- •Список літератури………………………………………………………..267 Розділ 1. Інформаційні технології в системі охорони здоров’я
- •1.1. Основні поняття медичної інформатики
- •Інформація та її визначення
- •Передача інформації. Схема передачі інформації. Відправник, канал, і одержувач
- •Носії повідомлень
- •Представлення інформації в комп’ютері
- •Предмет та об’єкт медичної інформатики
- •Медична інформація та її види
- •Інформація, дані, знання
- •Типи медичних знань.
- •Інформаційний медичний документ
- •Медичні дані
- •Питання для самоконтролю
- •1.2. Мережеві технології Основні поняття комп’ютерних мереж
- •Комунікаційне обладнання
- •Комунікаційне програмне забезпечення
- •Класифікація комп’ютерних мереж
- •Локальні мережі
- •Глобальні мережі
- •Глобальна мережа Internet та її можливості
- •Виникнення глобальної мережі Internet.
- •Протоколи мережі Internet.
- •Ідентифікація комп’ютерів в мережі. Адресація в Internet.
- •Основні послуги Internet.
- •Робота з електронною поштою
- •Поштові адреси та структура електронного листа.
- •Робота з гіпертекстовими сторінками World Wide Web.
- •Пошук в Internet
- •Робота з файлами засобами ftp-сервера
- •Загальні алгоритми пошуку інформації в Internet .
- •Питання для самоконтролю
- •1.3. Інформаційні ресурси системи охорони здоров’я Основи телемедицини.
- •Технології, що застосовуються у телемедицині
- •Будова телемедичних систем. Засоби передачі інформації в телемедицині
- •Функції телемедичних центрів
- •Стандарти, які застосовуються в телемедицині.
- •Стандарт Health Level 7
- •Проблеми телемедицини
- •Доказова медицина. Принципи доказової медицини
- •Визначення доказовості
- •Аспекти доказової медицини
- •Умови ефективного функціонування доказової медицини
- •Алгоритм дій
- •Мета-аналіз
- •Види мета-аналізу
- •Переваги мета-аналізу
- •Проблеми мета-аналізу
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ 2. Комп’ютерні дані та методи їх аналізу
- •2.1 Системи управління базами даних. Основні концепції баз даних
- •Класифікація баз даних
- •Основні типи моделей даних
- •Ієрархічна модель даних.
- •Модель даних типу мережа.
- •Реляційна модель даних.
- •Класифікація сучасних систем керування базами даних
- •Мовні засоби систем керування базами даних
- •Майбутнє субд
- •Питання для самоконтролю
- •2.2. Кодування та класифікація. Історія класифікації і кодування
- •Що таке класифікація?
- •Двоосьова icpc .
- •Види кодів
- •Класифікація і кодування
- •Міжнародні Системи Класифікації.
- •Системи класифікації в Україні
- •Питання для самоконтролю
- •2.3. Візуалізація медико-біологічних даних. Поняття медичного зображення.
- •Формування медичних зображень: від фізіології до інформаційної обробки
- •Медичне зображення як об’єкт медичної інформатики.
- •Методи отримання медичних зображень
- •Обробка медичних зображень.
- •Основні принципи обробки зображень.
- •Попередня обробка.
- •Зміна контрастності зображення.
- •Затемнення і видимість деталей зображення
- •Зменшення шуму.
- •Квантування рівня сірого
- •Відновлення зображень
- •Покращення зображень
- •Методика виявлення краю або контуру
- •Сегментація.
- •Стиснення зображення
- •Перетворення зображення
- •Повне перетворення
- •Розрахунок параметрів.
- •Інтерпретація зображень.
- •Проблеми обробки та аналізу зображень
- •Проблема візуалізації зображень.
- •Двовимірні томографічні зображення.
- •Тривимірне об’ємне зображення.
- •Способи двовимірної візуалізації.
- •Способи дійсної три вимірної візуалізації.
- •Застосування тривимірної візуалізації.
- •Сучасні тенденції обробки зображень
- •Обробка двовимірних та тривимірних медичних зображень. Обробка двовимірних медичних зображень
- •Обробка тривимірних медичних зображень
- •Питання для самоконтролю
- •2.5. Біосигнали та їх обробка.
- •Етапи аналізу біосигналів
- •Реєстрація, перетворення та класифікація сигналів
- •Біосигнали і нестаціонарні сигнали.
- •Типи сигналів. Детерміновані біосигнали
- •Стохастична форма хвилі
- •Аналого-цифрове перетворення
- •Приклади застосування аналізу біосигналів
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ 3. Медичні знання та прийняття рішень
- •3.1. Формалізація та алгоритмізація медичних задач. Основні поняття
- •Алгоритми та їх властивості.
- •Способи подання алгоритмів
- •Типи алгоритмів та їх структурні схеми Лінійні алгоритми
- •Циклічні алгоритми
- •Цикл-поки
- •Цикл-до
- •Питання для самоконтролю
- •3.2. Формальна логіка у вирішенні медико-біологічних задач. Основи логіки висловлень
- •Поняття висловлення
- •Множина значень висловлення
- •Алфавіт логіки висловлень
- •Логічні операції та таблиці істинності. Бінарні і унарні операції
- •Операція заперечення.
- •Операція кон’юнкції
- •Операція диз’юнкції
- •Операція імплікації
- •Операція еквівалентності
- •Діаграми Вена
- •Властивості логічних операцій
- •Основні логічні функції.
- •Логічна функція якщо
- •Способи подання логічних функцій
- •Питання для самоконтролю
- •3.3. Логічні і ймовірнісні моделі у діагностиці захворювань Типи діагностичних і прогностичних технологій
- •Види лікарської логіки.
- •Детерміністична логіка
- •Табличні методи
- •Машинні технології
- •Логіка фазових інтервалів
- •Фазовий простір станів
- •Застосування ймовірнісної логіки в діагностиці
- •Основи теорії ймовірнісної діагностики
- •Розробка систем ймовірнісної діагностики
- •Приклад застосування систем ймовірнісної діагностики
- •Метод послідовного статистичного аналізу Вальда
- •Питання для самоконтролю
- •3.4. Моделювання медико-біологічних процесів . Поняття системи
- •Властивості систем
- •Структура систем
- •Загальна теорія систем. Системний підхід
- •Поняття моделі. Типи моделей
- •Типи моделей
- •Математична модель. Історія
- •Ступені складності математичної моделі
- •Ступені адекватності
- •Математичне моделювання
- •Етапи математичного моделювання
- •Обмеження і переваги методу математичного моделювання
- •Приклади математичних моделей.
- •1. Гемодинаміка судинного русла
- •2. Модель зміни концентрації лікарського препарату в крові пацієнта
- •3. Моделювання росту популяцій
- •43. Випадкові відхилення 44. Випадкові відхилення
- •4. Математична модель «хижак – жертва»
- •5. Моделювання клітинного росту
- •6. Математичне моделювання в імунології.
- •7. Моделювання епідемічних процесів
- •Питання для самоконтролю
- •3.5. Системи знань. Експертні системи. Визначення й архітектура систем знань
- •Людина і комп’ютер
- •Експертні системи в медицині
- •Штучний інтелект.
- •Історія ес
- •Розробка експертних систем
- •База знань
- •Формальні моделі зображення знань
- •Продукційні моделі
- •Семантичні моделі
- •Модель типу фрейм
- •Характеристики експертних систем
- •Приклади застосування експертних систем
- •Тенденції розвитку систем знань
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ 4. Інформаційні системи в охороні здоров’я
- •4.1. Медичні інформаційні системи Вимоги до інформації
- •Основні аспекти інформатизації медичної діяльності
- •Загальна технологічна схема діагностично-лікувального процесу.
- •Етапи створення і основні характеристики міс
- •Класифікація медичних інформаційних систем
- •Медичні інформаційні системи базового рівня
- •Інформаційно довідкові системи.
- •Консультативно-діагностичні системи.
- •Арм лікаря.
- •Автоматизоване робоче місце лікаря діагноста
- •Медичні інформаційні системи рівня лікувально-профілактичного закладу
- •Інформаційні системи консультативних центрів.
- •Скрінінгові системи.
- •Інформаційні системи лікувально-профілактичної установи Особливості організації інформаційного середовища лікувально профілактичної установи
- •Основні типи даних
- •Інформаційні системи поліклінічного обслуговування.
- •Міс територіального і державного рівня
- •Інформаційне забезпечення міс
- •Питання для самоконтролю
- •4.2. Автоматизовані системи діагностики захворювань і прогнозування результатів їх лікування
- •4.3. Медичні приладо – комп’ютерні системи Поняття про приладо – комп’ютерні системи.
- •Коротка історична довідка.
- •Класифікація медичних приладо-комп’ютерних систем
- •Класифікація за функціональними можливостями
- •Класифікація за призначенням
- •Основні принципи побудови мпкс Структура мпкс.
- •Медичне забезпечення
- •Апаратне забезпечення мпк Деякі елементи обчислювальної техніки
- •Програмне забезпечення мпкс.
- •1. Підготовки дослідження.
- •2. Проведення дослідження.
- •3. Перегляду і редагування записів.
- •4. Обчислювального аналізу.
- •5. Оформлення висновку.
- •6. Роботи з архівом.
- •Системи для проведення функціональної діагностики. Системи для дослідження функцій кровообігу.
- •Комп’ютерна електрокардіографія
- •Комп’ютерна реографія.
- •Системи для дослідження органів дихання.
- •Системи для дослідження головного мозку
- •Комп’ютерна електроенцефалограма
- •Системи для ультразвукових досліджень
- •Комп’ютерна ехотомографія
- •Інші типи спеціалізованих систем
- •Методи обробки й аналізу медичних зображень.
- •Мпкс для рентгенівських досліджень
- •Мпкс для магнітно-резонансних досліджень.
- •Мпкс для радіонуклідних досліджень(рнд).
- •Багатофункціональні системи
- •Системи для проведення моніторингу
- •Специфіка моніторингових систем
- •Електрокардіографічний моніторинг
- •Системи управління лікувальним процесом.
- •Системи інтенсивної терапії.
- •Системи оберненого біологічного зв’язку.
- •Системи протезування та штучні органи.
- •Перспективи розвитку мпкс
- •Питання для самоконтролю
- •4.4. Госпітальні інформаційні системи
- •Типи систем.
- •Відображення сценарію інформаційних подій в лпу.
- •Архітектура гіс.
- •Автоматизовані робочі місця головного лікаря та його замісників.
- •Регістратура
- •Електронна медична карта (емк)
- •Стаціонар
- •Лабораторні дослідження.
- •Операційна
- •Облік лікарських засобів.
- •Електронна медична картка. Ведення медичної документації за допомогою персонального комп’ютера.
- •Концепція побудови електронних медичних карток
- •Ступінь захисту інформації про пацієнтів
- •Система медичного документообігу закладів охорони здоров’я
- •Структура системи
- •Етапи документообігу
- •Питання для самоконтролю
- •4.5. Етичні та правові принципи в системі охорони здоров’я Захист медичної інформації
- •Медична інформаційна система як об’єкт захисту
- •Проблеми організації захисту лікарської таємниці
- •Загрози інформації, що містить лікарську таємницю.
- •Проблеми впровадження комплексних систем захисту.
- •Вимоги до моделі процесів інформаційної безпеки.
- •Формування моделі інформаційної безпеки.
- •Питання для самоконтролю
Основні аспекти інформатизації медичної діяльності
Інформаційні технології, що використовуються в процесах профілактики, лікування, діагностики та управління охороною здоров’я, є одним із основних об’єктів стандартизації в системі охорони здоров’я та вимагають уніфікації службових документів, основних термінів та понять; єдиного підходу до лікувального процесу.
Можна виділити такі аспекти інформатизації медичної діяльності: медичний, технічний, технологічний, психолого-педагогічний.
Медичний аспект полягає у відповідній підготовці медичних, даних і знань (формалізація, єдність термінології, стандартизація), створенні інтерфейсу загальної структури інформаційної бази, побудові математичних моделей медико-біологічних процесів (фізіологічних і патологічних) і т. ін. Розробка теоретичних моделей подання даних і знань для вирішення відповідних медичних задач і конкретна програмно-апаратна реалізація інформаційної бази на основі розроблених моделей становлять технічний аспект проблеми. Технологічний аспект означає узгодження побудованої технічної системи з технологічною схемою лікувально-діагностичного процесу (образно кажучи, певний «рецепт вживлення» системи у лікувально-діагностичний процес). І, нарешті, психолого-педагогічний аспект передбачає відповідну підготовку медичного персоналу.
Задачі, що вирішуються за допомогою комп’ютерних технологій в медицині та охороні здоров’я, надзвичайно різноманітні. Вони розрізняються як за цілями і змістом, так і за напрямами та рівнем використання. Задачі управління розглядаються у дисципліні «Соціальна медицина і організація охорони здоров’я». У даному підручнику головну увагу приділено задачам інформаційної підтримки роботи медичного персоналу. Умовно їх можна розділити на такі:
-
інформаційна підтримка роботи медичного персоналу;
-
інформаційне забезпечення термінової допомоги у надзвичайних ситуаціях;
-
моніторинг рівня здоров’я населення;
-
інформаційне забезпечення наукової роботи.
Загальна технологічна схема діагностично-лікувального процесу.
Діагностично-лікувальний процес проходить за технологічною схемою, що зображена на рис. 79.
Рис. 53. Технологічна схема діагностично-лікувального процесу
Експериментальні дослідження процесів розумової діяльності людини показали, що 85% часу іде на пошук необхідної інформації, друк, побудову графіків тощо – тобто створення передумов для розумової роботи. Це стосується й роботи медичного дослідника або практикуючого лікаря.
Для автоматизації робіт на кожному з етапів діагностично-лікувального процесу застосовують медичні інформаційні системи (МІС).
Відомі, щонайменше, два підходи до визначення МІС.
У широкому розумінні під медичною інформаційною системою розуміють форму організації діяльності в медицині й охороні здоров’я, що поєднує медиків, математиків, інженерів, техніків з комплексом технічних засобів і забезпечує збір, збереження, переробку і видачу медичної інформації різного профілю в процесі рішення визначених задач медицини й охорони здоров’я.
У вузькому розумінні медичною інформаційною системою називають комплекс технічних засобів і математичного забезпечення, призначений для збору, аналізу медико-біологічної інформації і видачі результатів у зручному для користувача вигляді.
Таким чином, можна дати наступне визначення: МІС – це програмно-технічний комплекс, що готує і забезпечує процеси збирання, зберігання і обробку інформації в медицині й галузі охорони здоров’я.
Основною метою медичних ІС є інформаційна підтримка різноманітних задач надання медичної допомоги населенню, управління медичними закладами і інформаційному забезпеченні системи охорони здоров’я. Окремим завданням є інформаційна підтримка наукових досліджень, навчальної та атестаційної роботи.
Створення медичної інформаційної системи переслідує кілька цілей:
-
підвищення якості діяльності медичних працівників і установ охорони здоров’я шляхом організації досконалої (відповідної рівню використовуваних технічних засобів) обробки медичної інформації, у тому числі шляхом удосконалювання процесів керування і планування;
-
полегшення праці медичних працівників, ліквідація трудомістких малоефективних процесів ручної обробки й аналізу медичних даних;
-
забезпечення ефективного обміну інформацією з іншими інформаційними системами.
За призначенням МІС класифікують на:
-
системи, основною функцією яких є накопичення даних (автоматизовані системи обробки даних та (або) інформації, автоматизовані інформаційні та інформаційно-довідкові системи);
-
діагностичні та консультаційні системи;
-
системи, що забезпечують медичне обслуговування.
Найбільш загальні задачі МІС, що вирішуються у клінічних установах:
-
об’єктивізація трактування результатів досліджень (по деяким даним, невірне тлумачення результатів рентгенологічного, електрокардіологічного і лабораторних досліджень приводить у 30% випадків до помилкового діагнозу);
-
автоматизація обробки інформації на етапі попередньої роботи медичного персоналу по визначенню діагнозу і виробленню тактики лікування (лікар приймає остаточне рішення з питань діагностики і лікування хворого);
-
автоматизація лабораторних досліджень: біохімічних, електрофізіологічних, рентгенорадіологічних інших;
-
створення баз (банків) даних: накопичення відомостей про кожного хворого для подальшого аналізу матеріалу, організації обробки цієї інформації відповідним математичним забезпеченням (у тому числі системами управління базами даних – СУБД);
-
створення баз знань: накопичення знань експертів в області медицини й системи охорони здоров’я, необхідних для розробки експертних систем діагностики, лікування і реабілітації, профілактичних оглядів, експертизи, планування і управління;
-
упорядкування потоку інформації усередині медичної установи (задачі організаційного керування, задачі кадрові, матеріально-технічного постачання, статистичні звіти, оцінка діяльності відділень лікарень по деяких показниках тощо).
Організація МІС єдина тільки в медичному плані: стандартизація медичної інформації, форми медичної документації, прийнята система кодування, математичні моделі, тобто те, що становить медичний аспект проблеми. У технічному плані МІС дуже різнорідні, що означає програмну та апаратну несумісність існуючих МІС (використання машин різних поколінь, різні мови програмування, різні організації внутрішньо машинних баз даних і т. ін.). Це, безумовно, обмежує масове впровадження МІС у практику роботи лікувальних закладів.
Тому на сучасному етапі відбувається перехід від окремих інформаційних систем до інформаційних середовищ. Інформаційні медичні середовища (наприклад, розроблене у Вінницькому державному медичному університеті інтегроване програмне медичне середовище (ІПМС) для відділень стаціонару) – це якісно нова форма організації обміну інформацією у медицині, яка дає можливість інтегрувати в рамках єдиного технологічного процесу МІС різних класів, що пронизані єдиним інформаційним потоком.
В ІПМС здійснюється повна інформатизація всіх етапів лікувально-діагностичного процесу. Тобто, за єдиною технологічною схемою комплексно вирішуються такі завдання, як автоматизація процесу ведення медичної документації, машинна діагностика і прогнозування захворювань, вироблення оптимального плану лікування, організація комп’ютерного медичного архіву. При цьому є можливість підключати додаткові програмні засоби (утиліти) для вирішування допоміжних завдань, що характерні для відділення даного клінічного профілю (медикаментозне забезпечення, харчування, кадри тощо).