Фазовий простір станів
Внесемо корективи до схеми дослідження. Нехай тепер крім температури в клініці є можливicть вимірювати швидкість осідання еритроцитів (ШОЕ). Нормальні значення цього параметра лежать в інтервалі 48 мм/год. Тоді, для опису стану наших пацієнтів необхідно вводити другу координатну вісь – ШОЕ, а фазовий простір можливих станів пацієнта перетворюється на двовимірний, оскільки кількість параметрів у цьому випадку дорівнює двом (рисунок 55). Перпендикуляри від граничних точок, що відповідають нормальним значенням параметрів температури і ШОЕ, утворять на координатній площині прямокутник зони здоров’я. Припустимо, що в пацієнта С з гіпертермією виявлена підвищена ШОЕ (що є свідченням запалення). Діагностичний висновок тепер набуває більш осмисленого вигляду: запальний процес, що супроводжується підвищенням температури.
Рис. 34. Двомірний фазовий простір станів
Очевидно, що і такий діагноз не є задовільним. Введемо третій показник: кількість еозинофілів у крові (що є свідченням алергізації організму). Наш простір стає тримірним (n=3), а зона здоров’я набуває форми об’ємної фігури параллелепіпеда. І якщо, наприклад, у пацієнта С ми виявляємо підвищення кількості еозинофілів (точка С), то тепер діагноз звучить як «запалення алергічної природи, що супроводжується гіпертермією».
Збільшення кількості досліджуваних параметрів до трьох принципово не підвищує цінність нашого діагностичного висновку. Очевидно, що ця кількість повинна істотно перевищувати три. Але в такому випадку простір, утворений координатними вісями параметрів, стає багатовимірним і його неможливо відобразити на папері. Будемо називати його фазовим простором станів. Гіперпростір, утворений координатними вісями параметрів, називається параметричним гіперпростором. Його важко уявити у людський свідомості, він може існувати лише в модельній математичній формі, наприклад, у пам’яті комп’ютера.
Проте, ми можемо зобразити його приблизну модель у вигляді двомірної площини з умовою, що кожна координатна вісь описує не один, а деяку сукупність параметрів (рисунок 56). Якщо відобразити на створеній таким чином площині множину всіх можливих станів пацієнтів, то виявляється, що їх можна згрупувати у певні зони, що умовно представлені на рисунку 56. Поряд із зоною здоров’я (1) там існує зона передхвороби преморбідна (ргеmorbis предхворобна, лат.) зона (2); зона хвороби (3), обмежена термінатором клінічної смерті (4); за межами якої розташовується зона біологічної смерті (5), тобто зона із значеннями параметрів, не сумісних з життям.
Рис. 35. Двомірна модель параметричного гіперпростору
Зона хвороби неоднорідна. В цілому вона є сукупністю всіх можливих нозологічних одиниць, тобто синдромів і діагнозів, вже відомих сучасній науці та тих, які ще мають бути вивченими. Топологічно (геометрично) зона хвороби сукупність нескінченної кількості точок, для яких значення хоча б одного з параметрів багатовимірного простору станів виходить за межі свого нормального значення. В залежності від значень конкретних параметрів, в зоні хвороби виділяють нозологічні зони тих чи інших захворювань.
Розглянуті вище приклади дозволяють прояснити суть логіки фазових інтервалів. Вона вкрай проста і складається з трьох етапів.
-
Визначення всіх суттєвих параметрів організму пацієнта і створення формального опису стану пацієнта у вигляді сукупність конкретних чисел поточних значень цих параметрів.
-
Визначення координат точки, яка відповідає поточному стану організму та має назву точки стану у фазовому просторі.
-
Визначення положення цієї точки у фазовому просторі станів, де позначені зони, що описані вище. У залежності від розташування точки в тій чи іншій зоні однозначно визначається стан організму пацієнта.
Логіка фазових інтервалів один із сучасних лікувально-діагностичних підходів. Його основні переваги полягають у слідуючому:
-
одночасний і взаємозалежний аналіз великої кількості параметрів;
-
можливість автоматизації великого обсягу розумової діяльності в сферах, де можливості людського мозку обмежені.
Недоліки підходу:
-
ефективна робота схеми фазової діагностики потребує великої попередньої дослідницької роботи, результати якої у вигляді бази даних і знань вносяться у середовище діагностуючих програм;
-
застосування логіки фазових інтервалів практично не можливо без застосування сучасної обчислювальної техніки.
- 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