Медицинская информатика
 Скачать 2.58 Mb.
|
|
ЗАДАНИЕ 1 Познакомьтесь со структурной схемой программного комплек- са автоматизированной больничной информационной системы (АБИС) крупного многопрофильного стационара. 52 ЗАДАНИЕ 2 Составьте структурную схему программного комплекса авто- матизированной больничной информационной системы предложенно- го лечебно-профилактического учреждения. Какие компоненты АБИС отсутствуют в вашей схеме? Какие дополнительные структурные под- разделения вы отметили в созданной схеме? В каком по-вашему мне- нию направлении необходимо провести усовершенствование АБИС предложенного лечебно-профилактического учреждения. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Что вы понимаете под термином информационная система. 2. В чем заключается основная задача информационных систем меди- цинского назначения. 3. Перечислите классы медицинских информационных систем в зави- симости от уровней управления и организации. 4. Перечислите классы медицинских информационных систем, опре- деляющихся спецификой решаемых ими задач. 5. Назовите функции каждой из перечисленных информационных си- стем. 6. Что Вы понимаете под автоматизированной системой управления, какова ее роль в деятельности ЛПУ. 7. Какие уровни АСУ вам известны. 8. Назовите компоненты АСУ 9. Перечислите функции АСУ. 10. Сформулируйте требования к АСУ. 11. Опишите структуру АСУ. 12. Какие этапы разработки АСУ принято выделять. 53 54 ЗАНЯТИЕ №3 Автоматизированное рабочее место врача: аппаратное обеспечение. Медицинские приборно-компьютерные системы. Цель: Ознакомиться аппаратным обеспечением автоматизированно- го рабочего места врача – медицинскими приборно-компьютерными систе- мами. Необходимо знать: понятие автоматизированного рабочего места врача, медицинской приборно-компьютерной системы; классификацию ме- дицинских приборно-компьютерных систем по функциональным возможно- стям, по назначению; назначение медицинских приборно-компьютерных си- стем для функциональной диагностики, лучевой диагностики, мониторных систем, систем для управления лечебным процессом; этапы компьютеризиро- ванного функционального исследования. Необходимо уметь: определять на практике тип медицинской при- борно-компьютерной системы, ее назначение и основные принципы работы. Автоматизированное рабочее место врача Структурной единицей автоматизированной системы управ- ления является автоматизированное рабочее место (АРМ). Автоматизированное рабочее место - комплекс средств вы- числительной техники и программного обеспечения, располагающий- ся непосредственно на рабочем месте сотрудника и предназначенный для автоматизации его работы в рамках специальности. АРМ врача как и любая компьютерная система, оно состоит из аппаратных средств и программного обеспечения. В большинстве слу- чаев к аппаратным средствам особых требований не предъявляется. Однако врачи некоторых специальностей нуждаются в специальных устройствах ввода информации, нередко в их роли выступают меди- цинские приборы. Например, автоматизированное рабочее место врача функциональной диагностики должно содержать в качестве устройств ввода информации электрокардиограф, спирограф и т.д. 55 Медицинские приборно-компьютерные системы Современная медицина немыслима без широкого применения приборов и устройств. В последнее время наметилась тенденция ком- пьютеризации медицинской аппаратуры. Использование компьютеров в сочетании с измерительной и управляющей техникой позволило со- здать новые эффективные средства для обеспечения автоматизирован- ного сбора, обработки и хранения информации о больном и управле- нии его состоянием – медицинские приборно-компьютерные си- стемы (МПКС). Рассмотрим классификацию современных МПКС. По функциональным возможностям выделяют клинические и исследовательские системы. Первые ориентированы на выполнение строго очерченного круга типовых медицинских методик. Ограничен- ность таких систем является их бесспорным достоинством, так как позволяет максимально упростить работу с ними, сделав ее доступной для среднего медперсонала. Исследовательские системы содержат широкий набор управляющих, аналитических, изобразительных и кон- структорских средств, позволяющих реализовывать разнообразные методики, как клинического, так и научно-исследовательского назна- чения. Поэтому работа с такими системами с полнотой использования предоставляемых возможностей требует повышенной профессиональ- ной квалификации и творческого мышления. В тоже время после реа- лизации конкретной методики, она может быть зафиксирована, и по- следующее ее исполнение по своей трудоемкости и требованию ква- лификации персонала не будет существенно отличаться от работы с клинической системой. Существует и другая классификация по функциональным воз- можностям. Согласно ей выделяют специализированные, многофунк- циональные и комплексные системы. Первые предназначены для про- ведения исследований одного типа, например, электрокардиографиче- ских. Многофункциональные системы позволяют проводить иссле- дования нескольких типов, основанных на схожих принципах, напри- мер, электрокардиографические и электроэнцефалографические. Комплексные системы обеспечивают комплексную автоматизацию многогранной медицинской задачи. 56 По назначениюМПКС можно разделить на несколько классов: системы для проведения функциональных исследований, системы лу- чевой диагностики, мониторные системы, системы управления лечеб- ным процессом, системы лабораторной диагностики, системы для научных медико-биологических исследований. Наибольшее развитие получили МПКС для функциональной диагностики. Показатели, изучаемые в рамках функциональной диа- гностики, по способу измерения могут быть разделены на три группы. 1. Биоэлектрические показатели прямого измерения – это электриче- ские потенциалы, генерируемы организмом человека: - электроэнцефалограмма (ЭЭГ), отражающая изменение биопо- тенциалов головного мозга; - вызванные потенциалы (ВП) - фоновые изменения среднего уровня ЭЭГ в ответ на внешние раздражители; - электрокардиограмма (ЭКГ) - электрическая активность серд- ца, вызывающая сокращения сердечных мышц; - электромиограмма (ЭМГ) представляет электрическую актив- ность, связанную с сокращением скелетных мышц; - электрокулограмма (ЭОГ) является электромиограммой мышц, управляющих движениями глазного яблока. 2. Показатели косвенного электроизмерения выражаются в измене- нии электрического сопротивления участков кожи и тела человека, для измерения которого необходимо дополнительное пропускание тока через исследуемый орган: - реограмма (РГ) характеризует изменение объемного сопротив- ления участков тела и органов, вызванное движением крови по сосудам, то есть изменением кровенаполнения; - кожно-гальваническая реакция (КРГ) - изменение сопротивле- ния кожи как реакция на раздражения эмоционального и боле- вого характера, отражающиеся на деятельности потовых же- лез. 3. Показатели преобразовательного измерения отражают различные процессы биохимического или биофизического происхождения, требующие предварительного преобразования в изменение элек- 57 трического тока и напряжения посредством специализированных датчиков: - фонокардиограмма (ФКГ), характеризующая акустические яв- ления, возникающие при работе сердца; - спирограмма (СГ), отражающая динамику изменения скорости воздушного потока в дыхательных путях при вдохе и выдохе; - динамика дыхательного ритма - обычно измеряется при по- мощи пьезодатчиков по изменению длины нагрудных эластич- ных ремней; - пульсоксиметрия (ПО) фиксирует изменения насыщения крови кислородом по отраженному свету с использованием светочув- ствительных датчиков; - плетизмограмма – описывает изменение кровотока, регистри- руемое фотодатчиками по отраженному от мелких сосудов свету. Основные этапы компьютеризированного функционального исследования: Первый этап – подготовительный, заключается в соответству- ющей подготовке пациента и аппаратуры: закреплении на теле паци- ента датчиков, подключении к биоусилителю, регистрации паспорт- ных данных пациента и т.д. Второй этап - планирование исследования: устанавливают ча- стоту дискретизации, определяют число отведений, настраивают уси- литель, выбирают интервал наблюдений (временной промежуток, в течение которого регистрируемые биосигналы заносятся в протокол исследования), назначают параметры экспресс-анализа данных (это вычисление некоторых характеристик изучаемого показателя непо- средственно в процессе исследования). При выполнении типовых кли- нических исследований используются заранее созданные и сохранен- ные в памяти компьютера планы. Третий этап – это собственно выполнение исследования. Во время регистрации изучаемых параметров можно наблюдать соответ- ствующие графики на мониторе компьютера в реальном временном масштабе и вносить коррективы в процесс исследования. Результа- том исследования в реальном времени является запись биосигналов за 58 определенный промежуток времени. В дальнейшем эту запись можно просматривать и редактировать, например, удалять артефакты, выде- лять наиболее интересные существенные фрагменты записи и т.д. Четвертый этап – это вычислительный анализ. Его методы и средства зависят от области исследования. В результате вычислитель- ного анализа исследователь получает ряд интегральных или статисти- ческих величин, облегчающих и уточняющих трактовку результатов исследования. Пятый этап – это компьютерная диагностика. Программное обеспечение ПКС может содержать специальные алгоритмы, позво- ляющие автоматизировать клиническую интерпретацию результатов исследования. Однако, следует помнить, что вычислительные маши- ны на современном этапе не могут полностью решить эту проблему. Для корректного клинического заключения требуется не формализуе- мый профессиональный опыт врача. МПКС для лучевой диагностики Отличительной их особенностью является работа с изображе- нием. Все виды компьютерных операций над изображениями можно разделить на 4 группы: - обработка – это такая операция над изображением, при которой в результате его изменения формируется новое изображение, в чем- то превосходящее оригинал. Обычно этот метод используется для того, чтобы выделить интересующие исследователя детали. - анализ– это процесс извлечения из него количественной или ка- чественной информации. - реставрация – это восстановление плохих или поврежденных изображений. - реконструкция – это процесс создания двумерных изображений по данным, полученным в каком-либо другом виде или трехмерного изображения по серии двумерных. Этот метод используется в то- мографии. В настоящее время существуют ПКС для ультразвуковых, рентгенологических, магниторезонансных, радионуклидных и тепло- визионных исследований. Кроме того, существуют универсальные 59 системы, позволяющие работать с медицинскими изображениями, полученными любым из указанных методов, а также проводить их совместный анализ. Мониторные системы Задача оперативной оценки состояния пациента возникает в первую очередь при непрерывном наблюдении за больным в палатах интенсивной терапии, операционных и послеоперационных отделени- ях. В этом случаи требуется на основании длительного и непрерывно- го анализа большого объема данных, характеризующих состояние си- стем организма пациента, обеспечить не только оперативную диагно- стику критических ситуаций, но и прогнозирование состояния пациен- та, а также определить оптимальную коррекцию возникающих или прогнозируемых нарушений. К числу наиболее часто используемых при мониторинге пара- метров относятся: электрокардиограмма, давление крови, частота ды- хания, температурная кривая, содержание газа в крови, минутный объ- ем кровообращения, содержание газа в выдыхаемом воздухе, электро- энцефалограмма. Важной особенностью мониторных систем является наличие средств экспресс-анализа и визуализации его результатов в режиме реального времени. Чаще всего мониторные системы исполь- зуются для одновременного слежения за состоянием от одного до ше- сти больных, причем у каждого из них может изучаться до 16 основ- ных физиологических параметров. Системы управления лечебным процессом В последние годы все более широкое распространение приоб- ретают системы управления лечебным процессом. В большинстве слу- чаев речь идет о системах интенсивной терапии и биологической об- ратной связи. По реализуемой в них структурной конфигурации си- стемы интенсивной терапии подразделяются на два класса: системы программного управления и замкнутые управляющие системы. К пер- вым относятся системы для осуществления лечебных воздействий, например, снабженная вычислительными устройствами аппаратура для физиотерапии, ИВЛ, гемодиализа, искусственного кровообраще- ния. Замкнутые системы интенсивной терапии объединяют в себе за- дачи мониторинга, оценки состояния больного и выработки управля- 60 ющих воздействий. На практике замкнутые системы создаются для очень частных, строго фиксированных задач: управление артериаль- ным давлением при острых гипертензивных состояниях, управление уровнем глюкозы в крови при сахарном диабете и т.д. Системы биологической обратной связи предназначены для предоставлении пациенту информации о функционировании его внут- ренних органов и систем, что позволяет путем сознательного волевого воздействия пациента достигать терапевтического эффекта при неко- торых патологиях. ЗАДАНИЕ (занятие проводится на базе лечебно-профилактического учреждения) Познакомьтесь с МПКС отделений функциональной диа- гностики и интенсивной терапии. 1. Перечислите МПКС, которыми располагают данные отделения. 2. К какому типу относится каждая из систем. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Что вы понимаете под понятием «автоматизированное место вра- ча». 2. Перечислите компоненты аппаратного обеспечения, необходимые врачу любой специальности. 3. Что называют медицинскими приборно-компьютерными система- ми. 4. Как можно классифицировать МПКС. 5. В чем отличие клинических и исследовательских МПКС. 6. Расскажите о классификации МПКС по функциональным возмож- ностям. 61 7. Что такое МПКС для функциональной диагностики. Какие показа- тели измеряются в рамках функциональной диагностики. 8. Приведите примеры МПКС для функциональной диагностики. 9. Перечислите этапы компьютеризированного функционального ис- следования. 10. Расскажите о МПКС для лучевой диагностики. Какие операции над изображением вы знаете. 11. Приведите примеры МПКС для лучевой диагностики. 12. Какие МПКС называют мониторными системами. 13. Расскажите о МПКС для управления лечебным процессом. ЗАНЯТИЕ №4 Организация автоматизированного рабочего места врача. Системы управления базами данных. Цель: Ознакомиться с основными принципами организации автома- тизированного рабочего места врача и работой систем управления базами данных. Необходимо знать: понятие автоматизированного рабочего места, общие принципы его создания и требования к организации; понятие меди- цинских электронных баз данных, преимущества электронных карт перед рукописными. Необходимо уметь: уметь работать с готовой базой электронных ис- торий болезни, вносить новые данные в базу и редактировать их. Организация автоматизированного рабочего места врача Автоматизированное рабочее место (АРМ) - комплекс средств вычислительной техники и программного обеспечения, распо- лагающийся непосредственно на рабочем месте сотрудника и предна- значенный для автоматизации его работы в рамках специальности. 62 Создание АРМ значительно улучшает качество лечебно- диагностической помощи. Сокращает время, затрачиваемое на оформ- ление документации, позволяя уделять больше внимания работе с па- циентами. Существует четыре общих принципа создания АРМ: 1. Системность: АРМ должно представлять собой систему взаимо- связанных компонентов, при этом структура АРМ должна строго соответствовать тем функциям, для выполнения которых создается данное автоматизированное рабочее место. 2. Гибкость: данный принцип предполагает возможность модерниза- ции АРМ, для этого все подсистемы рабочего места выполняются в виде отдельных легко заменяемых модулей, а для того, чтобы при замене не возникало проблем несовместимости, все элементы должны быть стандартизованы. 3. Устойчивость: АРМ должно выполнять свои функции независимо от воздействия как внутренних, так и внешних факторов, при воз- никновении сбоев работоспособность системы должна быстро вос- станавливаться. 4. Эффективность: затраты на создание и эксплуатацию системы не должны превышать выгоду от ее использования. К автоматизированному рабочему месту предъявляются сле- дующие требования: 1. полнота удовлетворения информационных потребностей пользо- вателя (например, АРМ должно предоставлять доступ к различной справочной информации, руководствам по специальности и т.д.); 2. минимальное время ответа на запросы пользователя, чем быстрее получена информация, тем выше ее ценность; 3. адаптация к уровню подготовки пользователя и специфике выпол- няемых действий; 4. возможность быстрого обучения пользователя основным приемам работы; 5. надежность и простота обслуживания; 63 6. дружественный интерфейс (работа с АРМ должна быть комфорт- ной для пользователя); 7. возможность работы в составе вычислительной сети (наличие коммуникаций объединяет АРМы в АСУ). При создании автоматизированного рабочего места конкретно- го сотрудника, прежде всего, необходимо определить круг его долж- ностных обязанностей, перечень наиболее типичных манипуляций, выполняемых на рабочем месте и потребность в той или иной инфор- мации. Следующим шагом является выбор функций, которые могут быть автоматизированы. На основе этих сведений создается АРМ с характерным набором технических и программных средств, наиболее полно отвечающее потребностям работника. В настоящее время разработаны автоматизированные рабочие места практически для всех, нуждающихся в них, сотрудников лечеб- но-профилактических учреждений. Так существуют АРМ руководите- ля, сотрудника административно-хозяйственных служб (бухгалтера, специалиста по кадрам, юриста, секретаря и т.д.), АРМ врачей различ- ных специальностей, медрегистратора, старшей сестры, постовой сестры и т.д. |