Медична інформатика - інформація

1. Апаратні складові та програмне забезпечення комп’ютера.

До апаратного забезпечення обчислювальних систем відносять пристрої та прибори, які утворюють апаратну конфігурацію:

–системний блок;

–монітор (дисплей);

–клавіатура;

–маніпулятор “миша”

Системний блок являє собою основний вузел, всередині якого

встановлені найбільш важливі компоненти. Системні блоки мають різні розміри та конфігурації, але всі побудовані за

однаковими принципами і включають

такі вузли:

–материнську (системну) плату

–накопичувач на жорсткому магнітному диску (вінчестер)

–дисковод для накопичувачів на гнучких магнітних дисках

-виведення інформації на зовнішні накопичувачі типу дискети

–дисковод для компакт-дисків (CDROM)

–дисковод для DVD

Крім цих вузлів, у системному блоці можуть розміщуватися знімні

диски, звукова та відеоплата, мережна плата й інші вузли для роботи з

периферійними пристроями.

Клавіатура і монітор є стандартними пристроями введення та виведення інформації, тобто в найпростішій ситуації команди вводяться з клавіатури, а оброблена інформація виводиться на монітор.

Миша не належить до стандартних пристроїв, однак її використання значно спрощує процес уведення інформації в комп’ютер і створює комфортні умови користування ним

Програмне забезпечення – сукупність програм, процедур і правил, а також документація, що стосуються функціонування системи оброблення даних. Програмне забезпечення ПК поділяють на такі основні класи:

–операційна система та сервісні програми;

–інструментальні мови і системи програмування;

–прикладні системи

Операційна система (ОС)–сукупність програмних засобів, основними функціями яких є керування апаратними ресурсами обчислювальної системи та забезпечення діалогу між користувачем та комп’ютером. Операційна система і сервісні програми потрібні для роботи кожного комп’ютера. Вони, як правило, постачаються разом із ним незалежно від сфери застосування. У наш час найбільшого поширення набули такі ОС: Windows, Linux, OS/2 тощо.

Інструментальні мови і системи програмування- ці засоби служать для розроблення програм.

Комп’ютерні програми розробляються мовою, зрозумілою людині (інструментальна мова), після чого спеціальна програма (транслятор) перекладає текст програми машинним кодом (транслюється).

Інструментальні мови поділяються на мови низького рівня (близькі до машинної мови) та мови високого рівня (близькі до мови людини). До мов низького рівня належать асемблери, а високого –Basic, Pascal, C, мови баз даних тощо

До системи програмування, крім транслятора, належать текстовий

редактор, компонувальник, виконавча система, бібліотека стандартних

програм, налагоджувач тощо. Прикладами таких систем є Delphi, Visual

Basic, Visual Fox Pro, C++ та ін.

Прикладні системи - призначені для розв’язування задачі чи класу задач або для надання користувачеві певних послуг. Завдякиприкладним системам можуть розв’язувати свої професійні задачі користувачі комп’ютерів, які не вміють програмувати. Прикладні системи ще називають пакетами прикладних програм. Вони поділяються на три групи:

–методоорієнтовані

–проблемноорієнтовані

–загального призначення

До таких пакетів належать текстові редактори, електронні таблиці,

пакети ділової графіки.

2. Інформація та її властивості. Одиниці вимірювання інформації.

Інформація - це набір відомостей про об'єкти, явища і процеси навколишнього світу, або інформація — це відомості, знання, які ми отримуємо із зовнішнього світу.

Інформація передається за допомогою повідомлень. Повідомлення – це інформація, яка передається від джерела інформації до споживача інформації.

Джерелом інформації слугують матеріальні об’єкти, які генерують інформацію про матеріальні об’єкти, ідеї (думки, переконання, тощо) та події

Споживачами інформації можуть лише об’єкти, які наділені засобами сприйняття повідомлень

До характерних властивостей інформації належать:

− Об'єктивність. (вона є відображенням зовнішнього світу, a він існує незалежно від нашої свідомості, знань, думок та суджень про нього.

− Достовірність. Інформація є достовірною, якщо вона відображає істинний стан справ. На основі достовірної інформації приймаються правильні рішення.

− Повнота. Інформацію можна назвати повною, якщо її достатньо для розуміння ситуації та прийняття рішення.

− Актуальність інформації — важливість, істотність для даного часу.

− Корисність. Ступінь корисності інформації залежить від потреб конкретних людей і від тих задач, які за допомогою отриманої інформації можна розв'язати.

− Зрозумілість. — Інформація повинна бути представлена в доступному для сприйняття вигляді.

Біт - це найменша порція інформації.. Подія, що мае два можливих варіанти, може бути записана за допомогою двох цифр: O i l. Число, що набувае двох значень, називаеться двійковим числом, або англійською мовою Binary Digit (скорочено bit - біт).

Біт - одиниця досить дрібна, її недостатньо для вимірювання обсягів інформації, якими оперують сучасні комп'ютери та інші обчислювальні пристрої. Тому використовують більші одиниці, основною із них е байт: 1 байт 2³ = 8 біт

Байт кратний біту і е послідовністю з восьми двійкових знаків Oil, наприклад, 10110100 або 00101110.

Ще більшими одиницями інформації є одиниці, кратні байту:

1 Кбайт (кілобайт) = 2¹⁰ байт = 1024 байт

1 Мбайт (мегабайт) = 2¹⁰ кілобайт = 1024 Кбайт

1 Гбайт (гігабайт) = 2¹⁰ мегабайт = 1024 Мбайт

1 Тбайт (терабайт) = 2¹⁰ гігабайт = 1024 Гбайт.

3. Медична інформація та її види.

Медична інформація - це різноманітні дані про організм людини, медичні заклади, засоби лікування, види профілактичних заходів, довідкова література. У медичній інформаційній системі медична інформація поділяється на такі класи:

1.Паспортно-демографічні дані - дані, які записуються в паспорт, характер роботи, відомості про родичів.

2.Дані про структуру і функцію медичних закладів: симптоми, синдроми, діагнози;

3.Статистично-керуючі дані: діагнози, термін перебування в стаціонарі, ступінь відновлення працездатності.

4.Планові показники, дані про господарську і бухгалтерську діяльність медичних закладів.

5.Довідкова інформація.

6.Системні дані (порівняльна інформація, різні показники).

Вся медична інформація поділяється на такі категорії:

1.Якісна- ознаки, діагнози, висновки.

2.Кількісна - різні показники, градація параметрів, числові значення.

3.Адресна - коди, ідентифікатори.

Інформація може мати такі види:

1. Неперервний, або дискретний: ЕКГ - неперервна інформація може бути у вигляді окремих послідовних сигналів, тобто дискретною (переривчастою).

2. Аналоговий. У лікуванні певної хвороби шукаються схожі (аналогічні) випадки, що були раніше, симптоми хвороби в данної людини порівнюються (аналогічно) із симптомами найбільш імовірного діагнозу.

3. Документальний. Інформація має вигляд документа. Наприклад, історія хвороби, епікриз, рецепт.

Форми подання медичної інформації є такі:

1.Символьна - знаки, букви, цифри, колір.

2.Текстова - анамнез, витяг, рекомендації лікаря.

3.Графічна – схеми, графіки, малюнки, таблиці, фотографії, ЕКГ, ЕЦГ, АТ

4. Предмет і об'єкт вивчення медичної інформатики. Завдання медичної інформатики.

Медична інформатика - це нова наука, яка вивчає закономірності інформаційних процесів у медико-біологічних системах, способи впровадження інформаційних технологій у медичну практику. Оскільки медична інформатика є молодою наукою сучасної епохи, то вона, як і багато інших фундаментальних медико-біологічних наук, виникла шляхом поєднання кількох наук: філософії, фізики, математики, теорії ймовірностей, біології, медицини, кібернетики.

Предметом вивчення медичної інформатики є інформаційні процеси (обмін інформацією) у медико-біологічних системах та інформаційні технології.

Медична інформатика насамперед розв’язує задачі інформатизації медичної діяльності. Інформатизацією професійної медицини називають масове впровадження в практику роботи лікувально-профілактичних установ методів і засобів збирання, обробки, передачі та зберігання медичної інформації за допомогою засобів обчислювальної техніки і засобів передачі інформації.

Перед медичною інформатикою стоять такі завдання:

1. Вивчення закономірностей інформаційних процесів у медико-біологічних системах.

2. Синтез теоретичного матеріалу: гіпотез, теорій, законів, правил.

3. Створення нових інформаційних технологій на основі теоретичного фундаменту.

4. Пошук шляхів упровадження інформаційних технологій у медичну практику.

5. Комп’ютерні інформаційні мережі та їх види. Основні топології мереж.

Комп’ютерна мережа – це сукупність комп’ютерів, що з’єднані лініями зв’язку і оснащенні комунікаційним обладнаннням і комунікаційним програмним забезпеченням.

Комп'ютерна мережа забезпечує:

· колективне опрацювання даних користувачами, комп'ютери яких під’єднані до мережі,

· обмін даними між цими користувачами

· cпільне використання програм, модемів та інших периферійних пристроїв

6. Основні типології мереж.

Існує три основних топології мережі:

1. шина (bus), при якій всі комп’ютери паралельно підключаються до однієї лінії зв’язку й інформація від кожного комп’ютера одночасно передається всім іншим комп’ютерам;

2. зірка (star), при якій до одного центрального комп’ютера приєднуються інші периферійні комп’ютери, причому кожний з них використовує свою окрему лінію зв’язку ;

3. кільце (ring), при якій кожний комп’ютер передає інформацію завжди тільки одному комп’ютеру, наступному в ланцюжку, а одержує інформацію тільки від попереднього комп’ютера в ланцюжку, і цей ланцюжок замкнутий в «кільце»

7. Сервер і робоча станція.

Робоча станція- позначають стаціонарний комп'ютер у складі локальної обчислювальної мережі (ЛОМ) по відношенню до сервера. У локальних мережах комп'ютери поділяються на робочі станції і сервери. На робочих станціях користувачі вирішують прикладні завдання (працюють в базах даних, створюють документи, роблять розрахунки, грають у комп'ютерні ігри). Сервер обслуговує мережу і надає власні ресурси всім вузлам мережі, в тому числі і робочим станціям.

8. Принципи побудови глобальної мережі INTERNET.

Мережа Internet – це інтермережа, що складається з багатьох мереж, які працюють на базі протоколів TCP/IP, об’єднані шлюзами та використовують єдиний адресний простір та простір імен.

TCP/ІP становить цілу сукупність протоколів – систем стандартів і правил зв’язку та передачі даних в глобальній мережі. Наприклад, призначення найбільш відомих протоколів з цього сімейства наступне:

¨ ІP (Internet Protocol) – це протокол мережного рівня, що забезпечує сервіс передавання пакетів між вузлами мережі;

¨ TCP (Transmission Control Protocol) – є протоколом транспортного рівня з попереднім налагодженням сполучення. Він гарантує надійне передавання пакетів.

В Інтернеті існує багато сервісів, і усі вони підтримуються різними протоколами – FTP, SMTP, POP3, HTTP тощо.

Кожний вузловий комп’ютер Іnternet має свою власну адресу – ІP-адресу.

ІP-адреса комп’ютерів складається із 4 байт у числовому вигляді, наприклад 193.193.197.218 (чотири числа, розділених крапками, кожне з яких знаходиться у межах від 0 до 255). У адресу входить адреса мережі, до якої підключений комп’ютер, а також адреса самого комп’ютера. Останнім часом, у зв’язку з дефіцитом ІР-адрес, розроблено кілька пропозицій щодо збільшення адрес.

В цифровій формі адресу важко запам'ятовувати та незручно нею користуватись, тому було створено доменну систему імен. Вона прив’язує до цифрової адреси легке для запам'ятовування ім'я. Простір доменних імен має ієрархічну структуру. Першою праворуч записується скорочена назва країни (для України — uа), наступним — ім'я піддомена (назва міста чи організації) і так далі. Наприклад, mon.gov.ua, choippo.edu.ua.

Домени верхнього рівня можуть мати, наприклад, такі значення: ua – Україна; ru – Росія; uk – Великобританія; de – Німеччина; com – комерційні фірми; net – мережеві організації; edu – навчальні заклади; org – державні та суспільні установи тощо; gov – установи влади

Маршрут, яким пересилається повідомлення, обирається за допомогою служб маршрутизації. Існують кілька шляхів, якими можна доставити повідомлення зазначеному адресату, і відправнику не відомо, яким саме маршрутом воно буде переслано у кожному конкретному випадку.

9. Програми-браузери, їх приклади.

Програма-браузер (веб-переглядач) - програмне забезпечення для комп’ютера або іншого електронного пристрою, як правило, під’єднаного до Інтернету, що дає можливість користувачеві взаємодіяти з текстом, малюнками або іншою інформацією на гіпертекстовій веб-сторінці. Тексти та малюнки можуть містити посилання на інші веб-сторінки, розташовані на тому ж веб-сайті або на інших веб-сайтах. Веб-переглядач за допомогою гіперпосилань дозволяє користувачеві швидко та просто отримувати інформацію, розміщену на багатьох веб-сторінках.

Програма-браузер під’єднується до сервера HTML, отримує з нього документ і форматує його для представлення користувачеві або намагається викликати зовнішню програму, яка це зробить, залежно від формату документа. Без допомоги зовнішніх програм представляються формати текстових документів HTML, XHTML та найпоширеніші формати растрової графіки GIF, JPEG, PNG.

Приклади програм-браузерів: Google Chrome, Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera, Safari. До операційної системи Windows додаються Internet Explorer, Netscape Navigator.

10. Поняття та призначення пошукових серверів. Тематичні пошукові сервери.

Пошуковий сервер - це Web-вузол, який спеціалізується на пошуку інформації за відповідним запитом. Після обробки запиту сервер видає список посилань (адрес) на електронні джерела, при цьому кожна адреса в такому списку є гіперпосиланням після активації якого можна одразу ж відкрити відповідну сторінку. Відомими пошуковими серверами є Google, Yandex, Yahoo, Alta Vista, Rambler, Aport, Meta.

За принципом дії пошукові сервери поділяються на пошукові каталоги та пошукові машини. Багато пошукових серверів (інформаційно-пошукових систем) є одночасно і пошуковими каталогами, і пошуковими машинами (індексами).

Пошукові машини є пошуковими серверами, де користувач вводить запит в полі пошуку у вигляді ключових слів, які відповідають змісту шуканої інформації. У відповідь на запит видається список веб-сторінок, де зустрічаються вказані слова (Google).

Пошукові каталоги є тематичними пошуковими серверами - дані про сторінки Інтернет розсортовані у них за тематикою. Всі каталоги побудовані за принципом «від загального до одиничного»: можна поступово опускатися у напрямку рубрика(розділ)-підрубрика і т.д. до матеріалів дуже вузької теми; мають зручну деревовидну структуру. Одним з найбільш відомих тематичних пошукових серверів є Мета.

11. Системи управління базами даних.

Системи управління базами даних (СУБД) – це сукупність мовних і програмних засобів, призначених для створення, управління і спільного використання БД багатьма користувачами.

Основні переваги використання СУБД:

- скорочення зайвої надмірності даних, що зберігаються;

- усунення суперечливості даних ;

- спільне використання даних, що зберігаються;

- можливість швидкого надання даних на різноманітні запити користувачів без додаткової роботи прикладних програм;

- можливість комплексної автоматизації параметрів автоматизованих інформаційних систем (АІС);

- спрощення підтримки цілісності даних (адекватність та узгодження).

Недоліки використання СУБД:

- додаткові витрати апаратних ресурсів (наприклад, пам’яті) під час роботи та розміщення СУБД;

- додаткові витрати на їх встановлення на підтримку в робочому стані;

- необхідність кваліфікованого персоналу для централізованого управління БД.

Сучасні СУБД можуть підтримувати:

- різні типи подання даних й операції над ними;

- природне і ефективне подання в БД різних відношень між об’єктами;

- перевірку даних на несуперечність;

- дедуктивний вивід;

- управління розподіленими БД, інтеграцію неоднорідних БД;

- централізацію та інтеграцію даних в мережах ПК.

12. Бази даних в медицині.

Медична база даних (БД) - досить об'ємний набір добре структурованих за єдиними правилами даних у галузі медицини на машинних носіях. Такий набір має єдині способи і методи обробки даних у різних медичних проблемах.

Бази даних використовуються в медицині для різних цілей. Наприклад, їх використовують для зберігання всіх даних про пацієнтів. Ці бази даних можуть бути доступні з будь-якого комп'ютера внутрішньої мережі лікарні.

13. Способи створення структури таблиці.

Основним об’єктом СУБД є таблиця, яка створюється для збереження даних у табличному вигляді. Якщо в таблицях потрібно знайти певну інформацію, створюють запит. Для зручності введення відомостей до бази даних та їх перегляду застосовують форми.

СУБД Access пропонує декілька способів створення таблиць:

· у режимі конструктора, де передбачено самостійну розробку структури таблиці;

· за допомогою майстра, де створення таблиці здійснюється на основі вибору її полів із запропонованих переліків таблиць та полів;

· шляхом уведення даних, коли поля створюються автоматично відповідно до даних, що вводяться.

Для створення таблиці в режимі конструктора потрібно в головному вікні бази даних подвійним натисканням лівої кнопки миші вибрати команду Створення таблиці в режимі конструктора. Вікно конструктора таблиці розділене на дві частини: у верхній вводять інформацію про поля таблиці — їх імена, типи даних та призначення; нижня частина вікна (із заголовком Властивості поля) демонструє додаткові властивості полів.

Імена полів у таблиці мають бути унікальними. В імені дозволяється застосовувати літери, цифри, пропуски, інші спеціальні символи за винятком: крапки, знаку оклику, квадратних дужок. Ім’я поля не може починатися з пропуску й містити більше 64 символів. Для визначення ключового поля потрібно на панелі інструментів вікна конструктора таблиць вибрати кнопку Ключове поле. Зліва від назви поля з’явиться зображення ключа.

Будь-яка таблиця бази даних може бути подана у двох режимах: режимі таблиці, в якому вводяться та редагуються дані; або режимі конструктора, призначеному для редагування структури таблиці.

Змінити режим подання таблиці можна за допомогою команд меню Вигляд (Конструктор або Режим таблиці) або відповідних кнопок ( та ) панелі інструментів.

14. Типи даних таблиці. Властивості даних та об’єктів.

Тип даних зумовлюється значеннями, які передбачається вводити до поля. СУБД Access дозволяє встановити такі типи даних:

· Текстовий, який застосовується для збереження звичайного тексту, що містить не більше 255 символів;

· Поле МЕМО призначене для запису великих обсягів тексту й може зберігати до 65 535 символів;

· Числовий тип даних застосовується для збереження чисел;

· Дата/час призначений для збереження календарних дат і часу;

· Грошовий зберігає дані з позначкою валюти;

· Лічильник — це спеціальний тип даних для визначення порядкової нумерації записів;

· Логічний тип даних забезпечує збереження одного з двох значень: «так» чи «ні». Значення можна змінити на «включено» / «вимкнено», «істина» / «хибність»;

· Поле об’єкта OLE призначене для збереження інших об’єктів — електронних таблиць, текстових документів, графічних малюнків, звукових файлів тощо;

· Гіперпосилання призначені для створення посилань для переходу до іншого об’єкта, сторінки, документа, форми тощо.

Вибір у списку Тип даних значення Майстер підстановок допомагає створити список можливих значень цього поля.

15. Класифікація медико-біологічних даних.

Мета класифікації: підтримання статистики охорони здоров’я, полегшення дослідження в області охорони здоров’я

Вимоги до класифікації: Однозначні і повні принципи для використання; Однорідний порядок (один принцип на рівень); відповідність поставленої мети; Сформованість області; класи не повинні перетинатися; зрозумілі критерії для визначення меж класу; Достатній рівень деталізації.

16. Класифікаційні системи.

Міжнародні системи класифікації: DSM, ICD, ICPC, SNOMED

ICD (International Classification of Diseases) – це первинна система кодування для узагальненого запису про хворого. Перше видання було опубліковано в 1900, і виправлялось та перевидавалось з десятирічними проміжками. Сама остання версія – це ICD-10, що публікувалася в 1992 році.

ICPC – це двоосьова система. Перша вісь, орієнтована в напрямку систем організму, кодується літерою, а друга вісь, компонент, кодується двома цифрами. Складена вісь містить сім груп коду. У цій системі діагноз пневмонія кодується R81 (R для дихального шляху і 81 для діагностичного компоненту). Коди, що можуть бути застосовані більш ніж до однієї системи, описані тільки як двозначний компонент. Наприклад, код процедури 42 (електричне обстеження) може використовуватися для реєстрації електрокардіограми, використовуючи код K42. Ці коди вимагають комбінації з літерою системи.

Система кодування (DSM), розроблена американською Психіатричною Асоціацією, слугує цілям діагностування і статистичної обробки розумових порушень. Перше видання (DSM-І) публікувалося в 1952. При розробці DSM-II було прийнято рішення взяти за основу недавно розроблений ICD-8. Обидві системи набрали сили в 1968. DSM-IV узгоджено з розробкою ICD-10.

Порушення в системах DSM класифіковані уздовж п’яти осей:

· клінічні синдроми,

· порушення особистості і спеціальні порушення, пов’язані з ростом,

· важливі фізичні умови,

· наявність психологічних стресів,

· повне психологічне функціонування.

SNOMED

SNOMED дозволяє кодування декількох аспектів хвороби. SNOMED публікувався в 1975 і був перевиданий у 1979. Його поточна версія називається SNOMED (Systematized Nomenclature of Human and Veterinary Medicine) – Міжнародна Систематизована Номенклатура Людської і Ветеринарної Медицини. SNOMED це також багатоосьова система. Код SNOMED II складався з 7 частин, а Міжнародного SNOMED – з 11 частин або модулів. Кожний з цих модулів формує повну ієрархічну систему класифікації.

Діагноз у SNOMED, складається з топографічного коду, коду морфології, коду системи організму, і коду функції (див. табл. 18). Коли існує чітка підстава для комбінації цих чотирьох кодів , шуканий діагностичний код вважається визначеним. Наприклад, код хвороби D-13510 (Пневмонія Пневмококова) рівноцінний до комбінації:

T-28000 (топологічний код для Легень),

M-40000 (морфологічний код для Запалень) і

L-25116 (для Стрептококової пневмонії) уздовж осі організму.

17. Кодування медико-біологічних даних.

Кодування – це процес віднесення індивідуального об'єкта до певного класу, або до набору класів у випадку багатоосьової класифікації. У більшості класифікацій, класи позначені кодами. Кодування, фактично, – це інтерпретація різних властивостей об'єкта. Коди можуть бути позначені числами, літерами, або і тим і іншим. Нижче наведені різні види кодів.

Числові коди можуть надаватися послідовно. Це означає, що кожен новий клас отримує наступне невикористане число. Перевага в тому, що можуть бути легко додані нові класи.

Числові коди можуть надаватися й випадковим чином, щоб уникати наявності будь-якої конкретної інформації, прихованої у коді.

Мнемонічний код формується з одного або кількох символів класу. Це допомагає користувачам запам'ятовувати коди. Однак, для класифікацій з багатьма класами це може привести або до довгих кодів, або до кодів, не схожих з рубриками класу. Таким чином, мнемонічні коди в цілому використовуються для обмежених списків класів. Наприклад, лікарняні відділення часто позначаються мнемонічними кодами.

Ієрархічні коди формуються, розширюючи існуючий код на один або більшу кількість додаткових символів для кожного додаткового рівня деталізації. Ієрархічний код несе інформацію щодо рівня деталізації спорідненого класу і щодо ієрархічних зв’язків з його родовим (батьківським) класом. Такий спосіб кодування подібний до структури ієрархічних баз даних, з більш загальним класом (батьками) на вищому рівні, і більш дрібними класами (дітьми) на нижчих рівнях. Це означає, що дані можуть бути відновленими, використовуючи ієрархічні коди на деякому рівні, навіть, коли на більш низьких рівнях зроблені істотні продовження або модифікації.

Коди зіставлення – це складені коди, що складаються із частин (сегментів). Кожен сегмент характеризує пов'язаний з ним клас. У ICPC, наприклад, діагностичний код сформований із використанням коду, що складається з однієї літери алфавіту (мнемонічний код для трактування) і двозначним числом. Наприклад, усі коди із символом "D" пов'язані з процесом травлення, а всі коди, що починаються з "N", описують порушення нервової системи.

18. Обробка медико-біологічних даних за допомогою електронних таблиць.

У своїй діяльності лікар при обробці даних зустрічається з необхідністю зображувати дані у вигляді таблиць. У проведенні розрахунків над даними, які подані в табличній формі, широко використовують спеціальні програми, які називають електронними таблицями.

Електронна таблиця створюється в пам’яті комп’ютера, її можна переглядати, змінювати, зберігати, друкувати на принтері. На екрані монітора електронна таблиця має вигляд прямокутної матриці, що складається з колонок і рядків, на схрещенні яких утворюються клітинки. Кожна колонка і рядок мають ідентифікатор, так що кожна клітинка може бути визначена однозначно.

У медицині Excel використовують для обробки статистичних даних. Електронні

таблиці, звичайно, менш зручні для аналізу медичних даних, ніж спеціалізовані статистичні пакети, проте найпростіша статистична обробка даних в медичних роботах часто проводиться саме за допомогою електронних таблиць внаслідок їх широкої поширеності.

Інструменти Excel дозволяють виконувати аналіз масивів даних і представляти результати аналізу у вигляді графіків і діаграм. Електронні таблиці мають у своєму розпорядженні зручні засоби для ведення баз даних, які створені на основі звичайних списків. І це далеко не повний перелік того, що можна зробити в такій потужній системі як Excel. клітинки помішуються числа, математичні формули і тексти.

19.Базові поняття теорії ймовірності.

Теорія ймовірностей – це розділ, що вивчає закономірності випадкових явищ: випадкові події, випадкові величини, їх властивості та операції над ними.

Випробуванням у цьому випадку називається реалізація певного комплексу умов, тобто у даному випадку підкидання монети. Випробування може відтворюватися необмежену кількість разів. При цьому комплекс умов включає в себе випадкові чинники.

Результатом випробування є подія. Подія буває:

1. Достовірною (завжди відбувається у результаті випробування);

2. Неможливою (ніколи не відбувається);

3. Випадковою (може відбутися або не відбутися в результаті випробування).

Основні поняття теорії

Імовірність – ступінь можливості того, що подія відбудеться. Коли підстави для того, щоб яка-небудь можлива подія сталася насправді, переважують протилежні підстави, то ця подія називають ймовірною, в іншому випадку – малоймовірною або неймовірною.

Випадкова величина – це величина, яка у результаті випробування може набути того чи іншого значення, причому невідомо заздалегідь, яке саме. Наприклад: число на пожежну станцію за добу, число попадання при 10-ти пострілах і. т.д.

Випадкові величини можна розділити на дві категорії.

1. Дискретною випадковою величиною називається така величина, яка у результаті випробування може набувати певних значень із певною ймовірністю, що утворює рахункову множину (елементи якого можуть бути занумеровані). Ця множина може бути як кінцевою, так і нескінченною. Наприклад, кількість пострілів до першого влучення в ціль є дискретною випадковою величиною, тому ця величина може набувати й нескінченну, хоча і рахункову кількість значень.

2. Безперервною випадковою величиною називається така величина, яка може набувати будь-які значення з деякого кінцевого або нескінченного проміжку. Очевидно, що число можливих значень неперервної випадкової величини нескінченне..

20. Методи обробки біосигналів.

Обробка біосигналів звичайно складається як мінімум з чотирьох етапів (див.

 вимірювання або спостереження – реєстрація сигналів;

 перетворення і зміна форми сигналів – трансформація сигналів;

 обчислення діагностично-істотних параметрів сигналів;

 інтерпретація або класифікація сигналів.

Реєстрація, трансформація та класифікація сигналів

На першому етапі – реєстрація сигналів – ми використовуємо перетворювачі

(датчики) для отримання електричних сигналів, які можуть оброблятися

комп’ютерами. На цьому етапі, хімічні або механічні сигнали перетворюються в електричні сигнали, а сигнали, які вже є електричними – вловлюються електродами.

В другому етапі необхідно обробити сигнали таким чином, щоб у подальшому можна було отримати їх семантичні параметри. Другий етап також називають попередня обробка.

Протягом попередньої обробки або на етапі перетворення

необхідно:

 зменшити перешкоди;

 зменшити обсяг даних таким чином, щоб ми змогли обчислити

найбільш суттєві у діагностичному плані параметри.

На третьому етапі отримуються семантично релевантні параметри (які також

називаються ознаками), які можуть бути використані як вхідні дані для

подальшого прийняття рішень. Певним чином такі параметри нагадують ознаки та симптоми, що використовуються для постановці діагнозу

21. Типи сигналів.

22. Кількісні, якісні та порядкові дані.

23. Оцінка параметрів розподілу.

24. Критерії перевірки статистичних гіпотез.

Для перевірки гіпотези використовують критерії, що дозволяють прийняти або спростувати гіпотезу.

В більшості випадків статистичні критерії засновані на випадковій вибірці (X1, X2, …,Xn) фіксованого об'єму n>=1 з розподілу P. У послідовному аналізі вибірка формується в ході самого експерименту і тому її об'єм є випадковою величиною.

25. Статистичні функції перевірки гіпотез.

У ряді галузей науки і техніки для з’ясування того чи іншого випадкового факту часто висловлюють припущення (гіпотезу), яке можна перевірити, опираючись на результати спостережень у випадковій вибірці, тобто статистично.

Статистичні функції Excel:

Функція AVEDEV – визначає середнє абсолютних значень відхилення точок даних від середнього.

Функція AVERAGE – визначає середнє арифметичне аргументів.

Функція CORREL – визначає коефіцієнт кореляції між двома наборами даних.

Функція MEDIAN – визначає медіану вказаних чисел.

Функція MODE.SNGL – визначає значення, яке найчастіше трапляється в наборі даних.

Функція STDEV.S – обчислює стандартне відхилення на основі гіпотези.

Статистичною гіпотезою H називають будь-яке припущення про вигляд невідомого розподілу або параметри відомого розподілу. Висунуту гіпотезу називають основною або нульовою і позначають H0 . Гіпотезу H1 , яка суперечить основній, називають альтернативною або конкуруючою.. Розрізняють гіпотези, що містять одне і більше одного припущень. Простою називають гіпотезу, яка містить тільки одне припущення, що однозначно визначає розподіл ВВ X . Гіпотезу, яка складається із скінченної або нескінченної кількості простих гіпотез, називають складною. Наприклад, якщо λ – невідомий параметр показникового розподілу, то гіпотеза H0 : λ = 2 буде простою, а гіпотеза H0 : λ > 2 – складною, оскільки складається з безлічі простих гіпотез Hi : λ = λi , де λi – будь-яке додатне число більше 2.

Висунута гіпотеза може бути вірною або невірною, тому виникає необхідність її перевірити. Перевірка гіпотези здійснюється за даними вибірки ( n випадкових спостережень), тобто статистичними методами, а тому її називають статистичною.

Статистичні гіпотези – це припущення, котрі відносяться до виду розподілу випадкової величини або окремих його параметрів.

Рівень значущості – ймовірність, з якою може бути відхилена нульова гіпотеза (для медико- біологічних досліджень достатнім є рівень значущості 0,05).

Довірча ймовірність - ймовірність прийняття правильності рішення (для медико-біологічних досліджень достатньою є ймовірність 0,95)

Статистичний критерій K – це вирішуюче правило, яке забезпечує прийняття вірності гіпотези.

Критична область - сукупність значень, при яких основна гіпотеза не приймається.

Етапи перевірки статистичних гіпотез

1. Визначення статистичної моделі, що буде використовуватися.

2. Формулювання гіпотез Н0 і Н1 (Но – немає відмінностей, Н1 - є).

3. Вибір критерію, котрий підходить до висуненої статистичної моделі (наприклад, критерій Стьюдента).

4. Вибір рівня значущості в залежності від надійності висновків, що вимагаються (як правило, а=0,05).

5. Визначення критичної області для перевірки гіпотези(критичне значення критерію спец.таблиці).

6. Розрахунок значення вибраного статистичного критерію для існуючих даних (розрахункове значення критерію – обчислюють за формулами).

7. Порівняння розрахованого значення критерію з критичним, а потім вирішують прийняти чи відкинути Н0.

26. Обробка медичних зображень.

Цифрова обробка зображень може використовуватися з метою:

а) поліпшення якості зображення за рахунок компенсації дефектів реєструючої системи і зменшення шуму;

б) розрахунку клінічно важливих кількісних параметрів (відстані, площі, обсягу і т.д.);

в) полегшення інтерпретації (розпізнавання структури, обчислення дози для променевої терапії);

г) планування автоматизованого хірургічного втручання.

Зберігання перекладених в цифрову форму зображень (наприклад, на CD) спрощують організацію архівів і доступ до них.

Передача перетворених в цифрову форму зображень між лікувальними закладами дозволяє декільком експертам швидко консультуватися для прийняття діагностичних або терапевтичних рішень і покращує контроль діагностики і лікування пацієнта (телерадіологія, телепатологія).

Основні принципи обробки зображень.

Попередня обробка.

Фаза попередньої обробки усуває відхилення, пов'язані із системою генерації зображення, і зменшує шуми. Методи, що використовуються, обробляють за допомогою спеціальних програм цифрові дані й у такий спосіб поліпшують видимість деяких анатомічних структур.

Зміна контрастності зображення.

Розрахунок гістограми зображення створює подання кількості пікселів для кожного рівня сірого в зображенні.

Аналіз гістограми робить очевидним розподіл сірих рівнів у зображенні й допомагає судити про якість цифрування. Якщо гістограма має нелінійний розподіл, то багато деталей будуть загублені. Операції по вирівнюванню гістограми поліпшують контрастність й, відповідно, відображення деталей.

Затемнення і видимість деталей зображення.

Кожний метод візуалізації має обмеження щодо найменшого об’єкту, який можна відобразити, а значить – до видимості деталей. Остання є обмеженою, тому що всі методи візуалізації вносять в процес ефект розмиття. Основним результатом розмитості зображення є погіршення контрастності та видимості дрібних об’єктів а бо деталей.

Квантування рівня сірого.

Для представлення у цифровій формі піддається ще і інтенсивність елементів зображення. Діапазон напруги, від нуля до максимальних величин для відображення найбільшої інтенсивності світла, поділяється на інтервали(чим більша кількість, тим краще відображаються різні ступені яскравості (рівні сірого) у цифровому зображенні).

Відновлення зображень.

Покращення зображень.

Методика виявлення краю або контуру.

Етап попередньої обробки перед сегментацією. У більшості випадків виявлення країв виконується як операція локального фільтрування.

Сегментація.

Ця фаза обробки зображення ізолює окремі елементи зображення (органи, клітини й т.д.). Метод заснований на ідентифікації однакових пікселів з допустимим рівнем похибки. Порівнянням двох різних за часом сегментованих зображень виявляють динаміку.

Стиснення зображення.

Стиснення зображень зменшує обсяг пам'яті для зберігання даних і час для їх передачі.

Один із способів – кодування довжин серій. Це технологія без втрат інформації.

Базується на тому, що зображення має гомогенні частини.

Якщо незначні відхилення допускаються у якості, то використовуються технології стискання, що передбачають втрату даних.

Стандартом для стискання радіологічних та інших зображень є Стандарт цифрових зображень та комунікацій у медицині.

Перетворення зображення.

Є два види перетворень зображень: повне і локальне.

Розрахунок параметрів.

Розрахунок лінійних й об'ємних параметрів анатомічних утворень.

Інтерпретація зображень.

Автоматична комп'ютерна інтерпретація поки ще залишається проблемою. Для її якісного виконання потрібна база знань з порівняльної та патологічної анатомії. Отримані структури й параметри повинні бути порівняні з відомими структурами й класифіковані. Повинні використовуватися й інші методи отримання клінічних і біологічних даних для автоматичної діагностики, що ще недосяжно в наш час.

Методи обробки зображення

1. Покращення якості зображення

2. Вимірювання зображення

3. Масштабування зображення

4. Корекція контрастності

27. Дво- та тривимірні зображення.

Комп'ютерна графіка — це галузь інформатики, що займається отриманням зображень (малюнків, креслень, мультиплікації) на комп'ютері.

За способами задання зображень графіку розділяють на двовимірну і тривимірну (3D). Двовимірну комп'ютерну графіку класифікують за типом подання графічної інформації, і відповідними алгоритмами опрацювання зображень: растрове зображення складається з найдрібніших точок (пікселів) — кольорових квадратиків однакового розміру. При наближенні (збільшенні) його можна побачити окремі пікселі, а при віддаленні (зменшенні), пікселі зливаються. Комп'ютер зберігає колір кожної точки зображення, використовуючи певну кількість біт, що визначає глибину кольору; векторне зображення складається з сукупності геометричних примітивів — точок, ліній, кривих, багатокутників — об’єктів, які можна описати математичними рівняннями чи нерівностями.

Тривимірна графіка (3D-, 3 Dimensions, українською 3 виміри) — сукупність прийомів та інструментів (як програмних, так і апаратних), призначених для зображення об'ємних об'єктів. Таке тривимірне зображення на площині відрізняється від двовимірного тим, що включає побудову геометричної проекції тривимірної моделі (сцени) на площину (наприклад, екран комп'ютера) за допомогою спеціалізованих програм. При цьому модель може, як відповідати об'єктам з реального світу, так і бути повністю абстрактною. Серед програмних засобів для створення тривимірної графіки є і комерційні продукти: 3d Max, Maya, Lightwave 3D, SoftImage XSI, Rhinoceros 3D, і вільно поширювані продукти: Blender, K-3D і Wings3D.

28. Трансформація зображень та їх види.

Зображення — відтворення виду, форми і кольору предмета світловими променями, що пройшли оптичну систему з центрованих сферичних поверхонь, які мають одну загальну оптичну вісь.

Аналогові зображення - це ті, які несуть у собі інформацію безперервного характеру, із великою кількістю зайвої інформації. Наприклад, зображення на звичайних рентгенограмах, сцинтиграмах, термограмах.

Цифрове зображення - масив даних, отриманий шляхом дискретизації (аналого-цифрового перетворення) оригіналу. Подається у вигляді цифрової матриці. До таких зображень відносяться ті, які отримуються за допомогою комп’ютера. Наприклад, зображення, що отримані при комп’ютерній томографії, цифрової рентгенографії, МР-томографії, ЕОМ-сцинтиграфії з комп’ютерною обробкою інформації, ультразвуковому скануванні.

Цифрові зображення поділяються на растрові, векторні та змішані.

· Растрові зображення

Растрове зображення — зображення, яке являє собою сітку (растр), зазвичай прямокутну, пікселів відображених на моніторі, папері та інших відображальних пристроях і матеріалах.

Характеристиками растрового зображення є: кількість пікселів, кількість використовуваних кольорів або глибина кольору, колірний простір (RGB, CMYK, XYZ, YCbCr та ін), роздільна здатність.

Види растрових зображень:

· Векторні зображення

Векторне зображення — це зображення, що складається з простих геометричних об'єктів (ліній, кіл, кривих, багатокутників), які можна описати математичними рівняннями. Найменшими елементами векторного зображення є вектор і крива Безьє.

Контур елемента векторного зображення в цифровому вигляді являє собою масив даних, що містить координати контрольних та керувальних точок, а також характеристики кривої в цілому — її товщину, колір, напрямок, а якщо крива замкнута — то й колір і тип заливки.

· Змішані зображення

Змішані зображення – це масиви даних, що містять інформацію як у вигляді матриці пікселів, так і у вигляді опису векторів, кривих Безьє, примітивів і текстових блоків. В основі вертикальної структури векторно-растрових зображень лежить поняття шару (layer). Шар - це область даних, що містить інформацію про окремий елемент вертикальної структури зображення.

Векторно-растрові зображення отримують з вихідних векторних і растрових елементів шляхом зведення за допомогою графічних редакторів.

Перетворенням або трансформацією об’єктів називають такі операції, як переміщення, поворот, дзеркальне відображення, масштабування, стискання і розтягування.

Команди трансформування:

Масштаб. Збільшує або зменшує елемент відносно його контрольної точки — фіксованої точки, навколо якої виконується трансформування. Можна виконувати масштабування горизонтально, вертикально або і горизонтально, і вертикально.

Поворот Обертає елемент навколо контрольної точки. За замовчуванням ця точка розташована в центрі об’єкта, проте її можна перемістити в інше місце.

Нахил. Нахиляє елемент вертикально або горизонтально.

Деформація. Розтягує елемент в усіх напрямках.

Перспектива. Застосовує до елемента одноточкову перспективу.

Деформація. Змінює форму елемента.

«Повернути на 180», «Повернути на 90 за годинниковою стрілкою», «Повернути на 90 проти годинникової стрілки». Повертає об’єкт на вказаний кут (у градусах) за годинниковою стрілкою або проти неї.

Віддзеркалення. Віддзеркалює об’єкт по вертикалі або по горизонталі.

29. Типи медичних знань.

Існують декілька аспектів щодо класифікації та структуризації знань. З однієї точки зору знання можна поділяти на висловлені і особисті.

Висловлені знання – теорії, основані на дисциплінах і концепціях, які отримані від систематичних знань – традиційних засобів, за допомогою яких вища освіта будує свої плани та програми. Вироблені до цих теорій практичні принципи, що базуються на прикладній сфері професійної діяльності з конкретними прикладами випробуваних і перевірених випадків. Більшість висловлених знань загальнодоступні або закодовані.

Особисті знання. На відміну від систематизованих знань, які знаходяться в опублікованій формі, особисті знання індивідуально набуваються досвідом. Більша частина цих знань вважається звичною і не піддається подальшому аналізу як власником, так і іншою особою.

Джерелом даних, що враховуються лікарем є саме пацієнт. На малюнку показано як у процесі інтерпретації чи обговорення одержується інформація, яка впливає на прийняття лікарем подальшого рішення. Стрілка з написом «Інформація», позначає первинний зворотній зв’язок пацієнта з лікарем. Докладно вивчаючи інформацію про результати дослідження багатьох пацієнтів, шляхом індуктивного3 мислення лікар підходить до розуміння невідомих досі фактів та отримує нові знання. Ці знання додаються до загальної системи медичних знань і, в свою чергу, використовуються для інтерпретації інших даних. Збір та інтерпретація, обробка та збереження даних може здійснюватися за допомогою комп’ютерів.

30. Системи підтримки прийняття рішень.

Система підтримки прийняття рішень (СППР) (англ. Decision Support System – DSS) – інтерактивна комп’ютерна автоматизована система (програмний комплекс), що призначена для допомоги та підтримки різних видів діяльності людини при прийнятті рішень стосовно розв’язання структурованих або неструктурованих проблем. Застосування СППР забезпечує виконання ґрунтовного та об’єктивного аналізу предметної області при прийнятті рішень в складних умовах. Таким чином, СППР шляхом збору та аналізу великої кількості інформації може впливати на процес прийняття управлінських рішень в бізнесі та підприємництві. Сучасні системи підтримки прийняття рішень виникли у результаті злиття управлінських інформаційних систем і систем управління базами даних, як системи, що максимально пристосовані до розв'язування задач щоденної управлінської діяльності, і є інструментом, щоб надати допомогу тим, хто вирішує (робить вибір). За допомогою СППР може проводитись вибір рішень у певних неструктурованих і слабко структурованих задачах, у тому числі й тих, що мають багато критеріїв. СППР, як правило, узагальнюють результати досліджень з кількох дисциплін, та включають у себе елементи теорії баз даних, штучного інтелекту, інтерактивних комп'ютерних систем, методів імітаційного моделювання.

31. Бази медичних знань.

Зазвичай, медичними даними вважають тільки ті, що отримують при вимірюванні характеристик пацієнта. Кількість характеристик пацієнта, хворої або здорової людини, чимала. Різноманітні медичні дані за обсягом вміщуваної інформації можна поділити на такі види:

· якісні ознаки (наявність болю, підвищеної температури, колір шкірних покривів, перкусійні та аускультативні феномени);

· одиничні числові дані (вага, артеріальний тиск, температура тіла, кількість лейкоцитів, ШОЕ);

· динамічні дані (електрограми – ЕКГ, ЕЕГ, ЕГГ; реограми РКГ, РЕГ, фонокардіограма);

· статичні картини (рентгенограма, авторадіограма);

· динамічні картини (поле біопотенціалів, електрокардіограма).

Для медичних даних характерні специфічні особливості:

· нечіткість, а іноді й неузгодженість термінології;

· велика кількість якісних ознак, які суб’єктивно оцінюють стан хворого;

· відсутність єдиних алгоритмів опису стану хворого, діагностичного і лікувального процесів;

· недостатній рівень стандартизації медичної документації;

· значна варіабельність медичних даних, малі вибірки з невідомими законами розподілу, що значно ускладнює статистичні розрахунки та побудову відповідних оцінок.

32. Логічні операції. Їх властивості.

Операція заперечення (інверсія),: Висловлювання ¬А (не А) називається запереченням висловлювання А, якщо воно істинне, коли А – хибне і хибне, коли А істинне.

Приклад, А = «у пацієнта діагностовано пневмонію», ¬А (не А) = «у пацієнта не діагностовано пневмонію».

Логічна операція І (кон’юнкція) - логічне множення позначається.Цей умовний запис читається так: "А і В". Кон'юнкція двох висловлювань істинна лише тоді, коли обидва висловлювання істинні.

Приклад, А = «пацієнту необхідно призначити препарат 1», В = «пацієнту необхідно призначити препарат 2». "А і В" пацієнту необхідно призначити препарат 1 і препарат 2.

Логічна операція АБО (диз'юнкція) - логічне додавання позначається читається так: "А або В". Диз’юнкцією висловлювань А і В називається таке висловлювання, яке є хибним лише за умови хибності висловлювань А і В.

Приклад, А = «пацієнту необхідно призначити препарат 1», В = «пацієнту необхідно призначити препарат 2». пацієнту необхідно призначити препарат 1 або препарат 2.

Операція імплікації – імплікацією висловлювань А і В називається таке висловлювання А В, яке є хибним лише тоді, коли антецедент (перша частина імплікації – висловлювання А) є істинним, а консеквент (друга частина імплікації – висловлювання В) – хибним.

Приклад, А = «у пацієнта дефіцит йоду в організмі» (причина – антецедент), В = «пацієнту призначають препарати, що містять йод». (наслідок – консеквент). А В Якщо у пацієнта дефіцит йоду в організмі, то йому призначають препарати, що містять йод.

Операція еквівалентності. Еквівалентністю (подвійною імплікацією) висловлювань А і В називається таке висловлювання А В, яке є істинним тоді і тільки тоді, коли висловлювання А і В одночасно істинні або одночасно хибні.

Приклад, А = «стан пацієнта покращиться», В = «пацієнту буде проведено хірургічне втручання» А В стан пацієнта покращиться тоді і тільки тоді, коли пацієнту буде проведено хірургічне втручання.

33. Висловлювання та їх характеристики.

В алгебрі логіки висловлення – це змінна, яка може набувати двох значень і над якою можна виконувати деякі дії. Висловленням називається речення, яяке можна оцінити як істинне чи хибне.

За будовою висловлення може бути простим чи складеним

Просте висловлення- за своїм змістом містять одне яке-небудь повідомлення або твердження про існуючий світ. Наприклад, «діагноз – інфаркт міокарда», «у пацієнта спостерігається порушення серцевого ритму»

Складені висловлення(логічні функції) – утворюються з простих висловлень за допомогою зв’язка І, АБО, НЕ. Ті прості висловлення з яких утворюється, складене, нзиваються логічними аргументами. Наприклад, «хворий відчуває сильний біль в області щелепи, рот самостійно не закривається, важко говорити і ковтати» - це речення є складеним, логічна функція «І»

За змістом висловлення може бути проблемним, достовірним, умовним

34. Логічні операції над висловлюваннями

35. Логічний підхід до діагностики захворювань.

Будь-яке захворювання описується комплексом симптомів, характерних для нього, які дають змогу відкинути схожі захворювання. Наявність симптому в хворого позначається символом І, відсутність симптому - Х. Таким .чином, симптоми відіграють роль аргументів, а діагноз захворювань, який може набувати тільки двох значень (або бути істинним для комплексу симптомів, або бути хибним), є логічною функцією цих аргументів.

Найбільш простим діагностичним прийомом є пряме зіставлення значень симптомів у хворого і в еталоні захворювання. При повному збігові значень і здійснюється діагностика захворювання. Такий метод застосовується для захворювань, які розвиваються за класичною схемою. Проте досвідчений лікар знає, що дуже рідко патологічні процеси в організмі протікають у відповідності з описами, поданими в підручнику.

Більш складним логічним методом є порівняння всіх можливих комбінацій значень симптомів (наприклад, беруть усі комбінації значень у різних сполученнях з трьох симптомів) з даними, які містяться в перевірених історіях хвороби. При порівнянні кожна така комбінація характерна для певного числа випадків N1 якого-небудь захворювання A і певного числа випадків N2 інших захворювань.

Якщо N1> N2, то комбінація вважається інформаційною для діагностики захворювання A. Суть даного логічного методу полягає. у визначенні всіх інформаційних, взаємодоповнюючих комбінацій, за якими ставиться діагноз. Такий підхід дає змогу визначити ймовірність прояву даного захворювання і базується на встановленні частоти прояву певних ознак при цьому захворюванні, тобто враховує інформаційну цінність симптомів.

Це логічно-ймовірний підхід – діагностичний метод, при якому розраховується ймовірність діагнозу при певному наборі симптомів.

36. Поняття про алгоритм та їх властивості.

Алгоритмом називають зрозуміле і точне розпорядження виконавцю про

виконання послідовності дій, спрямованих на досягнення зазначеної мети чи на вирішення поставленої задачі.

Основні властивості алгоритму:

· Зрозумілість

· Визначеність (однозначність)

· Точність

· Дискретність

· Масовість

· Результативність

· Ефективність

37. Способи описування алгоритмів. Типи алгоритмів.

Алгоритм – це метод (спосіб) розв’язання задачі, записаний за певними правилами, які забезпечують однозначність його розуміння і міханічного виконання всіх значень початкових даних.

Основні властивості алгоритмів:

-дискретність

-визначенність

-кінцевість

-масовість

-результативність

Алгоритм представляють за допомогою конкретних образотворчих засобів, склад і правила вживання яких утворюють конкретні способи або форми запису алгоритмів. Існує декілька способів опису алгоритмів.

- Словесний (тип) спосіб – мовно сформульована послідовність правил перетворення інформації.

- Словесно-формульний спосіб – поєднання формул перетворення інформації та словесного визначення послідовності їх виконання.

- Граф. Схема – представлення алгоритму у вигляді системи точок, кожна з яких визначте дію, та стрічок, які вказують перехід від однієї дії до іншої.

- Блок. Схема – процес розв’язування задачі поділяється на окремі етапи, які представляються у вигляді спец. Блоків.

- Операторна система – послідовність операторів певних типів (всі перетворення інформації подають у вигляді послідовності допустимих операцій. (оператори переносу, переадресації)

- НІРО – схеми – таблиці , кожний рядок якої містить вказівки щодо вхідної інформаціїї, дії над нею та вихідної інформаціїї.

Таблиці рішень – табличне представлення алгоритму прийняття рішень у процесі перетворення інформації.

Типи алгоритмів:

- прості – алгоритм складається лише з послідовності простих команд.

- розгалужені - алгоритми, у яких окрім простих команд, є команда, яка містить умову. Умови в інформації називаються логічними виразами.

- циклічні – алгоритми, що забезпечують повторне виконання деяких команд скінченну кількість разів

- універсальні алгоритми – алгоритми, які включають в себе попередні 3 алгоритми.

38. Формалізація медичних даних.

Формалізація - процес надання інформації про об’єкт у вигляді алгоритму. В результаті аналізу задачі визначається специфіка даних, вводиться система умовних позначень, встановлюється приналежність її до одного з класів задач. Якщо якісь аспекти задачі можна виразити в термінах формальної моделі, то це необхідно зробити, тому що це дозволить дізнатися, чи існують методи й алгоритми розв’язання даної задачі.

Формалізована медична задача має бути алгоритмізованою. Алгоритмізація – метод опису систем або процесів шляхом створення алгоритмів, їх функціонування.

Процес підготовки задачі передбачає:

-постановку задачі (визначення її змісту та вихідних даних)

- розробку алгоритму розв’язання (вибір методу розв’язання та опис послідовності дій)

- представлення алгоритму розв’язання (побудова структурної схеми алгоритму)

39. Клінічні системи прийняття рішень. Типи систем.

Клінічні системи підтримки прийняття рішень зазвичай представляють собою бази даних, які об'єднують електронні історії хвороби зі спеціальними інструментами, такими як автоматичні нагадування або калькулятори дозування ліків, призначеними для використання клініцистами в процесі прийняття рішень. В основу цих систем повинні бути покладені науково обгрунтовані керівництва по клінічній практиці або інші достовірні дані наукових досліджень. Саме механізми підтримки прийняття лікарських рішень, Використання яких призводить до підвищення безпеки пацієнтів, є найголовнішою особливістю клінічних систем підтримки прийняття рішень.

Системи поділяються по ступеню їх взаємодії із зовнішнім середовищем на:

- ізольовані–не мають зв’язку із зовнішнім середовищем.

-закриті– зазнають впливу від зовнішнього середовища, але не навпаки.

- відкриті – взаємодіють із зовнішнім середовищем, обмінюючись речовиною, енергією й інформацією

Системи можуть бути динамічними і статичними. Будь-який медико- біологічний об’єкт – це динамічна система, у якій протікають неперервні процеси і, яка визначається певними показниками. При дослідженні динамічних систем широко застосовується метод «чорного ящика», який використовується у тому випадку, коли внутрішня структура системи недоступна для досліджень. Властивості систем описуються за допомогою так званих системних законів:

-закон відкритих систем;

-закон саморегуляції.

По структурному складу системи можна розподілити на деревоподібні і мережні.

Деревоподібні – це довільні структури, у яких відсутні контури і петлі. Вони підрозділяються у свою чергу на:

Послідовні – найпростіші структури, у яких зв’язок між елементами здійснюється тільки по одному шляху і тільки в одному напрямку. Послідовна структура являє собою вироджений випадок деревоподібної.

Радіальні – структури, у яких кожен елемент системи з’єднаний окремою лінією зв’язку з деяким центральним елементом.

Ієрархічні – багаторівневі структури, у яких дотримується принцип підпорядкованості нижчих рівнів вищим.

Мережні – це структура таких систем, у яких елементами зв’язані між собою декількома шляхами. Для структур типу мереж характерна наявність контурів і ланцюгів зворотного зв’язку.

Основні властивості клінічних систем підтримки прийняття рішень: Реалізація механізмів підтримки прийняття рішень лікаря. Дистанційний доступ до інформації про лікування і обстеження пацієнтів. Простота навчання і легкість використання системи. Висока швидкість роботи системи. Ефекти, які досягаються при впровадженні систем підтримки прийняття рішень: Підвищення якості лікування. Підвищення безпеки пацієнтів. Раціоналізація витрат на лікування пацієнтів.

40. Засоби прогнозування.

Розробка прогнозу (прогнозування) - ймовірного судження про стан якого-небудь явища в майбутньому; моделювання є одним із способів прогнозування, що застосовуються в системах підтримки прийняття рішень в біології та медицині.

За ступенем адекватності моделей прототипу їх прийнято розділяти на евристичні (приблизно відтворюють відповідний прототип, що досліджується, але не дозволяють дати відповідь на питання, про якісні і кількісні параметри реального об’єкту), якісні (відображають принципові властивості реального об’єкта і якісно відтворюють його поведінку) і кількісні (досить точно відповідають реальному об’єктові, так що чисельні значення досліджуваних параметрів близькі до значень тих же параметрів у реальності). Модель застосовується в медичній практиці, і відповідно, в діяльності лікаря для вивченню не тільки хвороби і окремих її проявів, це спосіб вивчення особистості хворого на протязі більш чи менш тривалого періоду. Специфічна особливість медико-біологічної моделі виражається в тому, що вона має синтетичний характер. Термін «синтетичний» тут застосовується двояко: по- перше, в тому розумінні, що така модель формується як на дійсно наукових дослідженнях, так і на психологічних, соціологічних знаннях; по-друге, сучасне теоретичне мислення в медицині має тенденцію ставати синтетичним, передбачаючи єдність експериментального, системного, інформаційного, імовірнісного підходів при вирішенні проблем.

Слід зазначити, що модель є не остаточним результатом дослідження, а лише відправною точкою для аналізу поведінки з метою одержання знань про об’єкт або явище, що моделюється. При цьому головна цінність моделі полягає в тім, що на ній можна експериментувати так, як цього не можна зробити на об’єкті, що моделюється.

41. Формальні моделі зображення знань (модель типу продукційних правил, модель типу фрейм, модель типу мережа).

Сучасні медичні експертні системи найчастіше використовують такі формальні моделі зображення знань: семантичні, фрейми, продукційні правила.

Продукційні правила чи правила-продукції — це форма представлення знань людини у вигляді речення типу ЯКЩО (умова), ТО (дія). Правила забезпечують формальний спосіб представлення рекомендацій, вказівок або стратегій. Вони ідеально підходять в тих випадках, коли знання предметної області виникають з емпіричних асоціацій, накопичених за роки роботи по вирішенню завдань у тій чи іншій галузі.

Фрейм – це форма зображення структури даних деяких стереотипних ситуацій, які можна описувати сукупністю понять певної предметної області. В залежності від класу ситуацій розрізняють фрейми візуальних образів, фрейми-сценарії та семантичні фрейми.

Серед загальних вимог до відображення знань у вигляді фреймових моделей виділяють:

-у фреймових моделях фрейм є одиницею знань;

-фрейм повинен містити в собі знання як декларативного, так і процедурного типу;

-фреймова модель, зображуючи собою взаємопов’язану сукупність фреймів, в загальному випадку приймає вигляд мережі фреймів, що описує близькі по змісту класи об’єктів.

У структурі типу мережа при тих же самих основних поняттях (рівень, вузол, зв’язок) кожен елемент може бути зв’язаний з будь-яким іншим елементом.

42. Механізми логічного виводу в експертній системі.

Логічне виведення – процес одержання з вихідних фактів за заданими

правилами нових фактів, що логічно випливають з вихідних.

Типи логічного виведення виділяють такі.

– Дедукція – логічний розсуд, у якому висновки повинні випливати

з відповідних ним посилок.

– Індукція – логічне виведення від окремого випадку до загального –

один з основних методів машинного навчання, у якому комп’ютери навча-

ються без утручання людини. До цих методів відноситься кластер-аналіз

і нейронні та нейро-нечіткі мережі, що самоорганізуються.

– Інтуїція – метод, не заснований на перевіреній теорії. Відповідь яв-

ляє собою усього лише припущення, можливо, сформульоване шляхом під-

свідомого розпізнавання якогось основного образа. Логічне виведення такого

типу ще не реалізовано в експертних системах.

– Евристика – емпіричні (отримані на основі досвіду) правила виведення.

– Метод породження і перевірки – метод проб і помилок. Часто використо-

вується в сполученніз плануванням для досягнення максимальної ефективності.

– Абдукція – метод формування суджень у зворотному напрямку, від іс-

тинного висновку до посилок, що могли привести до одержання цього висновку.

– Судження, застосовувані за замовчуванням – судження, що допус-

кають можливість під час відсутності конкретних знань приймати за замов-

чуванням загальноприйняті чи загальновідомі знання.

– Аутоепістемічні судження – самопізнання, або міркування про те,

яким людині уявляється деякий об’єкт, його властивість.

– Немонотонні судження – судження, застосовувані в тих умовах, ко-

ли раніше отримані знання можуть виявитися неправильними після одержан-

ня нового свідчення.

– Судження за аналогією – логічне виведення виходячи з наявності

ознак, подібних до ознак іншої ситуації.

43. Моделювання та моделі системи охорони здоров’я.

1. Біологічні (предметні) моделі використовуються при вивченні загальних біо- лопчних закономірностей, методів лікування, дії фармакологічних препаратівітд. До них належать лабораторні тварини, культури клітин тощо. Такий вид моделю- вання дотепер зберігає своє значення в сучасній медицині.

2. Фізичні (аналогові) моделі-це фізичні пристрої, що мають поведінку, подіб- ну до поведінки об'єкта, що досліджується. Фізична модель може реалізуватися у вигляді механічного або електронного пристрою. До фізичних моделей, наприклад, належать технічні пристрої, що замінюють органи і системи живого організму (штучне серце, легені тощо), електронні схеми, що імітують процеси в біологічній тканині. Фізичне моделювання є традиційнимумедицині і лікувальній практиці.

3. Kібернетичні моделі-це різні системи, за допомогою яких моделюються інформацині процеси в живому організмі. Доних належать «чорний ящик», інфор- маційні моделі, системи штучного інтелекту тощо. Модель «чорного ящика» ши- роко застосовується при медико-біологічному моделюванні. Вона охоплює найріз- номанітніші об'єкти, часто досить далекі один від одного. Наприклад діод, нейрон водопровідний кран як пристрої з однобічною провідністю. Ця модель є, також, основною при статистичному (ймовірнісному) моделюованні захворювань. Стати- стичний підхід не передбачає урахування впливу органів один на одного і причин розвитку тих або інших явищу процесі лікування. Організм розглядається як «чор- ний ящик»: на «вході» діють різні патологічні подразники, спадкові фактори й умо- ви зовнішнього середовища, а на «виході» ми одержуємо численні прояви захво- рювань, які можемо досліджувати тим або іншим способом.

4. Математичні моделі- це сукупність формул і рівнянь, які описують власти- вості досліджуваного об'єкта. Як правило, у моделях використовуються системи диференціальних рівнянь, вони описують динамічні процеси, характерні для живої матерії. В основу методу покладена ідентичність (ізоморфність) математичних рівняньі однозначність співвідношень між змінними у рівняннях, що описують ори- гінал і модель. Математичне моделювання будь-якого об'єкта можливе тільки за умови досить детального знання його структури і функціональних закономірнос- тей. У першу чергу це відноситься до складних систем, якими і € медико-біо- логічні об'єкти. Перша математична модель в біології датується XII століттям. Вона розроблена італійським математиком Фібоначчі при вирішенні задачі «Скільки кроликів на рік народжуєтыся від одніеї пари».

44. Клінічне використання госпітальних інформаційних систем.

45. Технічне забезпечення госпітальних інформаційних систем.

Деякі елементи обчислювальної техніки

Аналогово-цифровий перетворювач. В апаратурі для знімання медико-біологічної інформації здійснюється перетворення фізичних характеристик стану пацієнта в аналогові електричні сигнали. Під аналоговим сигналом розуміють неперервний електричний сигнал, один з параметрів якого (наприклад, напруга) відповідає інтенсивності біофізичних характеристик (наприклад, температурі тіла, органу, тканини). В якості обчислювального засобу в МАКС використовують як спеціалізовані мікропроцесорні пристрої, так і універсальні ЕОМ. В обох випадках принципи побудови апаратного забезпечення аналогічні.

Одним із стандартних пристроїв перетворення безперервного сигналу в послідовність окремих цифрових сигналів для вводу інформації в комп’ютер чи мікропроцесорний пристрій слугує аналогово-цифровий перетворювач (АЦП). Під цифровою формою тут розуміється представлення сигналу в двійковій системі числення, де наявність електричного сигналу відповідає цифрі 1, а його відсутність – цифрі 0. На вхід АЦП подається аналоговий сигнал, на виході отримуємо цифровий. У найпростішому випадку апаратна частина системи включає медичний діагностичний пристрій, пристрій зв’язку і комп’ютер.

46. Функції та застосування ГІС.

Функції:

ГІС автоматизує роботу:

o Реєстратури і приймального відділення

o Лікарів різної спеціальності

o Лабораторій

o Економічного відділу

o Відділу статистики

o Складів медикаментів і аптек

Застосування:

ГІС застосовується для комплексного управління всіма процесами медобслуговування, у тому числі юридичному аспекті

47. Традиційні та електронні медичні картки (ЕМК).

Користувачами модуля “Електронна медична картка» є співробітники, яким необхідно працювати з інформацією про лікувальний процес пацієнта. Кожен медичний працівник має в будь-який момент доступ до інформації з медичної картки лише в тому об’ємі, який необхідний для його роботи. Об’єм визначається адміністратором системи і коригується по мірі необхідності, у відповідності з обов’язками медпрацівника. Система дозволяє відслідковувати рух медичної карти пацієнта по кабінетах і відділеннях.

ЕМК є приймачем і сховищем діагностичних і інших текстових даних. ЕМК є багатофункціональною базою клінічних даних, необхідних для лікування, підтримки ухвалення рішень лікарем, науково-дослідних цілей, роботи урядових органів, статистичних компаній і інших споживачів. ЕМК є довготривалим накопичувачем інформації про те, що сталося у пацієнта або було зроблене для нього.

48. Загальна структура ЕМК.

Основні елементи ЕМК поділяються на 8-м категорій:

1. Медична інформація та дані: демографічна інформація, визначення ризиків, таких як алергії, захворювання, штучні органи, та ін., вакцинації, проблеми та діагнози, обстеження, медичні та хірургічні операції, ліки, загальний стан здоров’я.

2. Підтримка пацієнтів : освіта пацієнтів (покращує контроль за хронічними захворюваннями та визнається особливо успішною).

3. Управління результатами: електронне управління результатами всіх видів звітування.

4. Адміністративні процеси : електронні системи планування для прийому до лікарні, стаціонарних та амбулаторних процедур, миттєва перевірка страхування

5. Порядок виконання та управління замовленнями: наприклад замовлення медикаментів, замовлення лабораторних, мікробіологічних, патологічних, радіологічних, сестринських додаткових сервісів та консультацій

6. Управління підтримкою прийняття рішень : застосування комп’ютеризованих систем підтримки рішень покращуює показники роботи лікарні, включно із профілактикою, призначенням та дозуванням ліків, діагностуванням та управлінням, а також виявленням небажаних результатів та спалахів захворювань).

7. Електронні комунікації та сумісність: Брак ефективної комунікації між лабораторією, радіологією, фармацією є критичною може призвести до появи небажаних результатів. Електронна сумісність важлива для створення та наповнення систем ЕМК, особливо для пацієнтів із хронічними захворюваннями, які зазвичай мають різних постачальників медичних послуг у різних закладах, яким потрібно координувати плани по наданню допомоги.

8. Звітування щодо здоров’я населення: звітні вимоги до ЕМК включають: перегляд даних он-лайн («лікарня без паперу»), статистичні звіти, звіти для медичних досліджень..

49. Використання даних ЕМК.

Основним призначенням ЕМК є забезпечення документованого обліку медичного лікування, який підтримує поточне і майбутнє лікування, що здійснюється одним і тим же або іншими лікарями. Дана інформація забезпечує можливість спілкування між лікарями, залученими до лікування пацієнта. Основними суб'єктами, що отримують користь від такого обліку, є пацієнт (споживач) і лікар.

Будь-яке інше призначення, для якого використовується ЕМК, вважається вторинним, як і будь-яка інша особа, що отримує з цього користь. Велика частина вмісту ЕМК, в даний час, визначена його вторинними призначеннями, оскільки інформація, зібрана для основного призначення, була недостатньою для багатьох вторинних призначень, наприклад для виписки рахунків, визначення політики і планування, статистичного аналізу, акредитації і так далі.

Вторинними використаннями ЕМК є:

• судова медицина – підтвердження проведеного лікування, ознаки відповідності законодавству, віддзеркалення компетентності лікарів;

• управління якістю – вивчення безперервного підвищення якості, огляд використання, моніторинг виконання (експертна оцінка, клінічний аудит, аналіз результатів), проведення кількісних випробувань, акредитація;

• освіта – навчання студентів медичних спеціальностей, пацієнтів/споживачів і лікарів;

• дослідження – розробка і оцінка нових діагностичних методів, заходів і засобів запобігання захворюванням, епідеміологічні дослідження, аналіз здоров'я населення;

• здоров'я суспільства і населення;

• створення політики – аналіз статистики здоров'я, тенденцій, клінічних випадків;

• управління службою охорони здоров'я – розподіл і управління ресурсами, управління витратами, управління ризиками, звіти і публікації, маркетингові стратегії; • платежі, фінанси, компенсації – споживачами ЕМК є страхові компанії, урядові агентства.

Електронна медична картка може мати вигляд звичайної флеш–картки. Таку «флешку» можна буде під’єднати до будь–якого комп’ютера, проте далеко не кожна машина зможе «прочитати» з неї дані. В електронних картках працюватиме спеціальна система криптографії (шифрування), яка перетворюватиме зрозумілі для кожного букви на спеціальні символи. Для розшифрування інформації на комп’ютері має бути спеціальне програмне забезпечення, яке встановлюватимуть лише у медичних закладах. Таким чином винахідники медичних карток хочуть захистити «флешки» від пошкодження та втрати даних.

Електронні дані обов'язково мають зберігатися протягом багатьох десятиліть, що пов'язано з серйозними технічними проблемами. Багато людей не можуть відкрити документи десятирічної давнини, оскільки програми, в яких вони були створені, давно не використовуються, а нові програми не відкривають файли старих форматів. ЕМК повинні відповідати відкритим стандартам. Це стосується не лише зберігання медичних даних в універсальному форматі, яке стає особливо важливим, коли йдеться про передавання медичних даних на різні рівні медичного обслуговування (у клініку або кабінет лікаря), а й передачі даних.

Персональну електронну «картку» теж можна загубити. У такому випадку пацієнт зможе отримати нову. Щоправда, це коштуватиме певних грошей — неуважному пацієнтові доведеться заплатити за втрачену «флешку». Відновлення інформації на електронному носії стане можливим через її дублювання у своєрідній базі даних: кожне обстеження фіксуватимуть і в паспорті, і в спеціальній електронній мережі.

Електронна медична картка може виступати засобом захисту лікарів від некоректних пацієнтів. Записи з такої «флешки» не можна буде стерти, тож медики у разі чого зможуть із легкістю довести свою правоту. Медичний паспорт також допоможе боротися з неграмотними лікарями. Дані з медичної картки зможе читати лікар будь-якої напрямку, але лише з письмового дозволу пацієнта. Зараз головний лікар може погортати історію хвороби будь–якого пацієнта, при цьому порушуючи усі біоетичні закони, а після введення електронних документів лікар певного спрямування зможе читати лише ту інформацію, яка стосується його спеціалізації, а до інших даних він не матиме доступу».

Інформацію в ЕМК буде продубльовано трьома мовами: українською, англійською та російською. Таким чином, пацієнт, який вирішить лікуватися за кордоном, не матиме проблем із тлумаченням історії хвороби тамтешніми лікарями.

50. Характеристика та особливості інформаційних ресурсів системи охорони здоров'я.

Розвиток інформаційних систем в медичних закладах

В умовах прискореного науково-технічного прогресу особливої актуальності набуває подальше впровадження інформаційних технологій в різні сфери медицини. Останнім часом накопичено позитивний досвід застосування інформаційних технологій в управлінні охороною здоров'я, комп'ютерній діагностиці (в тому числі телемедичній діагностиці), в медичній освіті та науці.

За роки незалежності в державі проведена значна робота з формування теоретичних основ та практичного застосування в охороні здоров'я новітніх комп'ютерних технологій. Розроблена і успішно втілюється у життя Концепція державної політики інформатизації охорони здоров'я в Україні, Державною політикою інформатизації охорони здоров'я передбачено заходи, спрямовані на ліквідацію відставання у цій сфері від передових світових держав і прискорення входження в інформаційний простір міжнародного співтовариства з метою підняти на сучасний рівень системи практичної медицини, медичної освіти, науки.

Реалізація цієї політики здійснюється в декількох основних напрямах:

- розроблення нормативно-правової бази інформатизації охорони здоров'я;

- удосконалення її організаційного та кадрового забезпечення; формування відповідної технічної бази та засобів інформатизації; залучення громадських організацій до інформатизації галузі.

Перший з цих напрямів вже достатньо розвинений. Він ґрунтується на 5 законах України, указах Президента України, постановах Кабінету Міністрів України, наказах Міністерства охорони здоров'я

Основою подальшої інформатизації охорони здоров'я є створення єдиного медичного інформаційного простору України. Процес його формування базується не новітніх інформаційних, телекомунікаційних технологіях та медичних інформаційно-аналітичних системах. До його складу включаються галузеві та регіональні бази даних. системи медико-статистичного аналізу інформації.

Створення такого інформаційного середовища сприяло забезпеченню процесу управління охороною здоров'я своєчасною та достовірною інформацією.

Провідну роль в інформатизації охорони здоров'я України відіграють громадські організації. Найбільша й найстаріша з них — Українська асоціація "Комп'ютерна, медицина" (УАКМ) — сьогодні об'єднує близьке 80 установ та організацій (науково-дослідних установи, вищі медичні навчальні заклади наукові товариства, науково-виробничі об'єднання) і понад 1500 індивідуальних членів.

Завдяки тому, що УАКМ є національним членом Міжнародної Асоціації медичної інформатики (ІМІА) та Європейсько: Федерації медичної інформатики (ЕРМЇ). українські фахівці беруть участь у роботі міжнародних робочих груп з опрацювання міжнародних проектів у галузі медичної інформатики та телемедицини. У складі УАКМ працює вчена рада, до якої входить понад 60 фахівців, у тому числі й відомі зарубіжні експерти — спеціалісти з різних напрямів медичної науки, які мають великий досвід створення медичних інформаційних технологій.

За угодою з Європейською комісією з телемедицини на базі кафедри клінічної Інформатики та інформаційних технологій в управлінні охороною здоров'я Харківської медичної академії післядипломної освіти (ХМАПО) створено і функціонує з 1997 р. Український сервер Європейської обсерваторії з телемедицини (ЕНТО), який входить до всесвітньої мережі серверів (www.ehto-ukr.cit-ua.net) на національних мовах. До цієї мережі також входять Франція, Швеція, Португалія, Фінляндія, Греція, Іспанія, Аргентина.

Усе це дає змогу розвивати процес інформатизації системи охорони здоров'я на сучасному рівні, інтегрувати систему охорони здоров'я України у світовий інформаційний простір.

Як відомо, суттєвий внесок у зменшення втрат здоров'я активної частини населення забезпечують такі форми медичного обслуговування, як первинна медико-санітарна допомога, швидка медична допомога, реанімація, акушерство тощо. Тому інформатизація цих служб розглядається як стратегічний пріоритетний напрям побудови єдиного медичного інформаційного простору, спрямований на поліпшення роботи системи лікувально-профілактичної допомоги.

51. Адміністративні системи.

Інформаційні системи другого покоління відомі під назвою Management Information System — MIS («управлінські (адміністративні) інформаційні системи» або «інформаційні системи в менеджменті»), у нашій літературі використовується термін «АСУ — концепція баз даних». Основною функцією таких систем є забезпечення керівництва інформацією. Типову управлінську інформаційну систему характеризує структурований потік інформації, інтеграція задач обробки даних, генерування запитів і звітів.

В управлінських інформаційних системах (УІС) вже були визнані переваги колективного користування даними, а також відзначено, що в одній організації багато прикладних програм використовують одні й ті самі робочі дані і відбувається дублювання робіт у процесі збирання, зберігання і пошуку цих даних. Зі збільшенням кількості прикладних програм, що обслуговують всі рівні управління та обробляють одні й ті самі робочі дані, зростав обсяг дублювання, що ставало гальмом на шляху комп’ютеризації управління. Більш того, це дублювання часто було неефективним, оскільки призводило до несумісності прикладних програм. Виходом із ціє ситуації стала концепція створення єдиної централізовано керованої бази даних, яка за допомогою спеціального програмного продукту — СУБД обслуговує всі прикладні програми організацій.

Основною проблемою створення великих розподілених баз даних є складність опису даних, що має на меті об’єктивного, незалежного від окремих прикладних програм, спростити колективне використання даних різними прикладними програмами. Для опису даних широко застосовуються моделі та словники даних. Семантика даних, тобто вивчення їх змісту незалежно від окремих прикладних програм, стала самостійною галуззю досліджень.

52. Медичні інформаційні системи.

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.і.

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).

У залежності від виду розв’язуваних задач МІС можна розділити на такі групи:

- інформаційно-довідкові – системи автоматизованого пошуку, вимірювальні системи;

- інформаційно-логічні – діагностичні системи; системи прогнозу; системи моніторингу;

- керуючі або автоматизовані системи управління.

53. Використання інформаційних ресурсів в доказовій медицині.

Доказова медицина передбачає добросовісне, обґрунтоване та зас­новане на здоровому глузді використання найкращих сучасних доказів для ліку­вання кожного пацієнта.

Згідно з іншим визначенням, доказова медицина - це розділ медицини, котрий базується на доказах, що передбачають пошук, порівнян­ня, узагальнення та розповсюдження отриманих даних для використання в інтере­сах хворих.

Практика доказової медицини передбачає об’єднання індивідуального клінічного практичного досвіду з найкращими доступними незалежними клінічними доказа­ми, отриманими внаслідок систематизованих досліджень.

Під індивідуальним клінічним практичним досвідом розуміють професіоналізм і судження, котрі були отримані окремим клініцистом засобами його клінічної практики.

Під найкращими незалежними клінічними доказами розуміють дані клінічно релевантних дослід­жень, часто в фундаментальних галузях медицини, але, в основному, клінічних дос­ліджень із збереженням акуратності та точності діагностичних тестів (включаючи клінічні обстеження пацієнтів), оцінки адекватності прогностичних маркерів, а та­кож ефективності та безпечності терапевтичних, реабілітаційних та профілактич­них заходів.

Лікарі повинні використовувати як індивідуальний клінічний практич­ний досвід, так і найкращі доступні клінічні докази, і ніколи - тільки щось одне.

Без індивідуального практичного клінічного досвіду на прийняття практичних рішень значно впливають докази, отримані навіть при бездоганно проведених досліджен­нях, котрі можуть виявитися неадекватними для окремо взятого пацієнта.

З іншої сторони, прийняття практичних рішень без врахування результатів незалежних дос­ліджень може також завдати шкоди пацієнту.

Методологічною основою доказової медицини є системні дослідження - нау­ково обґрунтовані, добре організовані клінічні дослідження.

Клінічні дослідження мають бути контрольованими, рандомізованими і, найча­стіше, подвійними сліпими.

Контрольоване дослідження передбачає строгий підбір хворих відповідно до критеріїв включення /не включення відповідно до протоколу дослідження.

Рандомізоване дослідження (англ, random - випадково, навмання) - випадко­ве, тобто незалежний від бажання лікаря-дослідника і хворого поділ пацієнтів на експериментальну і контрольну групи.

Подвійний сліпий метод - дослідження, коли ні лікар, ні хворий не знають, який препарат приймає пацієнт. Простий (одиночний) сліпий метод - лише хворий не інформований про препарат. Лікар знає, які ліки приймає його пацієнт. Відкрите досл­ідження - і лікареві, і хворому відомо, яким препаратом здійснюється лікування.

Інформаційні ресурси з поставленої проблеми можна знайти в монографіях, журналах, збірниках праць, тезах, загальнонаукових та науково-популярних виданнях, базах даних, електронних публікаціях.

Монографія - одне з основних джерел інформації, може використовуватись для пошуку бібліографічних вказівників, але інформація, що наведена, швидко зас­таріває і не містить повноцінних рекомендацій щодо чітких, обґрунтованих дій.

Журнали - основне джерело первинної наукової інформації, відображають су­часні тенденції в науці та практиці, але часто мають вузькоспеціалізовану темати­ку. Не існує великої кількості міждисциплінарних журналів.

Медичні журнали необхідно читати для того, щоб слідкувати за професійними новинами; знати, як працюють з хворими кваліфіковані спеціалісти, як використо­вувати методи діагностики, знати клінічні особливості і перебіг захворювання; ро­зуміти етіологію та патогенез хвороб; відрізняти корисне лікування від марного та шкідливого втручання; орієнтуватися в повідомленнях про необхідність, користь, вигоду та економічність методів лікування і профілактики.

Альтернативним підходом, який набуває все більшої популярності, є складання систематичних оглядів, що включають відповідне статистичне узагальнення фактів (мета-аналіз). Клінічна медицина, що ґрунтується на доказах, залежить від дос­тупності якісних узагальнень, які можуть бути отримані з ретельно складених си­стематичних оглядів.

У систематичних оглядах збираються, критично оцінюються й узагальнюються результати первинних досліджень із визначеної теми або проблеми. Систематичні огляди допомагають лікарям бути в курсі сучас­ної інформації, незважаючи на величезну кількість медичних публікацій, можуть допомогти обґрунтувати клінічні рішення результатами досліджень, хоча самі по собі вони не дозволяють приймати рішення і не заміняють клінічного досвіду.

Також важливим ресурсом є Кокранівське співробітництво - міжнародна організація, мета якої - пошук та узагальнення найдостовірнішої інфор­мації про результати лікарських втручань.

Головним результатом діяльності Кокранівського співробіт­ництва є систематичні огляди, які регулярно публікуються в електронному вигляді під назвою Кокранівська база даних систематичних оглядів. Вона містить кінцеві огляди та протоколи оглядів, що готується.

Щодо Кокранівської електронної бібліотеки, вона містить чотири окремі бази даних. Електронний формат Кокранівської бібліотеки має очевидні переваги як з точки зору пошуку та розповсюдження інформації, так і її поповнення, оновлення та виправ­лення помилок, матеріали Кокранівської бібліотеки поширюються на дискетах, компакт-дисках та через Інтернет.

54. Безпека медичних інформаційних систем (МІС).

МІС - це програмно-техніч­ний комплекс, що готує і забезпечує процеси збирання, зберігання і обробки інфор­мації в медицині й галузі охорони здоров’я.

Створення та підтримка системи захисту та безпеки бази даних є одним із важливих аспектів при розробці та функціонуванні будь-якої інформаційної системи.

Дані в системах баз даних мають зберігатися з гарантуванням конфіденційності та безпеки. Інформація не може бути загубленою або викраденою.

Під безпекою даних у базі розуміють захист даних від випадкового або спланованого доступу до них осіб, які не мають на це права, від несанкціонованого розкриття, зміни або видалення.

Безпека даних підтримується комплексом заходів і засобів:

-організаційно-методичні заходи передбачають розроблення інструкцій та правил, які регламентують доступ до даних та їхнє використання, а також створення відповідних служб і підрозділів, які стежать за дотриманням цих правил;

- правові та юридичні заходи передбачають юридичне закріплення прав і обов'язків щодо зберігання, використання й передавання в електронному вигляді даних, які підлягають захисту, на рівні державних законів та інших нормативних документів;

- технічні засоби захисту — це комплекс технічних засобів, які сприяють вирішенню проблеми захисту даних;

- програмні засоби захисту — це комплекс математичних, алгоритмічних і програмних засобів, що сприяють вирішенню проблеми захисту даних.

Основою будь-яких систем захисту інформаційних систем є ідентифікація та аутентифікація.

Ідентифікація забезпечує виконання таких функцій: 1) встановлення автентичності та визначення повноважень суб'єкта при його допуску в систему; 2) контроль встановлених повноважень в процесі сеансу роботи; 3) реєстрація дій.

Аутентифікацією (встановленням достовірності) називається перевірка приналежності суб'єктові доступу пред'явленого ним ідентифікатора і підтвердження його достовірності.

Безумовно, надійними засобами захисту інформації є криптографічні методи. Криптографічні методи захисту інформації включають спеціальні методи шифрування, кодування та іншого перетворення інформації, які роблять її вміст недоступним без пред'явлення ключа криптограми і зворотного перетворення.

Дані методи ефективні, перш за все тим, що забезпечують надійний захист безпосередньо самій інформації, а не доступу до неї.

55. Загрози МІС.

Загрози безпеки персональних даних - сукупність умов та факторів, що створюють небезпеку несанкціонованого, в тому числі випадкового, доступу до персональних даних, результатом якого може стати знищення, зміна, блокування, копіювання, поширення персональних даних, а також інших несанкціонованих дій при їх обробці в інформаційній системі персональних даних.

Джерела загроз інформаційної безпеки можуть бути технічними, програмними або антропогенними, тобто спричинені людиною.

Загрози технічного характеру можуть бути викликані неправильною експлуатацією обладнання, що є причиною виходу його з ладу.

Програмні загрози є наслідком дії шкідливого програмного забезпечення, програм-вірусів.

Найбільш вагомою є загроза з боку людського фактору і може мати зовнішній і внутрішній вплив.

В якості зовнішнього порушника інформаційної безпеки, розглядається порушник, який не має безпосереднього доступу до технічних засобів та ресурсів системи, яка перебуває в межах контрольованої зони.

До внутрішніх порушників можуть належати: 1) адміністратори МІС; 2) користувачі МІС; 3) особи, що володіють можливістю доступу до системи передачі даних; 4) співробітники лікувально-профілактичних закладів (ЛПЗ), що мають санкціонований доступ в службових цілях в приміщення, в яких розміщуються ресурси МІС, але не мають права доступу до ресурсів; 5) обслуговуючий персонал ЛПЗ (охорона, працівники інженерно- технічних служб); 6) уповноважений персонал розробників МІС, який на договірній основі має право на технічне обслуговування і модифікацію компонентів МІС

Також загрози можна поділити на цільові (вхід зі сторони хакера) і випадкові (адресна помилка під час пересилки при збої системи). Цільові загрози поділяються на пасивні й активні. Пасивні загрози – це несанкціоноване зчитування медичної інформації, не пов’язане зі зміною медичної інформації. Активні загрози – це отримання і зміна (заміна) медичної інформації. Загрози в свою чергу класифікуються як фундаментальні, первинні, ініціюючі і базові загрози.

56. Проблеми випровадження комплексних систем захисту МІС.

Специфічними особливостями вирішення задачі створення системи захисту є:

· неповнота та невизначеність вихідної інформації про склад МІС і характерних загрозах;

· багатокритеріальність задачі, пов’язана з необхідністю врахування великої кількості показників (вимог) системи захисту інформації (СЗІ);

· наявність як кількісних, так і якісних показників, котрі необхідно враховувати при розв’язанні задач розробки та впровадження СЗІ;

· неможливість застосування класичних методів оптимізації.

Вирішення задачі забезпечення інформаційної безпеки багато в чому залежить від розробки моделі представлення системи захисту, котра на основі науково-методичного апарату, дозволила б вирішувати задачі створення, використання і оцінки ефективності СЗІ для існуючих МІС та тих, що проектуються.

Основним завданням такої моделі є наукове забезпечення процесу створення системи інформаційної безпеки за рахунок правильної оцінки ефективності рішень, що приймаються та вибору раціонального варіанту технічної реалізації системи захисту інформації.