Презентація на тему Вступ. Медична інформатика та її завдання. Методи оброблення медичної інформації

Основимедичноїінформатики. Лекція 1

Структура дисципліни: ЛЕКЦІЇ-9 ПРАКТИЧНІ РОБОТИ-9 ПІДСУМКОВИЙ КОНТРОЛЬ -ЗАЛІК

Тема: “Вступ. Медична інформатика та її завдання. Методи оброблення медичної інформації”1. Історична довідка про розвиток медичної інформатики. Завдання медичної інформатики. Структура дисципліни. Сучасний стан і основні напрями розвитку медичної інформатики в Україні.2. Медична інформація та її властивості. Інформативність і валідність медичної інформації. Дискретні та аналогові медичні дані. 3. Стандарти медичних даних. Оцінювання, вимірювання, кодування та опрацювання інформації. Загальні поняття про методи оброблення медичних даних. План

1. Історична довідка про розвиток медичної інформатики. Завдання медичної інформатики. Структура дисципліни. Сучасний стан і основні напрями розвитку медичної інформатики в Україні.

Норберт Вінер Початком народження кібернетики можна вважати час виходу в світ книги “Кібернетика”, опублікованої в 1948 році Н. Вінером. З позиції кібернетики медицину загалом можна схарактеризувати як науку, що вивчає методи штучного управління хворим організмом з метою повернення його до норми.

Термін “інформатика” з’явився в 1966 році у Франції: Французька академія прийняла його замість терміну “обробка інформації”. З того часу він став широко використовуватися в Європі. І лише в США для позначення цієї сфери діяльності використовується термін “computer science”.

Паралельно з медичною інформатикою виникла і кібернетична медицина — новий напрям у медичній науці, що вирішує питання медичної робототехніки, протезування та інші завдання, засновані на законах управління та зворотного зв’язку. Кібернетична медицина і нині тісно переплітається з медичною інформатикою: один і той самий об’єкт може розглядатися з різних топок зору — з кібернетичної та медичної.

Інформатика впроваджувалася в медицину на фоні розвитку засобів обчислювальної техніки, яка має чітко виражені періоди: — 40—50-і роки — створення першої електронно-обчислювальної машини (ЕОМ) на базі електронних ламп; — 60-і роки — створення транзистора та ЕОМ на базі інтегральних і надінтегральних схем; — 70-і роки — створення мікропроцесора, перших комп’ютерів з одним користувачем, перших операційних систем (ОС); — 80-і роки — створення першого персонального комп’ютера (ПК) для масового використання — компактного та доступного програмного забезпечення з графічним інтерфейсом; — 90-і роки — створення мереясі Інтернет, ОС Windows, мультимедійних програм.

Початок розвитку вітчизняної медінформатики можна віднести до кінця 50-х — початку 60-х років XX століття. М. М. Амосов У 1956 році було створено першу модель діагностичної ЕОМ, у 1957 році на Всесвітній виставці в Брюсселі демонструвалась модель людської руки, яка управлялась головним мозком, створена групою московських інженерів. Піонерами розвитку медичної кібернетики в СРСР стали кардіохірурги, які зіткнулися з труднощами діагностики та хірургічного лікування вад серця. Багато кібернетичних методик розробив вітчизняний лікар М. М. Амосов, який застосував обчислювальну техніку під час проведення обстежень та операцій.

У 70—80-хрокахз’являються перші моніторно-комп’ютерні системи для стеження за станом хворих та автоматизована система забезпечення ухвалення рішень (прообраз експертної ситеми).

На початку 90-х років з народженням мережі Інтернет відбулася фактична стандартизація засобів обчислювальної техніки в системі охорони здоров’я.

Медична інформатика — це прикладна медико-технічна наука, що є результатом синтезу медицини та інформатики. Завдання предмета наближені до проблем системи охорони здоров’я. їх вирішення сприяє підвищенню рівня підготовки фахівців та зростанню ефективності медичних послуг. До основних завдань медичної інформатики належать:— інформатизація медичної діяльності;— освоєння медичними працівниками інформаційного простору;— освоєння та впровадження в практику ЛПЗ єдиних стандартів медичних даних для їх передачі та обміну ними.

Базова інформатика як практична інженерна дисципліна вивчає загальні інформаційніпроцеси, апаратне та програмне забезпечення, принципи створення комп’ютерних систем. Ін­формаційні процеси — це робота з інформацією зі збирання, зберігання, обробки, передачі та видачі її користувачу в по­трібному вигляді. У коло цих питань включено проблеми, пов’язані з базами даних, базами знань, інформаційними сис­темами, гіперсередовищем. Велике значення в інформатиці мають питання мови, комп’ютеризованого перекладу.

Інфор­матика пронизує природничо-наукові та гуманітарні галузі знань і базується на традиційних науках:електроніці — забезпечує технічну базу інформатики;теорії інформації — математичний опис методів переда­чі й обробки даних;теорії штучного інтелекту — здатності пристрою вирі­шувати завдання, асоційовані з розумними діями людини;статистиці — дає змогу досліджувати імовірнісні про­цеси;семіотиці — комплексі напрямів, що вивчають знакові системи (мова, символіка, логічні та математичні обчислення та ін.)

Технічну базу інформатики становлять:комп’ютери;засоби телекомунікації. До програмних засобів інформаційних технологій базової інформатики відносять:засоби автоматизації програмування;текстові та графічні процесори;засоби управління базами даних і знань;засоби комп’ютерного моделювання;засоби навчання та контролю за знаннями.

Комп’ютеризація охорони здоров’я — це оснащення ПК усіх робочих місць співробітників ЛПЗ та органів управління системою охорони здоров’я, пов’язаних з уведенням, обробкою та отриманням інформації. Інформатизація охорони здоров’я — це процес освоєння інформаційних технологій, інтегрованих у медицину.

2. Медична інформація та її властивості. Інформативність і валідність медичної інформації. Дискретні та аналогові медичні дані

Поміркуємо!Що таке “Інформація”?

Інформація — це дані та знання. Знання включають систе­му понять, суджень, уявлень та образів. Знання непросто здо­бувати. Вони генеруються тільки людьми.

Пригадаємо! На сьогодні кількість інформації прийнято вимірювати в таких одиницях системи СІ, як біт і байт. Біт — найменша одиниця кількості інформації, що від­повідає одному розряду двійкового коду. Практично: 1 — є на­пруга, сигнал; 0 — немає напруги, сигналу. Байт — основна одиниця кількості інформації в ком­п’ютерній техніці, більша, ніж 1 біт, відповідає восьми розря­дам двійкового коду: 1 байт = 8 біт. Байт — це кількість інфор­мації про один символ (букву, цифру, знак).

Дані — це числа, символи, слова, які фіксуються в доку­ментах та передаються засобами зв’язку, обробляються засоба­ми обчислювальної техніки незалежно від їх змісту. Вони ста­тичні, легко сприймаються та передаються, пов’язані зі знан­нями, можуть генеруватися людьми, комп’ютерами, викорис­товуватися ким завгодно та коли завгодно.

Медична інформація — це медичні знання та дані. Влас­тивості медінформації: об’єктивність, повнота, достовір­ність, доступність, актуальність, валідність (адекватність). Саме об’єктивність, повнота, достовірність, доступність, акту­альність характеризують інформативність медичних даних

Медичні знання — це висновки багатовікової діяльності людини, сформовані та відтворені в медичних науках. Медичні дані — факти та відомості, які відтворюють яви­ща та процеси фізіологічного, анатомічного, хіміко-біологіч- ного характеру, що безпосередньо стосуються медицини та охорони здоров’я. Вони є первинним матеріалом, сировиною для подальшої обробки. Це та фактична медична інформація, яка безпосередньо обробляється комп’ютером.

Дискретні медичні дані — це дані, які вводяться в ком­п’ютер з клавіатури, тобто тексти, цифри, знаки, як підляга­ють відомій цифровій обробці. Ними можуть бути:скарги, низка клінічних параметрів, що характеризу­ють загальний стан хворого;результати лабораторних досліджень;результати інструментальних досліджень;діагнози;статистичні дані;медична документація та ін.

Аналогові медичні дані включають:безперервні криві медико-біологічних параметрів, одер­жаних за допомогою спеціальної апаратури — приладів функ­ціональної діагностики: реограми, електрокардіограми, елект­роенцефалограми, криві температури тіла, частоти дихання, артеріального тиску та ін. Ці біосигнали несуть у собі важливі відомості про стан здоров’я пацієнта, і їх розшифровування ви­магає часом негайних висновків. Розшифрувати подібну ін­формацію швидко та без погрішностей можна за допомогою сучасних комп’ютерних технологій;інформаційні промені — хвильові процеси різної фізич­ної природи (інфрачервоне, рентгенівське, радіоактивне вип­ромінювання, ультразвук та ін.), які використовуються в комп’ютерних діагностичних комплексах. Інформаційні про­мені обов’язково перетворюються на безперервні електричні сигнали різними способами, при цьому їхні параметри відпові­дають біофізичним характеристикам.

Аналогово-цифровий перетворювач (АЦП) — пристрій, що перетворює вхідний аналоговий сигнал на дискретний код, тобто цифровий сигнал (мал. 1).

3. Стандарти медичних даних. Оцінювання, вимірювання, кодування та опрацювання інформації. Загальні поняття про методи оброблення медичних даних

Поміркуємо!Що називається “Стандартом”?

Для того щоб медична інформація була зрозумілою всім (людям та комп’ютерам), розробляють стандарти медичних даних. Стандарти даних є єдиними вимогами до оформлення, зберігання та передачі медичних даних. Стандарти можуть бути виражені в кодах, шаблонах медичних документів, в обов’язкових умовах проведення досліджень та ін. Стандарти даних необхідні для ефективного спілкування із зарубіжними колегами. Стандарти даних дають змогу здійснювати активний пошук інформації в базах даних, оперативний та коректний статистичний аналіз. Розробка власних варіантів подання медичних даних, що проводилася раніше майже в кожному ЛПЗ різних рівнів, унеможливлює їх порівняння.

Стандарт HL7 (Health Level 7) призначений для полегшення взаємодії комп’ютерних додатків у закладах охорони здоров’я, обміну зовнішніми даними. Використовується не тільки в США, ай в Австрії, Австралії, Великобританії, Німеччині, Ізраїлі, Канаді, Японії та ін.

Стандарт DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) є медичним стандартом, що інтенсивно розвивається і служить для передачі радіологічних цифрових зображень та іншої медичної інформації між комп’ютерами.

МКХ-10 прийнято державами світу. Це нормативний документ, що забезпечує міжнародну порівнянність матеріалів. У ній використано алфавітно-цифрову кодову систему. За основу кодування взято арабські цифри та латинський алфавіт. Наприклад:·вітряна віспа — В01, ·гострий ВІЛ-інфекційний синдром — В23.0,·безсимптомний інфекційний статус, спричинений ВІЛ, — Z21,гострий гепатит А — В15,·гострий гепатит В — В16, ·туберкульоз органів дихання — А15.2, ·рання стадія сифілісу — А51 і т. д.