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
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