52

ЗМІСТ

Список літератури………………………………………………………..267 3

Розділ 1. Інформаційні технології в системі охорони здоров’я 4

1.1. Основні поняття медичної інформатики 4

Інформація та її визначення 5

Передача інформації. Схема передачі інформації. Відправник, канал, і одержувач 8

Носії повідомлень 10

Представлення інформації в комп’ютері 11

Предмет та об’єкт медичної інформатики 12

Медична інформація та її види 14

Інформація, дані, знання 14

Медичні дані 20

Питання для самоконтролю 21

1.2. Мережеві технології 23

Основні поняття комп’ютерних мереж 23

Класифікація комп’ютерних мереж 24

Глобальна мережа Internet та її можливості 27

Питання для самоконтролю 38

1.3. Інформаційні ресурси системи охорони здоров’я 39

Основи телемедицини. 39

Доказова медицина. Принципи доказової медицини 44

Питання для самоконтролю 51

Розділ 2. Комп’ютерні дані та методи їх аналізу 53

2.1 Системи управління базами даних. 53

Основні концепції баз даних 53

Класифікація баз даних 56

Основні типи моделей даних 58

Класифікація сучасних систем керування базами даних 64

Мовні засоби систем керування базами даних 65

Майбутнє СУБД 67

Питання для самоконтролю 68

2.2. Кодування та класифікація. 69

Історія класифікації і кодування 69

Що таке класифікація? 69

Класифікація і кодування 75

Системи класифікації в Україні 80

Питання для самоконтролю 80

2.3. Візуалізація медико-біологічних даних. 81

Поняття медичного зображення. 81

Формування медичних зображень: від фізіології до інформаційної обробки 81

Методи отримання медичних зображень 85

Обробка медичних зображень. 87

Питання для самоконтролю 98

2.5. Біосигнали та їх обробка. 99

Етапи аналізу біосигналів 99

Біосигнали і нестаціонарні сигнали. 101

Типи сигналів. 102

Детерміновані біосигнали 102

Стохастична форма хвилі 103

Аналого-цифрове перетворення 103

Приклади застосування аналізу біосигналів 105

Питання для самоконтролю 107

Розділ 3. Медичні знання та прийняття рішень 108

3.1. Формалізація та алгоритмізація медичних задач. 108

Основні поняття 108

Типи алгоритмів та їх структурні схеми 111

Питання для самоконтролю 115

3.2. Формальна логіка у вирішенні медико-біологічних задач. 116

Основи логіки висловлень 116

Логічні операції та таблиці істинності. 118

Способи подання логічних функцій 123

Питання для самоконтролю 123

3.3. Логічні і ймовірнісні моделі у діагностиці захворювань 125

Типи діагностичних і прогностичних технологій 125

Види лікарської логіки. 125

Застосування ймовірнісної логіки в діагностиці 132

Питання для самоконтролю 139

3.4. Моделювання медико-біологічних процесів . 140

Поняття системи 140

Поняття моделі. Типи моделей 144

Математичне моделювання 150

Приклади математичних моделей. 154

Питання для самоконтролю 165

3.5. Системи знань. Експертні системи. 166

Визначення й архітектура систем знань 166

Експертні системи в медицині 168

Формальні моделі зображення знань 177

Характеристики експертних систем 184

Приклади застосування експертних систем 186

Тенденції розвитку систем знань 187

Питання для самоконтролю 188

Розділ 4. Інформаційні системи в охороні здоров’я 189

4.1. Медичні інформаційні системи 189

Вимоги до інформації 189

Класифікація медичних інформаційних систем 196

МІС територіального і державного рівня 207

Питання для самоконтролю 209

4.3. Медичні приладо – комп’ютерні системи 217

Поняття про приладо – комп’ютерні системи. 217

Основні принципи побудови МПКС 220

Системи для проведення функціональної діагностики. 225

Системи для проведення моніторингу 232

Системи управління лікувальним процесом. 234

Системи оберненого біологічного зв’язку. 235

Перспективи розвитку МПКС 236

Питання для самоконтролю 237

4.4. Госпітальні інформаційні системи 238

Типи систем. 238

Відображення сценарію інформаційних подій в ЛПУ. 239

Архітектура ГІС. 239

Електронна медична картка. 243

Система медичного документообігу закладів охорони здоров’я 247

Питання для самоконтролю 251

4.5. Етичні та правові принципи в системі охорони здоров’я 252

Захист медичної інформації 252

Проблеми впровадження комплексних систем захисту. 256

Питання для самоконтролю 261

Список літератури………………………………………………………..267 Розділ 1. Інформаційні технології в системі охорони здоров’я

1.1. Основні поняття медичної інформатики

Сучасне суспільство є інформаційним суспільством. Поняття «обробка інформації» з’явилась відносно недавно але обробляти інформацію люди почали ще в давні часи: спочатку із покоління у покоління інформація передавалася в усній формі, потім інформацію стали фіксувати у вигляді графічних образів навколишнього світу. Так перші наскальні розписи з’явились десятки тисячоліть тому. Пошук інших способів представлення інформації призвів до появи писемності. Винахід друкарського верстату був наступним кроком, завдяки якому з’явилась книга та можливість тиражування професійних знань. Поява електронно-обчислювальних машин (ЕОМ) створило нові умови для зберігання, передавання та обробки інформації. Комп’ютер став носієм інформації та засобом доставки її користувачу.

В наш час інформатизація є державною політикою, а інформатизація охорони здоров’я є складовою частиною державної політики щодо інформатизації в цілому і спрямована на ефективне вирішення невідкладних та перспективних задач розвитку охорони здоров’я населення України. Основним змістом цієї політики є заходи, стратегія і тактика, спрямовані на ліквідацію відставання охорони здоров’я в галузі інформатизації від передових світових держав і прискорення входження в інформаційний простір міжнародного співтовариства з метою підняття на сучасний рівень систем практичної медицини, медичної освіти та науки.

Інформатизація медицини та охорони здоров’я повинна сприяти збереженню здоров’я населення і підвищенню рівня та ефективності надання медичної допомоги. Основним завданням державної політики в галузі інформатизації охорони здоров’я є розвиток галузевого інформаційного середовища, створення умов економічно виправданого використання сучасних інформаційних технологій для інформаційної, системно-аналітичної та експертної підтримки прийняття рішень в усіх сферах діяльності охорони здоров’я на підставі державної підтримки через систему пільг, кредитів і заохочень, інформатизації суспільства.

Треба зазначити, що інформатизація є глобальною проблемою сучасності, бо саме з неї починається успішний розвиток суспільства. Крім того, інформаційна взаємодія різних груп людства – найважливіша форма соціальної взаємодії. Саме від цього залежить суспільний прогрес. Інформаційний фактор в останні роки призвів до революційних змін в усьому світі. Наприклад, створення єдиної інформаційної системи Internet, яка працює фактично в режимі реального часу. Можна без перебільшення сказати, що сучасне суспільство є інформаційним суспільством, а інформація в наш час стала основним ресурсом людства.

Інформація та її визначення

Поняття інформації є одним з фундаментальних у сучасній науці. Це поняття походить від латинського слова «informatio», що означає виклад, роз’яснення якого-небудь факту, події, явища. Інформацію поряд з речовиною й енергією розглядають як найважливішу складову світу, в якому ми живемо.

У звичайному розумінні з терміном «інформація» асоціюються деякі відомості, дані, знання і т.п.

Видні вчені в галузі інформації і теорії управління дають самі різноманітні визначення. Норберт Вінер, засновник кібернетики, визначає інформацію як зміст повідомлення, що одержується системою (організмом, машиною) від зовнішнього світу (він розглядав питання пристосування таких систем до умов зовнішнього світу). Філософ і лінгвіст Бріллюен, розвиваючи наукову концепцію Н.Вінера, визначає інформацію як міру зменшення ентропії (де ентропія є міра невизначеності), інформація є деяким засобом внесення визначеності, упорядкованості, організації. Клод Шеннон, засновник сучасної теорії інформації, трактує інформацію як особливим образом закодовані сигнали (передані по каналах зв’язку). Творець перших «розумних» кібернетичних машин Вільям Росс Ешбі визначає інформацію як засіб обмеження розмаїтності. Французький дослідник в області кібернетики, мистецтвознавства і проблем масових комунікацій Абраам Моль визначає інформацію як міру оригінальності або міру складності (оскільки таке визначення зручне для аналізу творів мистецтва).

У цих визначеннях немає протиріччя. Усі вони відносяться до різних сторін багатогранного поняття інформації.

Існує два підходи до визначення природи інформації – атрибутивний та функціональний. Прихильники першого розглядають інформацію як об’єктивну властивість усіх матеріальних об’єктів (інформація – атрибут матерії). Прихильники другого стверджують, що інформація є умовою та результатом спрямованої активності, тому вона виникає тільки на соціально-свідомому рівні. Не викликає сумніву, що інформація, якою обмінюються члени суспільства, неодмінно пов’язана з віддзеркаленням реальності. Ще Н.Вінер розумів під інформацією позначення змісту, який одержують із зовнішнього світу в процесі пристосування до нього людини. При цьому слід підкреслити різницю в ставленні до пошуку та опрацювання інформації людиною та комп’ютером. Комп’ютер, безперечно, швидше опрацьовує інформацію, ніж людина, але це стосується тільки замкнутої системи. Із зовнішнім світом людина працює набагато ефективніше.

Таким чином,:

• Інформація приймає участь у процесі передачі знань, сигналу, чи повідомлення;

• Інформацією можуть бути поточні дані про величини в деяких галузях діяльності, систематизовані відомості щодо основних причинних зв’язків, котрі містяться в знанні як понятті більш загального класу, стосовно якого інформація є підлеглою;

• Інформація – це знання (дані), передані будь-якою особою іншій чи набуті шляхом власного дослідження, або вивчення;

• Інформацією є знання про якусь особу, подію, випадок чи щось подібне.

Якщо систематизувати різні підходи до визначення інформації, то можна відзначити три найбільш розповсюджені:

• Інформація (концепція К.Шеннона) – міра невизначеності (ентропія) події. Кількість інформації в тому чи іншому випадку залежить від імовірності її одержання: чим більш ймовірним є повідомлення, тим менше інформації міститься в ньому.

• Інформація це властивість (атрибут) матерії. Інформацію містять будь-які повідомлення, що можуть бути сприйняті людиною чи приладами.

• Інформація це та частина знання, що використовується для орієнтування, для активної дії, для керування і самоврядування. Іншими словами, інформація – це діюча, корисна, «працююча» частина знань.

Інформація є продуктом і засобом функціонування та розвитку матеріальних систем. Вона притаманна:

• біологічним системам, де вона виступає у формі біологічної/генетичної інформації, матеріальним носієм якої є ДНК та РНК, а матеріальною одиницею – ген. Змістом генетичної інформації є передача з покоління в покоління інформації про обмін речовин, структури живої клітини тощо;

• соціальним системам, де вона виступає у різних формах соціальної інформації, матеріальним носієм якої є наукові знання, а матеріальною одиницею – зміст поняття. Змістом соціальної інформації є передача з покоління в покоління історичного досвіду суспільства, механізмів соціальної комунікації тощо.

• технічним системам, форма інформації в яких різна: електромагнітне випромінювання, інформація на магнітних носіях – символьна, графічна, звукова тощо. Матеріальною одиницею вимірювання технічної інформації є біт.

Інформацію можна розрізняти:

• за галузями знань – наукова, технічна, економічна, біологічна, медична інформація тощо;

• за видом сприймання – зорова, слухова, смакова інформація тощо;

• за структурно-метричними властивостями – параметрична, топологічна, абстрактна інформація.

Людині властиво суб’єктивне сприйняття інформації через деякий набір її властивостей. Усі види інформації мають спільні властивості та закономірності. До властивостей інформації можна віднести наступні:

• інформація має цінність, яка визначається її актуальністю;

• інформація може бути об’єктивною або суб’єктивною;

• інформація мусить бути повною, достовірною, зрозумілою;

• інформація нематеріальна, але не може існувати без матеріального носія (фізичне середовище, у якому поширюється чи фіксується інформація, називається носієм інформації),

• інформація неадитивна (від англ. to add – додавати), тобто окремі повідомлення неможливо алгебраїчно додавати, від цього спотворюється зміст інформації;

• інформація некомутативна, тобто окремі повідомлення неможливо переставляти місцями, від цього спотворюється зміст інформації;

Крім загальних властивостей, кожен з видів інформації має свої характерні особливості. Наприклад, такими особливостями для медико-біологічної інформації є неперервне створення, оновлення та передача від покоління до покоління спадкових ознак (спадкова інформація). Важливим є також те, що зберігання й передавання інформації в живих організмах здійснюється на молекулярному рівні.

З передачею, зберіганням і обробкою інформації пов’язані дії будь-якого автоматичного пристрою, поведінка живої істоти і саме життя. Накопичення великої кількості інформації в певній галузі людської діяльності приводить до серйозних проблем щодо її сприйняття та переробки. Так, розвиток медичної науки, впровадження в практику новітніх методик діагностики і лікування, застосування сучасних електронних засобів веде до значного зростання медико-біологічної інформації. При цьому можливості медичного персоналу щодо своєчасної швидкої та ефективної обробки цієї інформації, інтерпретації здобутих результатів залишаються на досить обмеженому рівні. Часто лікар розгублюється в цьому потоці інформації, він не може швидко одержати дані, необхідні в даний момент, а це негативно впливає на якість надання медичної допомоги.

Протиріччя між скромними можливостями людини і зростаючим потоком інформації можна розв’язати за допомогою комп’ютерів. Їх застосування полегшує процес збирання інформації про хворого й хвороби, дозволяє широко застосовувати медичні комп’ютеризовані системи, аналізувати здобуту інформацію і, нарешті, визначає прогрес у розвитку медицини та галузі охорони здоров’я.