ، مثل تجهيز البيانات من الأجهزة الطبية التي تتطلب إجراءات فورية، قد يكون النهج الهجين أفضل: استخدام الخواديم في معظم عبء العمل، ولكن نشر خدمة مخصصة (مثل حاوية الأمازون لدائرة خدمات الرعاية الأوروبية) لأكثر التدفقات أهمية من حيث الوقت، وقد تستخدم نظم الرعاية الصحية بالفعل حوسبة حافة للبيانات المتعلقة بالأجهزة في الوقت الحقيقي؛ ويمكن أن تكملة الخواديم المعالجة من خلال معالجة الوقت الأقل مراعاة.

Vendor Lock-In

وتتمثل المهام التي لا يمكن إنجازها في وظيفة خاصة بكل منبر، وهي وظيفة مكتوبة في لامبدا لا يمكن أن تُجرى مباشرة على وظائف كلوب غوغل دون تعديل، مما يخلق مخاطرة على البائعين، ولا سيما بالنسبة لمنظمات الرعاية الصحية التي تحتاج إلى الحفاظ على المرونة في عمليات الهجرة السحابية في المستقبل، وتشمل استراتيجيات التخفيف منطقاً تجارياً متداخلاً وراء واجهة مشتركة (مثل استخدام وظائف غير متكافئة مع منظمات الكين أو نشرها في إطار متعدد الأطراف).

التكامل مع نظم الإرث

ولا تزال العديد من المستشفيات والعيادات تعتمد على نظم الموارد البشرية الإلكترونية، ومنابر الفواتير، ونظم المعلومات المختبرية التي لم تصمم من أجل الإدماج الحديث للمبادرة، ويمكن أن تعمل وظائف لا تصلح كإطار وسطي، وتغليف وصلات النظام القديمة مع أجهزة الاستعلام الآلي، غير أن ذلك يتطلب في كثير من الأحيان مكيفين دقيقين مع العرف، ويعالجون ترجمة البروتوكول (مثلاً، HL7 ضد FHIR)، ويدير الاتصال عن طريق شبكات الاتصالات اللاسلكية.

وتتمثل أفضل الممارسات في اعتماد هيكل يقوم على الأحداث مع عقود واضحة: ينبغي أن يكون لكل وظيفة هيكل محدد جيدا للمدخلات والمخرجات، وينبغي أن يستخدم النظام كشوفة للرسالة (مثل شركة Amazon SQS أو AWS EventBridge) لفك تشتيت المنتجين والمستهلكين، مما يسهل استبدال أو إعادة تشكيل وظائف بصورة تدريجية دون كسر خط الأنابيب بأكمله.

الاعتبارات الأمنية خارج الامتثال

وبالإضافة إلى مبادرة " هيب " ، فإن نظام الخدمة يُدخل تحديات أمنية فريدة، ويمكن أن يكون رمز المهمة عرضة لهجمات الحقن إذا لم تُقَيَّن المدخلات بشكل سليم، وبما أن المهام كثيرا ما تُستحث بفعل أحداث خارجية (مثل طلبات شركة HTTP)، فإنها تصبح جزءا من سطح الهجوم، وبالإضافة إلى ذلك، فإن الطبيعة الإلكترونية تعني أن الأدوات الأمنية التقليدية مثل تحليلات مكافحة الملاوير أو مسح الجدران النارية التي تُبنى على شبكة لا تنطبق بنفس الطريقة.

وأصبح تنظيم المواقع والرصد أكثر أهمية لأن المهام قد تستمر لمدة ملي الثانية فقط، ويمكن للمهاجم أن يقوم بمهمة خبيثة، وسيذهب قبل أن يثير نظام الكشف التقليدي عن التسلل إنذارا، ويمكن أن تساعد الأدوات المجهولة مثل الكلاود ترايل، ورابطة الدول المستقلة، ومنابر الأمن التي لا تخدم طرف ثالث، ولكنها تحتاج إلى استثمارات مخصصة.

مستقبل الابتكار في مجال الرعاية الصحية مع عديمي الفائدة

ومع نضج التكنولوجيا التي لا تخدم، من المرجح أن تصبح عنصرا أساسيا في التحول الرقمي للرعاية الصحية، فالمدّعين يجمعون بالفعل بين الخادم والتعلم الاصطناعي والآلات من أجل بناء نماذج تنبؤية تحدد المرضى المعرضين لخطر التعفن أو القراء أو عدم التواؤم، فالطبيعة التي تحركها الأحداث التي لا تصلح للخدم تجعل من السهل تغذية البيانات في الوقت الحقيقي في نماذج حركة تحرير الكونغو، ثم تحفز التدخلات تلقائيا.

كما أن أجهزة التحلل والملابس ذات الارتطام لا تضاهيها الخواديم، ويمكن لجهاز رصد الغلوك المستمر للمريض أن يرسل قراءات إلى وظيفة لا تصلح للخواديم تُحسب فيها عمليات تعديل الجرعات في الأنسولين وترسل أوامر إلى نظام مغلق يعمل بمستوى أدنى من الدقة، وفي الوقت نفسه، فإن تطبيقات التكرير غير المهيمنة (مثلاً، يقترب منها كلوزت)

وعلاوة على ذلك، فإن دفع البيانات الصحية المتبادلة (عن طريق معايير FHIR) يتوافق تماما مع البنيانات التي لا تستخدم الخواديم، إذ أن النتائج المختبرية الجديدة يمكن أن تؤدي إلى إنشاء موارد في إطار سجل المعلومات الصحية الأولية، مما يؤدي بدوره إلى إنشاء وظائف في المراحل النهائية للإخطار والتحليل ودعم القرارات. وقد نشرت نظم الرعاية الصحية الكبيرة مثل بروفيدنس والرعاية الصحية غير المعايدة بيانات عن استخدام خطوط الأنابيب.

وسيشهد المستقبل أيضاً مهاماً لا تصلح للخدمة تستخدم لدعم التجارب السريرية، مما يتيح جمع البيانات بسرعة، والتنظيف، والتحليل عبر مواقع متعددة، مع القدرة على إعداد خط بيانات كامل في ساعات، يمكن للباحثين بدء التجارب بسرعة وتكييف البروتوكولات المتعلقة بالطيران استناداً إلى النتائج المؤقتة.

خاتمة

ويوفر الحساب غير المستقر مجموعة أدوات قوية لمنظمات الرعاية الصحية تسعى إلى التعجيل بالابتكارات الرقمية دون عبء إدارة الهياكل الأساسية، ولكن كفاءة التكلفة، والتدرج الآلي، والنشر السريع، والضوابط الأمنية العامة، تتوافق تماما مع المطالب الفريدة لصناعة الرعاية الصحية: أعباء العمل المتغيرة، ومتطلبات الامتثال الصارم، والحاجة إلى السرعة في تقديم حلول مركزية للمرضى، غير أن النجاح في الاعتماد يتطلب النظر بعناية في الالتزامات التنظيمية، والقيود المتعلقة بالتساهل، وتقيد البائعين في الممارسات الأمنية.

وينبغي أن يبدأ قادة الرعاية الصحية بعبء عمل منخفض المخاطر وغير حاسم مثل رسائل تذكيرية بالتعيين، أو إخطارات ببلوغ البيانات، أو خطوط الأنابيب الخاصة بكشف الأسماء عن البيانات، وذلك لاكتساب الخبرة في الأنماط غير المستقرة، ومن هناك يمكن توسيع نطاقها لتصبح تطبيقات أكثر أهمية مثل الرصد والدعم في الوقت الحقيقي، وبما أن التكنولوجيا لا تزال تتطور وتدمج بشكل أكثر صرامة مع معهد الدراسات المتقدمة، فإن الخواديم سوف تؤدي دوراً مركزياً في التحولات في جميع أنحاء العالم.