Предмет та об’єкт медичної інформатики
Перед людством постає проблема споживання інформації. Людина не може осягнути навіть маленької частки того потоку інформації, який приходить до неї різними інформаційними каналами. Цю проблему можна вирішити тільки шляхом упорядкування інформації, її сортування та спеціалізації. при розв’язанні різних задач медицини та охорони здоров’я визначальними характеристиками є час та інформація. Швидкість та якість отримання та обробки інформації стали сьогодні умовою існування та прогресу галузі. Цю проблему неможливо вирішити без використання інформаційних комп’ютерних технологій.
Впровадження інформаційних технологій в повсякденну практику охорони здоров’я веде за собою корінні зміни в організації праці багатьох медиків. Кожен етап розвитку системи охорони здоров’я та медицини пов’язаний з появою нових інтегрованих областей знань, які несуть в собі загальнонаукові основи: медична кібернетика, економіка, охорона здоров’я, менеджмент і маркетинг тощо. Інформатизація та бурхливий розвиток інформаційних процесів в системі охорони здоров’я в 70-х роках ХХ століття спочатку за кордоном, а потім і в нашій країні привели до становлення самостійної науки – медичної інформатики.
Медична інформатика (МІ) – це галузь науки, що швидко розвивається. Вона орієнтована на біомедичну інформацію (дані та знання, їх зберігання, передачу та обробку, використання для розв’язання проблем або прийняття рішень). Вона вивчає закономірності і методи одержання, зберігання, опрацювання і використання знань у медичній науці та практиці з метою розширення обріїв і можливостей пізнання, профілактики і лікування хвороб, охорони і поліпшення здоров’я людини. Це наукова дисципліна, що містить систему знань про інформаційні процеси в медицині, системі охорони здоров’я та суміжних дисциплінах, обґрунтовує та визначає способи та засоби раціональної організації та використання інформаційних ресурсів з метою охорони здоров’я населення.
Медична інформатика сьогодні – це цілий комплекс наукових напрямів, що відрізняються один від одного як поглядом, так і тими методами, які в них використовуються. І сьогодні продовжується диспут про те, який метод кращий для медицини – теоретичний чи експериментальний: це здорове протиставлення поглядів емпіричного дослідження і результатів наукових досліджень. Теоретичні припущення були переважно основою раціональної практичної медицини. Якщо колись медицина вважалась мистецтвом, до зараз все більше звертаються до її теоретичного обґрунтування, надається перевага розвитку формальних теоретичних методів, які б впроваджувались в медичну практику. Разом з тим розвиваються і медичні знання, включно до молекулярного та генетичного рівнів.
Експериментальна наука не завжди може відповісти на запитання про природу захворювання та методи його лікування. Медичний експериментальний пошук відбувається в лабораторіях та клініках. Одним з основних методів дослідження в медичній інформатиці є математичне моделювання з використанням комп’ютерів – це універсальна методологія, основний інструмент математизації всіх медичних знань.
Медична інформатика стала необхідною з того часу, коли почався перехід від розрізненого використання комп’ютера до цілісних інформаційних технологій. Як і всі наукові дисципліни, медична інформатика має предмет вивчення – інформаційні процеси (під час яких відбувається збір, обробка, накопичення, зберігання, пошук, розповсюдження та використання інформації), пов’язані з медико-біологічними, клінічними та профілактичними проблемами медицини.
Завданнями медичної інформатики є:
-
дослідження інформаційних процесів в медицині;
-
розробка нових інформаційних технологій медицини;
-
вирішення наукових проблем створення та впровадження обчислювальної техніки в медицину.
Тоді як об’єктом вивчення виступають інформаційні технології в системі охорони здоров’я, провідною частиною якої є охорона здоров’я та елементи системи за такими рівнями управління та організації, як: державний (або регіональний); територіальний (або область, місто, район); рівень медичного закладу (лікувально-профілактичний заклад, науково-дослідний інститут, ВНЗ, служби забезпечення ліками та медтехнікою тощо); індивідуальний / базовий (або рівень контакту «лікар-пацієнт»). На кожному із зазначених рівнів та між ними відбувається обмін інформацією у вигляді інформаційних потоків. Інформаційні потоки в медико-соціальному середовищі впорядковуються для: вдосконалення організаційної структури управління системою охорони здоров’я; оптимізації процесів в медицині з метою підвищення якості лікування та контролю за станом здоров’я; вдосконалення системи документації; автоматизації процесів одержання, збору, збереження, пошуку, передачі та використання інформації.
Від впорядкованості інформаційних потоків залежать чіткість функціонування медицини в цілому як галузі та ефективність управління нею. Впорядкування інформаційних потоків на всіх рівнях підвищує рівень функціонування системи охорони здоров’я й дозволяє економно використовувати кадрові, фінансові та матеріальні ресурси. Застосування положень і принципів медичної інформатики як науки допомагає оптимальним чином опрацювати медичну інформацію, отримувати потрібні практичні результати і приймати правильні рішення, ефективно використовувати інформаційні ресурси. Останні можуть існувати як в пасивній формі (медичні книги, патентні описи, аудіо-, відеозаписи та інші «розпорошені» знання), так і в активній формі (у вигляді електронної інформації, з якою має справу комп’ютер).
Роль медичної інформатики в науково-практичному обґрунтуванні та використанні сучасних технологій полягає в знаходженні нових рішень на стику формального та логічного підходів з емпіричним описовим характером медицини. Основою основ при роботі з інформацією є мислення та логічний аналіз. Саме вони лежать в основі клінічного діагнозу – фіксованого на інформаційному носії висновку лікаря про локалізацію, характер та стадію захворювання, яке обґрунтовує оптимальний вибір лікувальної тактики (керуючої дії) в межах наявних медичних ресурсів.
Лікар-клініцист, в основному, працює з даними. Його задача в системі надання медичної допомоги – отримання та подання для подальшої роботи персоніфікованої інформації про пацієнта. В клінічному діагнозі лікар фіксує інформацію як результат аналізу та оцінки відомостей про біологічні якості та індивідуальне здоров’я пацієнта.
- 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