Зміст модуль I. Основи інформаційних технологій в системі охорони здоровя. Обробка та аналіз медикобіологічних даних 4
 Скачать 4.71 Mb.
|
Модуль II. Медичні знання та прийняття рішень у медициніФормалізація та алгоритмізація медичних задачКонкретні цілі заняття: трактувати поняття алгоритму, властивості алгоритму; інтерпретувати структурні схеми алгоритмів; демонструвати вміння формалізувати та алгоритмізувати медичні задачі Основні поняття теми Формалізація, алгоритмізація, алгоритм, способи подання алгоритмів (словесний, символічний, графічний), властивості алгоритму (визначеність, масовість, дискретність, результативність), типи алгоритмів (лінійний, розгалужений, циклічний), розгалуження, умова, цикл, цикл-ДО, цикл-ПОКИ. Короткі теоретичні відомостіОснови формалізації та алгоритмізації медичних задач Формалізація – процес подання інформації про об’єкт, процес, явище в формалізованому вигляді. В результаті аналізу задачі визначається специфіка даних, вводиться система умовних позначень, встановлюється приналежність її до одного з класів задач (наприклад, математичні, фізичні, медичні тощо). Якщо певні аспекти розв’язуваної задачі можна виразити в термінах якої-небудь формальної моделі (визначеної структури, що використовується для подання даних), то це, безумовно, необхідно зробити, оскільки в цьому випадку в рамках формальної моделі можна дізнатись, чи існують методи й алгоритми розв’язання поставленої задачі. Навіть якщо вони не існують, то використання засобів і властивостей формальної моделі допоможе в побудові розв’язку задачі. Формалізована медико-біологічна задача повинна бути алгоритмізованою. Під алгоритмізацією розуміють метод опису систем або процесів шляхом створення алгоритмів їх функціонування. Під алгоритмом зазвичай розуміють правило, що вказує дії, в результаті виконання яких отримуємо бажаний результату. Таку послідовність дій називають алгоритмічним процесом, а кожну дію – його кроком. Етап алгоритмізації в загальному випадку настає лише тоді, коли зрозуміла постановка задачі, коли існує чітка формальна модель, в рамках якої буде, власне, відбуватися розв’язання задачі. З цієї точки зору процес підготовки задачі передбачає:
Алгоритми та їх властивості. Алгоритм – упорядкований скінчений набір чітко визначених правил для розв’язування задач за скінчену кількість кроків. Говорячи про алгоритми, необхідно розглянути джерела їх виникнення (див. рис. 35).  Рис. 35. Джерела виникнення алгоритмів Будь-який алгоритм повинен задовольняти наступним властивостям (рис. 36):
 Рис. 36. Властивості алгоритмів Графічнийспосіб подання алгоритмів – зображення алгоритму у вигляді структурної схеми, котра складається з окремих блоків. Цей спосіб подання алгоритму є найбільш зручним і наочним. При поданні задачі графічним способом застосовують такі основні види блоків (табл. 16): Таблиця 12. Основні елементи блок схеми алгоритму
При складанні структурної схеми алгоритму укладач повинен дотримуватися наступних правил, так званих правил для складання структурної схеми алгоритму:
Демонстраційний прикладСкладемо структурну схему алгоритму дозування серцевого препарату Корглікону залежно від віку пацієнта, згідно формалізованої інструкції застосування ( табл. 17). Таблиця 13. Інструкція застосування препарату Корглікон
Враховуючи правила складання структурної схеми, починаємо створення схеми з блоку «Початок». Оскільки дозування препарату залежить від віку пацієнта, то в наступних блоках визначимо вік пацієнта та перевіримо його належність до кожного з вікових проміжків, визначених в інструкції (блок перевірки тверджень – ромб). Від блоку перевірки тверджень відходить завжди дві стрілки – «так» і «ні». Над стрілкою «так» дамо вказівку (блок у вигляді прямокутника) про дозування препарату відповідно до певного вікового проміжку. За стрілкою «ні» продовжимо перевірку наступного вікового періоду (дивись рисунок 37).  Рис. 37. Структурна схема алгоритму дозування серцевого препарату Корглікону В кінці блок-схеми зводимо всі стрілки в сполучне коло. Закінчуємо схему блоком «Кінець». Практичні завдання Завдання 1. Алгоритмізація медичних задач на прикладі визначення виду кровотечі. Скласти структурну схему алгоритму визначення виду кровотечі за певними ознаками. Розрізняють кровотечу артеріальну, венозну та капілярну. Найбільш небезпечна артеріальна кровотеча, ознаками якої є витік крові пульсуючим потоком у вигляді фонтану яскраво-червоного кольору. Венозна кровотеча виникає при ушкодженні вен. Тиск у венах значно менший за артеріальний, тому кров витікає повільно, рівномірно-неперервним потоком темно-вишневого кольору. Капілярна кровотеча є наслідком ушкоджень дрібних кровоносних судин (капілярів) і характеризується тим, що з усієї поверхні рани сочиться кров у невеликій кількості, така кровотеча у більшості випадків через деякий час зупиняється самостійно внаслідок природного зсідання крові. Завдання 2. Алгоритмізація медичних задач на прикладі дозування препарату Імунал. Скласти структурну схему алгоритму дозування препарату Іммунал залежно від лікарської форми та віку пацієнта згідно формалізованої інструкції застосування (див. табл. 18). Таблиця 14. Інструкція застосування препарату Імунал
Завдання 3. Формалізація та алгоритмізація медичних задач. У лабораторії медико-біологічних досліджень потрібно підтримувати сталу температуру 20оС. У розпорядженні дослідника є нагрівач, охолоджувач повітря, вимірювач температури. Розробити структурну схему алгоритму керування мікропроцесором всією зазначеною апаратурою для отримання необхідного результату. Завдання 3. Створення інформаційно-довідкової системи. Створити інформаційно-довідкову систему, яка на запитання користувача видає довідку про лікарський препарат Найз nimesulide, його фармакотерапевтичну групу, показання для застосування, протипоказання та дозування за зразком поданим нижче (рисунок 38). При виборі одного з пунктів змісту, вказаних на зразку, перед користувачем з’являється відповідна інформація. Ознайомившись з нею він має змогу повернутися назад до змісту. Зміст кожного з пунктів подано текстом нижче.  Рис. 38. Інтерфейс інформаційно-довідкової системи. Склад лікарського засобу діюча речовина: німесулід; 1мл суспензії містить 10мг німесуліду; допоміжні речовини: сахароза, сорбітол, метилпарабен, пропілпарабен, камедь ксантанова, гліцерин, кислота лимонна моногідрат, хіноліновий жовтий Ws, ананасовий ароматизатор, полісорбат 80, вода очищена. Фармакотерапевтична група. Нестироїдний протизапальний засіб. Фармакологічні властивості. Німесулід є нестероїдним протизапальним засобом з класу сульфонанілідів. Має протизапальну, знеболювальну та жарознижувальну дію. Механізм дії пов’язаний з пригніченням ферменту циклооксигенази ІІ. Німесулід пригнічує утворення вільних радикалів без впливу на гемостаз та фагоцитоз, також пригнічує вивільнення ферменту мієлопероксидази і, таким чином, пригнічує утворення фактора некрозу пухлин. Показання для застосування Остеоартрит (в тому числі ревматоїдний артрит), тендиніт, бурсит; больовий синдром різного походження, в тому числі в післяопераційному періоді, при травмах, захворюваннях вуха, горла, носа, в стоматології та гінекології, гарячка при інфекційно-запальних захворюваннях. Протипоказання Підвищена чутливість (алергія) до компонентів препарату та інших не стероїдних протизапальних засобів; виразкова хвороба шлунка та дванадцятипалої кишки у фазі загострення; значні порушення функції печінки та нирок; порушення згортання крові. Спосіб застосування та дози Суспензію призначають дітям в дозі 1,5 мг/кг маси тіла 2-3 рази на добу після їжі. Дітям віком від 2 до 5 років призначають по 2,5мл 2-3 рази на добу; дітям з 5 років 5,0мл 2-3 рази на добу. Максимальна доза не повинна перевищувати 5мг/кг на добу. Тривалість курсу лікування не більше 5 днів. Перед застосуванням флакон струшують. Тестові завдання для самоконтролю1. Процес подання інформації про об’єкт у вигляді алгоритму, називають:
2. Метод опису систем або процесів шляхом створення алгоритмів їх функціонування, називають:
3. Правило, що вказує дії, в результаті виконання яких приходимо до шуканого результату, називають:
4. Комп’ютерна технологія розв’язання задачі включає такі етапи:
5. Алгоритм – це:
6. Якими властивостями повинен володіти будь-який алгоритм?
7. Спосіб, що полягає в описуванні алгоритму термінами мови, називається:
8. Спосіб, який полягає в записі алгоритму за допомогою умовних символів, називається:
9. Зображення алгоритму у вигляді структурної схеми, котра складається з окремих блоків, називається:
10. Алгоритм, який містить лише вказівки про безумовне виконання деякої послідовності дій, без повторень або розгалужень (просте слідування) називають
11. Алгоритм, в якому передбачається перевірка певного твердження називають:
12. Алгоритми, в яких передбачено багаторазове повторення деякої послідовності дій називають:
13. Форма організації дій, при якій в залежності від виконання або невиконання деякої умови здійснюється та, або інша послідовність дій, називається:
14. Будь-яке твердження або запитання, що допускає лише дві можливі відповіді «так» або «ні», називається:
15. Форма організації дії, при якій та сама послідовність дій виконується кілька разів доти, поки виконується деяка умова, називається:
Завдання для самостійного виконання Завдання 1-С. Формалізація та алгоритмізація медичних задач. При піодермії, псоріазі, екземі та інших захворюваннях шкіри, а також при діатезах у дітей лікар, зокрема, рекомендує пацієнту використовувати настій трави череди для промивань та примочок. Спосіб її застосування та дози подано на упаковці у вигляді тексту наступного змісту: для приготування настою 8г (1 столова ложка) трави череди кладуть в емальований посуд, заливають 1 склянкою (200мл) перевареної води кімнатної температури, закривають кришкою і нагрівають на киплячій водяній бані протягом 15 хв. Охолоджують до кімнатної температури 45хв та проціджують. Залишок сировини віджимають до процідженого настою. Об’єм настою доводять перевареною водою до 200мл. Скласти структурну схему алгоритму способу застосування та дози трави череди. Завдання 2-С. Формалізація та алгоритмізація медичних задач. Подати графічним способом алгоритм визначення значень тиску крові в аорті  у діапазоні  (с) з кроком  (с). Р0 – початкове значення тиску крові, х – гідравлічний опір аорти, k – еластичність аорти. |
