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

применяются специальные перфорационные машины, автомати­ чески выполняющие перфорирование данных. Такого рода автома­ ты основаны на использовании магнитоили графиточувствительных устройств.

Машинные перфокарты. Основным носителем информации, которая обрабатывается на счетно-перфорационных машинах, является машинная перфокарта, представляющая собой прямо­ угольник стандартной формы, изготовленный из электроизоля­ ционного картона.

На перфокарту нанесены столбики цифр (колонки) от 0 до 9 в каждом. Порядковый номер каждой колонки проставлен между восьмым и девятым и над нулевым рядами. Каждая колонка имеет 12 позиций, из которых 10 — цифровых (0—9) и две (11—12) — дополнительные, размещенные в верхнем поле. Пробивки, сде­ ланные в этих позициях, называются насечками. Они использую­ тся для перфорации 11-й и 12-й позиций и специальных обозна­ чений.

Машинные перфокарты делятся на 45- и 80-колонковые, дуаль­ ные и комбинированные.

45- и 80-колонковые перфокарты. На этих перфокарта^ в каждой колонке отмечается только одно число. Для многоразрядных чисел требуется число колонок, соответствующее числу разрядов. Для перфорирования алфавита используются алфавитные коды, где каждой букве соответствует комбинация пробивок в двух колон­ ках. Каждая кодируемая группа заменяется индексом и перфо­ рируется как двухзначное число. При использовании алфавитноцифровых машин предварительная индексация букв отпадает. Пер­ форатор имеет цифровую и буквенную клавиатуры и соотносит каждой букве комбинацию из двух отверстий в одной колонке.

Дуальные машинные перфокарты имеют зоны для графиточувствительных отметок. Эти перфокарты удобно использовать для обработки и корреляционного анализа больших массивов данных (анкет по учету кадров, результатов экспериментов, наблюдений). Дуальные перфокарты разбиты на 27 колонок. Исходные данные отмечаются в процессе работы подчеркиванием карандашом. Спе­ циальная машина — считывающий перфоратор — автоматически пробивает дуальные карты по отметкам со скоростью 120 карт в минуту. Для дальнейшей работы применяется комплект оборудова­ ния 80-колонковых перфокарт.

Комбинированные машинные перфокарты используют преиму­ щества ручного и машинного способов обработки. Эти перфокарты могут быть снабжены краевой перфорацией, состоящей из одного нли двух рядов информационных точек, размещенных по краю

24

карты, над заголовками цифровых колонок. Существуют варианты, при которых по одному ряду информационных точек наносится сверху и снизу или по всему периметру карточки (как у обычной однорядной) или же делается двухрядная перфорация по верхне­ му краю и однорядная по нижнему. Краевая перфорация может использоваться для обычного ручного поиска нужных карт, ко­ торые затем обрабатываются на СПМ.

Сортировка перфокарт осуществляется на сортировочных ма­ шинах со скоростью 500 карт в минуту. В электромеханических сортировочных машинах поиск ведется по одной колонке. Карты выпадают в соответствии с перфорированными цифрами в 12 кар­ манов. Электронная сортировочная машина группирует 700 карт в минуту и осуществляет выборочную сортировку по заданной про­ грамме одновременно по нескольким колонкам.

Один массив перфокарт выдерживает около 200 прогонов. После этого перфокарты необходимо заменить новыми. Для изго­ товления массивов-дублей используются перфокарты-репродук­ торы.

Вычисление сводных данных и печатание результатов про­ изводится на табуляторе.

Информационно-поисковые системы, основанные на использо­ вании счетно-перфорационных машин, имеют ряд преимуществ перед системами ручного типа. С помощью этих ИПС можно про­ водить достаточно сложную статистическую обработку больших массивов информации. Дублирование перфокарт сравнительно несложное. Не требуется специально подготовленного персонала для работы на счетно-перфорационных машинах. Однако машин­ ным перфокартам присущи некоторые недостатки: отсутствие свободного поля для размещения текстовой и графической инфор­ мации, сложность макетирования карты, сравнительно небольшая емкость при фиксации параллельных признаков.

Информационно-поисковая система по фонокардиографии на машинных перфокартах. Необходимость создания информационнопоисковой системы для обработки данных фонокардиографического исследования продиктована следующими соображениями.

Решение многих научных и практических задач кардиохирургической клиники связано с анализом ранее накопленного обшир­ ного фонокардиографического материала. Представление фонокардиографических данных в форме, удобной для автоматической обработки, значительно упростит работу с архивом фонокардиограмм. Огромное количество данных, заложенных в мас­ сивах фонокардиограмм, будет привлечено к решению теоретиче­ ских и практических задач. Время решения задач резко сокра­ тится.

Задача создания ИПС по фонокардиографии состояла в том, чтобы сопоставить каждую фонокардиограмму со своим набором признаков и обеспечить возможность выбора из этого массива следующих фонокардиографических данных:

25

фонокардистрамм, обладающих набором заданных фонокардиографических признаков;

фонокардиограмм, соответствующих заданному набору клини­ ческих признаков;

фонокардиографических и клинических признаков, отвечаю­ щих заданным диагнозам.

Не следует, однако, недооценивать трудностей создания систе­ мы, удовлетворяющей поставленным условиям, которые связаны, прежде всего, с характером материала. В сущности, каждая осцил­ ляция фонокардиографической кривой содержит ту или иную информацию о механической активности сердца. Создание кода, обеспечивающего возможность дискретного представления зву­ ковой картины без ощутимой потери информации, является слож­ ной проблемой.

Фонокардиографический материал представляют в виде набора признаков, которые определяет врач при расшифровке фонокардиограммы. Легко понять, что эта первичная информация не является исчерпывающей, однако в значительной степени подроб­ но описывает материал. Чем полнее набор фонокардиографиче­ ских признаков, тем, естественно, выше уровень практической цен­ ности системы. Характер материала позволяет организовать этот

помощью информационной системы использованы, прежде всего, для совершенствования диагностики пороков сердца, а также для составления статистических таблиц при подготовке программ машинной диагностики. ;

В качестве носителя информации избрана стандартная 80-ко- лонковая машинная перфокарта. Способ кодирования материала на перфокарте рассчитан на применение электромеханической сортировочной машины С-80.

Задачи и структурная организация системы. Основным момен­ том при разработке информационной системы на машинных перфо­ картах является четкое определение задач, которые призвана ре­ шить система, а также определение ее структурной организации.

Информационно-поисковая система по фонокардиографии со-

.здана для решения следующих задач:

представления фонокардиографической информации о больном в форме, удобной для машинной обработки;

накопления информации, достаточно полной, чтобы делать достоверные заключения.

Структурно массив перфокарт фонокардиограмм выступает в качестве фрагмента объединенного массива общей клинической информационной системы, включающей массивы перфокарт исто­ рий болезни и разных методов исследования. Перфокарты всех

.массивов общей информационной системы, несущие информацию

26

об одном больном, имеют одинаковую паспортную часть, что позво­ ляет отобрать любой массив перфокарт и быстро установить нуж­ ные корреляции.

Перфокарта фонокардиограммы создавалась в три этапа: анализ информации, составление словаря кодов и размещение ма­ териала на перфокарте.

Анализ фонокарбиографических данных. На этом этапе решались вопросы классификации, номенклатуры и терминологии. Здесь пришлось преодолеть трудности, связанные с разнообразием тер­ минов, определяющих одни и те же фонокардиографические пока­ затели, а также с различным толкованием некоторых признаков.

При расшифровке фонокардиограмм выделяют три типа гра­ фических элементов: тоны, шумы и интервалы (рис. 2). Отмечаются четыре основных тона ( I , I I , I I I , IV) и тоны открытия митрального и трикуспидального клапанов (ТОМ и ТОТ).

Шумы соответственно фазе их регистрации делятся на протосистолический, мезосистолический и поздний систолический, протодиастолический, мезодиастолический и пресистолический. Отдельно отмечаются систолодиастолические и голодиастолические

I тона), интервалы I I — ТОМ и I I — ТОТ (от начала I I тона до тона открытия митрального или трикуспидального клапанов), интервалы между компонентами расщепленного I и I I тонов и не­ которые другие.

Организация и размещение данных фонокардиографии на пер­ фокарте предусматривают следующую схему анализа фонокардио­ граммы. Вначале подробно описываются сердечные шумы — от­ дельно систолические и диастолические, затем расписываются тоны и интервалы. Таким образом, данная схема анализа фонокар­ диограммы базируется на описании фонокардиограммы по элемен­ там, а не по точкам регистрации. При этом описываются все заре­ гистрированные элементы, а не только те, которые представляют отклонения от нормы. Терминологии и номенклатуры, использо­ ванной в данном описании, придерживаются большинство советких и зарубежных авторов.

Составление словаря подов. Отбор признаков, подлежащих последующему кодированию,— наиболее ответственный этап, уровень решения которого определяет полноту и практическую ценность системы. Разработанный подробный перечень призна­ ков, применяемых в фонокардиографической диагностике, приво­ дится в работах [61, 62, 65, 8 0 - 8 3 , 86, 87, 9 1 - 9 3 , 96, 123]. Этот словарь насчитывает 208 признаков, при помощи которых может быть описана любая кодируемая фонокардиограмма.

Размещение материала на перфокарте. Исходный набор при­ знаков состоит из двух частей: общей, включающей паспортные

27

Ш У М Ы голосистолический голодиастолический

41

]В>-

Рис. 2.

28

данные и диагноз, и специальной, состоящей из данных расшифров­ ки фонокардиограммы. Кодируемые признаки организованы в следующие зоны: паспортной части, систолического шума, диастолического шума, тонов и резервную.

В з о н е п а с п о р т н о й ч а с т и кодируется номер ис­ тории болезни — в первых четырех колонках перфокарты. В пер­ вой колонке кодируется разряд тысяч, во Еторой — сотен, в третьей — десятков, в четвертой — единиц (9999 — наибольший номер, который можно нанести на перфокарту, однако в клиниче­ ской практике, как правило, даже близкое к вышеуказанному число никогда не появляется на титульном листе истории болезни).

В следующей, пятой, колонке отмечается время записифонокардиограммы (до и после операции) и номер исследования. Год истории болезни кодируется в шестой колонке. Здесь, так же как и в первых четырех колонках, применяется прямое кодирование. Позиция «О» соответствует 1960 г., позиция «1» — 1961 и т. д., до позиции «9», означающей 1969 г. Данная система рассчитана на десять лет, если же возникает необходимость продлить время действия, это можно сделать, воспользовавшись дополнительными позициями «11» и «12» или применяя резервную зону.

Вседьмой колонке размещены данные о возрасте и поле ис­ следуемого. Возрастные группы и соответствующие им позиции указаны на макете перфокарты. Дополнительная позиция «11» отмечается у мужчин. Карты без пробивки позиции «11» содержат сведения о женщинах.

Ввосьмой колонке кодируется категория порока (врожденный или приобретенный), а также индекс клиники, где лечился боль­ ной и где было проведено фонокардиографическое исследование.

Колонки от девятой до двенадцатой отведены под диагнозы. Применяется прямое кодирование. В случае комбинированного приобретенного порока превалирующий диагноз кодируется в первой половине колонки, а остальные — во второй половине соответствующих колонок. В тринадцатой колонке отмечаются ста­ дии порока по А. Н. Бакулеву.

З о н а с и с т о л и ч е с к о г о ш у м а занимает 20 ко­ лонок — от 14-й до 33-й. Она делится на две части — А ж Б. Ана­ логично построена зона диастолического шума. При многоклапан­ ных пороках сердца могут регистрироваться одновременно два си­ столических или два диастолических шума. В таких случаях в части А кодируется первый шум и пробивается указательная по­ зиция «шум другой формы», а в части Б кодируется второй шум.

В 14-й колонке кодируется начало систолического шума. Определяются три возможных положения: систолический шум начинается с I тоном, с тоном систолического выброса или после I тона с интервалом различной величины от 0,02 до 0,1 сек и боль­ ше 1 сек. В 15-й колонке отмечается положение конца систоличе­ ского шума: он может достигнуть аортального компонента I I тона, перекрыть его или закончиться перед I I тоном с различным по

29