Файл: Мельников, В. Г. Информационное моделирование в клинической медицине.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 58

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

щесоюзный информационно-вычислительные центры. Информация, поступающая по каналам связи, может быть получена высшим ин­ формационным центром в обход республиканских непосредственно от учреждений, что делает управление гибким и оперативным.

§ 1. ОРГАНИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ МЕДИЦИНСКИХ ДАННЫХ В МИС

Вся медицинская информация, которую обрабатывает МИС, ор­ ганизуется в массивы. В массив включаются однородные по форме и структурной организации данные, которые, однако, представ­ ляют собой факты, имеющие далеко не равноценное значение. Все массивы могут храниться в одном главном массиве. При этом будет сведено к минимуму дублирование содержания массивов. Такие укрупненные массивы, необходимые для больших медицин­ ских учреждений, потребовали бы значительного объема актив­ ной памяти системы, но степень активности многих подмассивов была бы небольшой.

Комбинированная программа для обработки объединенного мас­ сива, как правило, оказывается более сложной, чем набор простых программ. Поэтому для более эффективной обработки массивы программы и текущие записи разбиваются на отдельные части — фрагменты. Например, в клинической информационной системе можно выделить массивы данных фонокардиографического, элек­ трокардиографического, рентгенологического исследований, мас­ сивы эпикризов и др. Фрагментарный подход означает, что общая задача обработки данных подразделяется на отдельные части в целях более эффективного ее решения.

Наряду с фрагментарным подходом применяют комплексный, при котором отдельные небольшие части массива по мере необхо­ димости комбинируются в более крупные разделы. Комплексная обработка оправдана, если различные разделы тесно взаимосвя­ заны и выводимые данные имеют общее приложение.

В практике медицинских учреждений найдут применение как фрагментарный, так и комплексный методы, так как данные раз­ личных исследований тесно связаны друг с другом, а результаты обработки используются, как правило, для достижения какойлибо общей цели: установления диагноза, выбора метода обезболи­ вания, методики лечения и т. д.

Можно представить следующую схему выделения клинической информации: массив первичных данных разбивается на отдельные фрагменты (массивы ЭКГ, ФКГ и т. д.); после обработки этих све­ дений образуются массивы симптомов, каждый из которых вклю­ чает результаты обработки нескольких фрагментов первичных дан­ ных; затем объединяются результаты обработки более крупных разделов (тем) — образуются массивы синдромов (рис. 1).

Возможны три схемы организации обработки данных [51]. При первой схеме подготавливаются данные по всем позициям

2*

19


(признакам). Исследователь должен затем сам из всей массы све­ дений выбрать интересующие его факты и принимать по ним реше­ ния. Эта схема обработки получит на данном этапе широкое распро­ странение, ибо пока нет (или почти нет) статистически достоверных градаций показателей, границ нормальных и патологических состояний организма, а эта система как раз и выдает такие сведе­ ния. Существенно также, что подобная организация обработки данных требует несложного и недорогого оборудования.

При второй схеме отбор информации, на основе которой выра­ батываются решения, производится самой системой обработки данных. В основе такого отбора лежит метод исключений, причем для каждого признака устанавливается диапазон нормального отклонения. При подготовке ответа система включает в него зна­ чения признаков, лежащие за пределами такого диапазона. При­ менение электронных вычислительных машин даст возможность использовать эту схему обработки данных. Понятно, что такая схема требует первоначального задания величин диапазонов, размерности интервалов, градаций, вероятностной оценки ка­ чественных признаков, на которые ориентируется система в ходе выработки решения. Однако возможен и второй вариант этой схе­ мы, при котором первоначальные данные необязательно должны обладать высокой достоверностью; оценив их приблизительно, можно обеспечить обучение или самообучение системы, которая затем сама вырабатывает необходимые критерии. Оба варианта вто­ рой схемы могут с успехом применяться в медицинской практике для решения широкого круга задач: постановки диагноза, выбора методики лечения, прогнозирования и т. д.

При третьей схеме выработка некоторых «стандартных» реше­ ний в условиях определенных отклонений также производится непосредственно системой обработки данных. Таким путем может быть запрограммировано принятие решений при любой ситуации, которая может возникнуть, включая и весьма редкие случаи. Система этого типа, однако, как правило очень дорога из-за необ­ ходимости иметь оперативную память значительного объема. Она

20


требует специального оборудования, большого штата обслуживаю­ щего персонала, специальной разработки очень сложных программ. Такие системы целесообразно создавать лишь в больших информа­ ционных медицинских центрах.

Существенные изменения, происходящие ныне в медицине вслед за внедрением в эту область знаний, идей и методов кибер­ нетики, привели к возникновению медицинских информационных систем, использующих первую и вторую схемы обработки данных [30, 31, 57, 71, 84, 85, 109—111, 114—116]. С развитием медицин­ ской кибернетики все большее значение будут приобретать систе­ мы второго и третьего типов [12—15, 41, 72, 88, 89, 124].

При любом характере материала независимо от технической реализации медицинской информационной системы выделяются три основные фазы обработки материала: получение исходных дан­ ных, преобразование данных согласно определенной программе и выдача результатов. Получение исходных данных включает следую­ щие стадии: сбор, перезапись, проверку и придание фактам формы, удобной для обработки. Данные заполненных вручную документов перфорируются на карты или ленту, в дальнейшем они могут быть переписаны на магнитную ленту. Проверка должна исклю­ чать ошибки перфорации, ибо обнаружить врачебные ошибки уже довольно трудно.

Далее следует обработка по составленной программе. В зави­ симости от сложности задачи должна быть обеспечена, естествен­ но, большая или меньшая скорость обработки материала. При по­ точной обработке данные засылаются в устройство обработки без каких-либо промежуточных стадий классификации или сортиров­ ки; при этом данные можно вводить либо сразу по мере поступле­ ния, либо после некоторого предварительного накопления.

Непоточная обработка предполагает предварительное накопле­ ние и переупорядочение данных путем сортировки или какимлибо другим способом.

Схема, используемая для обработки массивов и текущих запи­ сей, зависит прежде всего от характера текущих записей и их объе­ ма. На выбор схемы также влияет объем памяти оборудования и способность одновременного выполнения операций считывания, вычисления и выводов результатов.

Условия первоначального получения данных в клинике часто предполагают распределение текущих записей по темам. Непоточ­ ная обработка не является лучшей среди других систем обработ­ ки данных, но она часто единственна, если оборудование имеет ограниченные возможности.

Результаты обработки информации выдаются в виде таблиц, графиков, текстовых описаний, т. е. в форме, приемлемой для ис­ пользования специалистом.

21


§ 2. МЕДИЦИНСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, ОСНОВАННЫЕ НА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Принципы построения медицинских информационных систем из­ ложены в работах [9, 12, 13].

Информационно-поисковая система ручного типа

В информационно-поисковых системах ручного типа обработка данных осуществляется без применения технических средств. Как правило, носителем информации в этих ИПС являются пер­ фокарты для ручной сортировки. Описание перфокарт и методики разработки ИПС на перфокартах ручной сортировки приведены

вруководствах [54, 69]. Такие системы нашли широкое применение

вмедицине и здравоохранении [60, 64].

Информационно-поисковая система, основанная на использовании счетно-перфорационной техники

Счетно-перфорационные машины это автоматизированный комп­ лекс технических средств обработки информации, в основе работы которых лежит перфорационный метод. Последний заключается в том, что информацию, которую нужно обработать, наносят на соответствующий технический документ — перфорационную кар­ ту — с помощью перфораторов. Затем автоматически вводят данные в основные перфорационные вычислительные машины. Когда перфокарта проходит на основных машинах между контакт­ ным валиком и щеточками, пробивки воспринимаются машиной как цифры или буквы. Таким образом, счетно-перфорационные машины (СПМ) — это автоматы, с помощью которых восприя­ тие чисел для подсчета, вычислительный процесс и запись резуль­ татов на бумаге выполняются автоматически, в соответствии с про­ граммой счета.

Существуют цифровые и алфавитно-цифровые счетно-перфо­ рационные машины. Цифровые воспринимают и обрабатывают цифровую информацию, алфавитно-цифровые — соответственно алфавитно-цифровые данные.

В зависимости от выполняемых в технологическом процессе функций СПМ делят на вспомогательные, основные и машины специального назначения. Ниже приводится краткая характерис­ тика каждого класса машин.

Вспомогательные СПМ — перфораторы и контрольники. Вы­ полняют подготовительную работу для основных машин. Данные на этих машинах набираются вручную цифровыми (алфавитными) клавишами. Вспомогательные СПМ применяют для подготовки и

22


проверки перфокарт. К ним относятся перфораторы ПД-45-2, П-80-6, ПА-80-2 и контрольники К-45-6, К-80-6, КА-80-2. Перфо­ раторы делятся на однопериодные (П-80-6, ПА-80-2) и двухпериодные (ПД-45-2). При их помощи данные с первичных документов переносятся на перфокарту. Контрольники предназначены для проверки правильности перфорации, т. е. пробивки перфокарт.

Основные СПМ — сортировочные машины и табуляторы. Дан­ ные в них вводятся автоматически с помощью перфокарт. Сорти­ ровочные машины (С-45-5М, С-80-5М, СЕ-80-2, АТЕ-80) автомати­ чески группируют перфокарты по необходимым признакам. Табуляторы (Т-5, Т-5М, Т-5МУ, ТА-80-1) автоматически прини­ мают, подсчитывают и записывают данные перфокарт в табулограммы.

Специального назначения СПМ — машины, объединяющие большое количество технических средств, которые дают возмож­ ность автоматизировать процессы сложения и группировки перфо­ карт. Отдельные из них значительно расширяют эксплуатационные возможности основных машин. Их используют для выполнения действий умножения, деления и группировки. Наряду с арифме­ тическими действиями машины этой группы могут выполнять также логические операции. К СПМ специального назначения от­ носятся следующие: перфораторы дублирующий и суммиру­ ющий, перфоратор-репродуктор, вычислительные перфораторы, раскладочно-подборочные машины, расшифровочные машины, ито­ говый перфоратор, электронно-вычислительные приставки.

Счетно-перфорационные машины могут быть 45- и 80-колон- ковыми. Первые обрабатывают информацию, нанесенную на 45-ко- лонковые перфокарты, вторые — на 80-колонковые.

Вычислительный процесс на счетно-перфорационных машинах состоит из ряда операций, выполняемых в определенной после­ довательности.

1.Перфорирование — первая операция вычислительного про­ цесса, с помощью которой данные первичных документов пере­ носятся на перфокарту в виде пробивок. Выполняется на перфо­ картах.

2.Контроль за перфорированием — проверка правильности

перенесения данных документа на перфокарту. Осуществляется с помощью контрольников или других способов.

На этом подготовка перфокарт для обработки заканчивается. 3. Сортировка перфокарт — состоит в подборе, группировке

и раскладывании перфокарт по определенным

признакам.

4. Табуляция — заключительная

операция

вычислительно­

го процесса, во время которой автоматически

подсчитываются

показатели перфокарт на табуляторах

и составляются табуло-

граммы.

 

 

Перфорирование и контроль данных выполняются однократно, а группировку перфокарт по определенным признакам и их табуляцию можно производить несколько раз, в зависимости от

23