Раздел 1. Введение в медицинскую информатику.
Тема 1.1. Общие сведения о медицинской кибернетике и информатике.
Место медицинской информатики и ВТ в отечественном здравоохранении.
История медицинской информатики начинается с кибернетики.
Слово «кибернетика» в Древней Греции означало науку об искусстве управления и относилось к управлению кораблями. В различные времена в слово «кибернетика» вкладывалось различное значение. В первой половине XIX века, французский физик Андре Мари Ампер, когда решил создать единую классификацию всех наук, как существующих в то время, так и гипотетических, применил понятие «кибернетика» уже в современной интерпретации.
Кибернетика – наука об общих принципах управления в различных системах: социальных, биологических, технических и т.д.
В СССР в середине ХХ в. кибернетика считалось лженаукой, родившейся в США. Становление медицинской кибернетики, а в последующем –МИ в России связано с именами Н.М. Амосова, П.К. Анохина, М.Л. Быховского, Д.Д. Бенедикта, А.А. Вишневского, С.А. Гаспаряна,
Считается, что термин «Медицинская информатика» (МИ) появился во Франции в конце 60-х гг. 20 века. Уже в начале 70-х годов в Германии формируется кафедра «Медицинская биометрия и информатика». А в США понятие медицинской информатики появляется только в 90-х годах. В нашей стране МИ как самостоятельное направление возникла в 1970 –х гг., на базе ранее сформировавшегося кибернетического направления.
Первые попытки использования вычислительных устройств, для создания медицинских информационных систем в здравоохранении, были предприняты в середине 50-х годов XX в. в США. Первым проектом МИС был проект MEDINET, разработанный фирмой «General Electric».
Информатизация отечественного здравоохранения берет свое начало в работах института хирургии им. А.В. Вишневского в области автоматизации диагностики. В 1959 году в этом институте была организована первая лаборатория медицинской кибернетики и информатики, а в 1961 году - появилась ЭВМ, первая в медицинских учреждениях Советского Союза. Были организованы также лаборатории медицинской кибернетики в ряде институтов Академии Наук.
В 60-70 годы, подобными лабораториями располагали уже многие ведущие научно-исследовательские институты. ЭВМ стали более компактными и дешевыми, их общее число в стране превысило тысячу. Делаются первые шаги в телемедицине - космической и традиционной: первые опыты по дистанционной диагностике с помощью ЭВМ проведены в Институте хирургии им. А.В. Вишневского. Был создан Главный вычислительный центр Министерства здравоохранения СССР при Институте социальной гигиены и организации здравоохранения имени Семашко.
Начиная с 70-х годов, развитие медицинских информационных систем разделилось на два различных направления:
1) создание интегрированных комплексов, в которых один мощный компьютер (сервер) использовался для поддержки различных приложений;
2) создание распределённых систем, которые поддерживали бы раздельную реализацию специализированных приложений с помощью самостоятельных компьютеров.
В обеих разработках доминировал принцип общедоступной единой базы данных, в которой хранится информация о пациентах.
Также были созданы и эксплуатировались МИС на базе ЭВМ М-220 для диагностирования различных заболевании. Например, в Институте хирургии им. А.В. Вишневского лечащий врач с помощью такой системы мог оценить состояние больного после операции и возможные осложнения.
В Институте сердечно - сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева собственная диагностическая и контролирующая МИС на ЭВМ «Минск-23» позволяла проводить анализ параметров организма и условий искусственного кровообращения при операции на открытом сердце и магистральных сосудах
В 1973 г. на медико-биологическом факультете 2-го Московского медицинского института была создана первая в медицинских вузах в Европе кафедра медицинской и биологической кибернетики.
В 70-80 годы ЭВМ стали доступными для многих крупных клиник. Появились первые автоматизированные системы профилактических осмотров населения; начались попытки совместить медицинскую аппаратуру с ЭВМ.
В 80-е годы разработка отечественных автоматизированных компьютерных систем в медицине изначально шла по нескольким направлениям с использованием собственных сил и средств конкретного лечебного учреждения:
• разработка специализированного программного обеспечения для помощи врачам в принятии решений (экспертные системы);
• разработка автоматизированных рабочих мест отдельных специалистов (АРМ);
• создание автоматизированной истории болезни и амбулаторной карты.
С распространением персональных компьютеров (для нашей страны это конец 80-х—начало 90-х гг.) процесс компьютеризации больниц и других лечебных учреждений в России приобрёл неуправляемый характер. Основным типом ЭВМ стал персональный компьютер, совместимый с IBM PC, а операционной системой Windows
Такими же неуправляемыми стали разработка и внедрение специализированных АРМ врачей. Практически во всех медицинских учреждениях разрабатывались для собственных нужд многочисленные АРМ диагностов, клиницистов, фармацевтов, медицинских регистраторов, статистиков и т. п. Создаются первые компьютерные сети в медицине.
С появлением медицинского страхования начали активно внедряться соответствующие информационные системы. Для создания медицинской отчетности стали применять статистические информационные системы.
Сегодня компьютеры стали неотъемлемым компонентом оснащения всех медицинских учреждений.
Основные понятия медицинской информатики.
В настоящее время, Медицинская информатика -эта область науки, имеющая свой предмет, объект изучения и занимающее значительное место в ряду других медицинских дисциплин. Учитывая, что медицинская информатика является одним из прикладных видов информатики, ее можно представить состоящей из двух разделов: общей, базовой информатики и собственно медицинской информатики.
Российские специалисты в области медицинской информатики Б. А. Кобринский, Т. В. Зарубина дали следующее определение МИ: Медицинская информатика – это науку об обработке, хранении, передаче и представлении информации в области здравоохранения на основе использования информационно-коммуникационных технологий.
Но наиболее полным по своему содержанию является определение В.Я. Гельмана (2001). Медицинская информатика – это научная дисциплина, занимающаяся исследованием процессов получения, передачи, обработки, хранения, представления информации с использованием информационной техники и технологии в медицине и здравоохранении.
Базовая информатика (от франц. information – “информация” и automatigue “автоматика”) - это наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением компьютерных технологий, обеспечивающих возможность ее использования для принятия решений.
А термин «Информатика» возник в 60-х годах ХХ века во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной переработкой информации, как слияние французских слов information и automatique.
В Великобритании и США эту науку называют Computer science (наука о вычислительной технике).
Предметом изучения медицинской информатики является медицинская информация, полученная в информационных процессах, сопряженных с медико-биологическими, клиническими и профилактическими проблемами.
Объектом изучения медицинской информатики являются информационные технологии, реализуемые в медицине и здравоохранении на различных уровнях организации:
• государственном (федеральный, региональный);
• территориальном (муниципальный, районный);
• учрежденческом (ЛПУ, ЦСЭН, НИИ и др.);
• базовом.
На каждом из указанных уровней и между ними происходит обмен информацией, для обеспечения взаимосвязи всех звеньев социальной системы, в виде информационных потоков.
Основной целью медицинской информатики является оптимизация информационных процессов в медицине за счет использования компьютерных технологий, обеспечивающая повышение качества охраны здоровья населения.
Задачами медицинской информатики являются:
· исследования информационных процессов в медицине;
· разработка новых информационных технологий медицины;
· решения научных проблем создания и внедрения вычислительной техники в медицине.
Информация –это: знания, сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах;
Информация – это то, что сокращает степень неопределённости у её адресата о каком-либо объекте (К.Шеннона)
Медицинская информация – информация, отражающая данные и результаты медицинских научных исследований и медицинской практики.
Виды медицинской информации:
· алфавитно-цифровая информация (печатные и рукописные документы);
· визуальная информация (рентгенограммы, эхокардиограммы, походка и мимика пациента, сухожильные рефлексы, реакция зрачка на свет, генерируемое диагностическим оборудованием динамическое изображение;
· звуковая информация (речь пациента, доплеровские сигналы кровотока при ЭхоКГ, естественные звуки человеческого организма, усиленные электронным способом);
· комбинированные виды информации –любые комбинации описанных групп.
Научные исследования показывают, что свыше 80% информации, получаемой человеком из внешнего мира, приходится на зрение, около 10% – на тактильные ощущения, и лишь 7% составляет информация, воспринимаемая в текстовой (дискретной) форме.
Медицинская информация, как и любая информация, обладает следующими свойствами:
• полезность или релевантность – соответствие запросам потребителя;
• достоверность – истинность положения дел, отсутствие скрытых ошибок;
• полнота – достаточность для понимания и принятия решения;
• ценность;
• актуальность и своевременность – важность для настоящего времени,
• понятность;
• доступность – возможность ее получения данным потребителем;
• эргономичность – удобство формы или объема с точки зрения данного потребителя;
• защищенность – невозможность несанкционированного использования или изменения;
• краткость и др.
Помимо общих свойств медицинская информация имеет и характерные особенности
Первая – конфиденциальность. Права граждан на конфиденциальность информации защищены:
1. Основами законодательства РФ об охране здоровья граждан от 22.07.93 №5488-1 [Постановление №5488-1] (с исправлениями 2005, 2007, 2008).
• Ст. 30 «Права пациента»
• Ст. 17 «Права граждан на информацию о состоянии здоровья»;
• Ст. 61 «Врачебная тайна».
2. Этическим кодексом российского врача (1994).
Знания – это зафиксированная и проверенная практикой информация, которая может многократно использоваться людьми для решения тех или иных задач.
Информация, представленная в определенной форме и предназначенная для передачи, является сообщением. Любой процесс, несущий информацию является с игналом (от латинского signum — знак).
Информация (сведения, факты, показатели), представленная в формализованном виде и предназначенная для обработки ее техническими средствами, например, ЭВМ, называется данные. Чтобы стать информацией, данные должны представлять для субъекта информирования «определенный интерес» и «новизну», т.е. данные не всегда являются информацией, но наоборот.
Медицинские данные — факты и сведения, которые воссоздают явления и процессы физиологичного, анатомического, химико-биологического характера, что непосредственно касаются медицины и здравоохранения. По способу обработки на ПК медицинские данные разделяют на дискретные и аналоговые.
Дискретные медицинские данные - это данные, которые вводятся в компьютер с клавиатуры, т.е. тексты, цифры, знаки, которые требуют известной цифровой обработки. Это может быть: жалобы, низкие клинические параметры, которые характеризуют общее состояние больного; результаты лабораторных исследований, результаты инструментальных исследований; диагнозы и пр.
Аналоговые медицинские данные включают: непрерывные кривые медико-биологические параметры, полученные с помощью определенной аппаратуры – приборов функциональной диагностики: реограммы, электрокардиограммы, электроэнцефалограммы, кривые температуры тела, частота дыхания, артериальное давление и пр. Э
Совокупность данных, представляющих ценность для предприятия (организации) и выступающих в качестве материальных ресурсов называются информационными ресурсами. К ним относятся тексты, знания, файлы с данными и т. д.
Информация проявляется в информационных процессах. Под информационными процессами понимаются любые действия с информацией. В структуре возможных операций с медицинской информацией можно выделить следующие.
1. Сбор и первичная обработка данных – это накопление результатов исследований в том объеме, который задан условиями поставленной задачи или необходимостью принять адекватное решение. Собранные данные подлежат первичной обработке, которая включает в себя отсеивании «лишних», некорректно зарегистрированных сигналов. Первичная группировка реализуется по типу данных и классам изучаемых явлений.
2. Оценка эффективности измерения данных – это определение степени точности и величины погрешности зарегистрированных сигналов и полученных данных.
3. Сохранение данных – это регистрация данных в виде твердых копий или на магнитных носителях.
4. Формализация и стандартизация данных – это сведение всех полученных данных к единой форме, которая должна соответствовать требованиям компьютерной обработки и обеспечивать сопоставимость всех данных между собою, а также доступность их для всех заинтересованных пользователей.
5. Фильтрация и очищение данных – это отсеивание лишних сигналов, обусловленных неточностью работы регистрирующих приборов, некорректно собранной информацией о состоянии изучаемого явления.
6. Кодирование данных – это представление сигнала в определенной форме, удобной или пригодной для последующего использования сигнала.
7. Сортировка данных – это упорядочение данных по заданному признаку или совокупности их характеристик.
8. Преобразование данных – это изменение формы данных по заданному алгоритму или между различными типами носителей.
9. Сжатие и архивация данных – это уплотнение данных на носителях и организация их хранения, нередко связана с изменением их формы.
10. Защита данных – это приведение данных по специальному алгоритму к форме, которая недоступна для несанкционированного их использования (шифрование, или криптографическая обработка данных).
11. Транспортировка данных – это передача данных на расстояния с помощью механических или телекоммуникационных каналов связи.
Процесс, использующий совокупность средств обработки первичной информации, в результате которых образуется информационный продукт, или информационный ресурс, является информационной технологией.
Получение и использование информационного продукта называется информационной услугой.
Контрольные вопросы.
1. Дайте определение кибернетики.
2. Когда и где появилось понятие кибернетика?
3. Дайте определение медицинской информатики.
4. Перечислите основоположников МИ в СССР.
5. Ключевые этапы информатизации отечественного здравоохранения?
6. Что является объектом изучения медицинской информатики?
7. Что является предметом изучения медицинской информатики?
8. В чем заключается цель медицинской информатики?
9. Перечислите основные задачи медицинской информатики.
10. Какие виды медицинской информации вам известны? Приведите примеры.
11. Какими свойствами должна обладать медицинская информация?
12. Что такое медицинские данные? Формы представления медицинских данных в ЭВМ?
13. Что такое «сигнал» и «сообщение»?
14. Что является характерной особенностью информации?
15. Что такое знания?
16. Какие информационные процессы вы знаете?
17. Что такое «информационные потоки» в медицине?
18. Что такое «Информационная технология»?
19. Что включают в себя информационные ресурсы?
Список литературы
1. Медицинская информатика: Учебник / И.П. Королюк. – 2 изд., перераб. и доп. – Самара: ООО «Офорт»: ГБОУ ВПО «СамГМУ». 2012.— 244 с;
2. Медицинская информатика: Учебно-методическое пособие /Овсянникова Н.М., Григорьев П.Е., Соколова Т.А., Ческая Т.Ю., Щеголева М.Г., Ислямов Р.И. – Симферополь, 2012. – 194 с
