4.2. Классификация медицинских приборно- компьютерных систем

Классификация медицинских приборно-компьютерных систем

4.2. Классификация медицинских приборно- компьютерных систем

По функциональнымвозможностям МПКС подразделяются на:специализированные, многофункциональныеи комплексные. Специ­ализированные(однофункциональные) системы предназначеныдля проведения исследований одноговида (например, электрокардио­графических).

Многофункциональныесистемы позволяют проводить исследова­ниянескольких видов (например,электрокардиографические иэлектроэнцефалографические).

Комплексныесистемы обеспечивают комплекснуюавтоматизацию важной медицинскойзадачи. Например, мониторная системадля ав­томатизации палаты интенсивногонаблюдения, позволяющая отсле­живатьважнейшие физиологические параметрыпациентов, а также контролироватьфункционирование аппаратов искусственнойвенти­ляции легких.

В даннойглаве ограничимся в основном рассмотрениемспециа­лизированных систем.

По назначению МПКС могут быть разделенына ряд классов. К ним относятся:

– системы для проведения функциональныхи морфологи­ческих исследований;

– мониторные системы;

– системы управления лечебным процессом;

– системы лабораторной диагностики;

– системы для научных медико-биологическихисследований.

Широкое распространение получаютсистемы для проведения

функциональных и морфологическихисследований. С их помощью осуществляются:

– исследования системы кровообращения;

– исследования органов дыхания;

– исследования головного мозга и нервнойсистемы;

– исследования органов чувств (зрение,слух и т. д.);

– рентгенологические исследования (втом числе компьютер­ная томография);

– магниторезонансная томография;

– ультразвуковая диагностика;

– радионуклидные исследования;

– тепловизионные исследования.

Мониторныесистемы предназначены для длительногонепрерыв­ного наблюдения за состояниемпациента в первую очередь в пала­тахинтенсивной терапии, операционных ипослеоперационных отде­лениях.

Ксистемам управления процессами леченияи реабилитации от­носятсяавтоматизированные системы интенсивнойтерапии, системы биологической обратнойсвязи, а также протезы и искусственныеорга­ны, создаваемые на основемикропроцессорной технологии.

Ксистемам для лабораторной диагностикиотносятся системы,предназначенныедля автоматизированной обработки данныхлабо-раторных исследований. В их числовходят системы для анализабиосред ибиожидкостей организма больного (крови,мочи, клеток,тканей человека и т. п.),данных микробиологических ивирусоло-гических исследований,иммуноферментных исследований и другие.

Системы длянаучных медико-биологических исследованийотли­чаются более широкими возможностями,позволяющими осуществ­лять болеедетальное и глубокое изучение состоянияорганизма боль­ного. Кроме того,системы для научных исследованийпозволяют проводить исследования наживотных.

Ведущие области их применения

В настоящеевремя МПКС используются в различныхмедицинских областях: кардиологии,хирургии, терапии, гастроэнтерологии,онкологии, педиатрии и других направлениях,т.е., там, где нужны современные методыдиагностики и мониторинга.

Рис.5.1Монитор пациента

Например,монитор пациента (Рис.5.1) предназначенныйдля отслеживания жизненных параметроввсех возрастных групп пациентов,показывает: ЭКГ, насыщенность кровикислородом с помощью пульсоксиметрии,артериальное давление крови, параметрыдыхания, температуру.

Внедрениецифровых технологий совершенствуетуже известные новые методики исследования.К последним достижениям совсем новоговида исследования и мониторингапринадлежит применение миниатюрныхцветных видеокамер, помещенных в капсулув виде пилюли размером с витаминноедраже, которые заглатывают пациенты.

Этот инвазивный метод обследованияпищевода применяется с целью диагностикии оценки степени тяжести заболевания,а также выявления признаков опухолевогопоражения ЖКТ на ранних стадиях. Камерана базе микропроцессора скользит внизпо пищеводу, при этом делает 2600 снимковза 14 секунд (185 снимков в сек.

)

Передачавидеоданных осуществляется на носительинформации ПК врача и завершается вколичестве, достаточном для постановкидиагноза. Аналогично проводитсяобследование других отделовжелудочно-кишечного тракта, по которым движется видеокамера.

Рис.5.2

Таким образом, к началу ХХІстолетия медицина получила возможностьисследовать все органы человека, причембольшинство методов являются неинвазивными,т.е., исключающими введение в организмчеловека инструментов или контрастныхвеществ. Исследования становятсякомфортными, необременительными длябольного. Они не сопровождаются болевымиощущениями и осложнениями приобследованиях.

Источник: https://studfile.net/preview/5922561/page:2/

Медицинские приборно-компьютерные системы

4.2. Классификация медицинских приборно- компьютерных систем

Современная медицина немыслима без широкого применения приборов и устройств. В последнее время наметилась тенденция компьютеризации медицинской аппаратуры.

Использование компьютеров в сочетании с измерительной и управляющей техникой позволило создать новые эффективные средства для обеспечения автоматизированного сбора, обработки и хранения информации о больном и управлении его состоянием – медицинские приборно-компьютерные системы (МПКС).

Рассмотрим классификацию современных МПКС.

По функциональным возможностям выделяют клинические и исследовательские системы. Первые ориентированы на выполнение строго очерченного круга типовых медицинских методик.

Ограниченность 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 конструкторских средств, позволяющих реализовывать разнообразные методики, как клинического, так и научно-исследовательского назначения.

Поэтому работа с такими системами с полнотой использования предоставляемых возможностей требует повышенной профессиональной квалификации и творческого мышления. В тоже время после реализации конкретной методики, она может быть зафиксирована, и последующее ее исполнение по своей трудоемкости и требованию квалификации персонала не будет существенно отличаться от работы с клинической системой.

Существует и другая классификация по функциональным возможностям. Согласно ей выделяют специализированные, многофункциональные и комплексные системы. Первые предназначены для проведения исследований одного типа, например, электрокардиографических.

Многофункциональные системы позволяют проводить исследования нескольких типов, основанных на схожих принципах, например, электрокардиографические и электроэнцефалографические. Комплексные системы обеспечивают комплексную автоматизацию многогранной медицинской задачи.

По назначениюМПКС можно разделить на несколько классов: системы для проведения функциональных исследований, системы лучевой диагностики, мониторные системы, системы управления лечебным процессом, системы лабораторной диагностики, системы для научных медико-биологических исследований.

Наибольшее развитие получили МПКС для функциональной диагностики. Показатели, изучаемые в рамках функциональной диагностики, по способу измерения могут быть разделены на три группы.

1. Биоэлектрические показатели прямого измерения – это электрические потенциалы, генерируемы организмом человека:

– электроэнцефалограмма (ЭЭГ), отражающая изменение биопотенциалов головного мозга;

– вызванные потенциалы (ВП) – фоновые изменения среднего уровня ЭЭГ в ответ на внешние раздражители;

– электрокардиограмма (ЭКГ) – электрическая активность сердца, вызывающая сокращения сердечных мышц;

– электромиограмма (ЭМГ) представляет электрическую активность, связанную с сокращением скелетных мышц;

– электрокулограмма (ЭОГ) является электромиограммой мышц, управляющих движениями глазного яблока.

2. Показатели косвенного электроизмерения выражаются в изменении электрического сопротивления участков кожи и тела человека, для измерения которого необходимо дополнительное пропускание тока через исследуемый орган:

– реограмма (РГ) характеризует изменение объемного сопротивления участков тела и органов, вызванное движением крови по сосудам, то есть изменением кровенаполнения;

– кожно-гальваническая реакция (КРГ) – изменение сопротивления кожи как реакция на раздражения эмоционального и болевого характера, отражающиеся на деятельности потовых желез.

3. Показатели преобразовательного измерения отражают различные процессы биохимического или биофизического происхождения, требующие предварительного преобразования в изменение электрического тока и напряжения посредством специализированных датчиков:

– фонокардиограмма (ФКГ), характеризующая акустические явления, 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 помощи пьезодатчиков по изменению длины нагрудных эластичных ремней;

– пульсоксиметрия (ПО) фиксирует изменения насыщения крови кислородом по отраженному свету с использованием светочувствительных датчиков;

– плетизмограмма – описывает изменение кровотока, регистрируемое фотодатчиками по отраженному от мелких сосудов свету.

Основные этапы компьютеризированного функционального исследования:

Первый этап – подготовительный, заключается в соответствующей подготовке пациента и аппаратуры: закреплении на теле пациента датчиков, подключении к биоусилителю, регистрации паспортных данных пациента и т.д.

Второй этап – планирование исследования: устанавливают частоту дискретизации, определяют число отведений, настраивают усилитель, 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 непосредственно в процессе исследования). При выполнении типовых клинических исследований используются заранее созданные и сохраненные в памяти компьютера планы.

Третий этап – это собственно выполнение исследования. Во время регистрации изучаемых параметров можно наблюдать соответствующие графики на мониторе компьютера в реальном временном масштабе и вносить коррективы в процесс исследования.

Результатом исследования в реальном времени является запись биосигналов за определенный промежуток времени.

В дальнейшем эту запись можно просматривать и редактировать, например, удалять артефакты, выделять наиболее интересные существенные фрагменты записи и т.д.

Четвертый этап – это вычислительный анализ. Его методы и средства зависят от области исследования. В результате вычислительного анализа исследователь получает ряд интегральных или статистических величин, облегчающих и уточняющих трактовку результатов исследования.

Пятый этап – это компьютерная диагностика. Программное обеспечение ПКС может содержать специальные алгоритмы, позволяющие автоматизировать клиническую интерпретацию результатов исследования.

Однако, следует помнить, что вычислительные машины на современном этапе не могут полностью решить эту проблему.

Для корректного клинического заключения требуется не формализуемый профессиональный опыт врача.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/18_62021_meditsinskie-priborno-kompyuternie-sistemi.html

Медицинские консультативно-диагностические системы

4.2. Классификация медицинских приборно- компьютерных систем

Исторически консультативно-диагностические системы (КДС) начали развиваться одними из первых медицинских информационных систем. Первая зарубежная КДС появилась в 1956 г.

Назначение КДС: диагностика патологических состояний при заболеваниях различного профиля и для разных категорий больных, включая прогноз и выработку рекомендаций по способам лечения.

Входной информацией для таких систем служат данные о симптомах заболевания, которые вводят в компьютер в диалоговом режиме, или в формате специально разработанных информационных карт.

По способу решения задач диагностики КДС делятся на:

1) вероятностные системы.

В них реализуется так называемый байесовский статистический подход, который позволяет проводить вычисления вероятности заболевания по его априорной и условной вероятностям, связывающим процессы с их характерными признаками.

Априорная вероятность определяется путем подсчета частоты появления того или иного состояния в выборке. Условные вероятности рассчитываются, исходя из частоты появления отдельного признака при определенном состоянии;

2) экспертные системы. ЭС принадлежат к классу систем «искусственного интеллекта», включающих базу знаний с набором эвристических алгоритмов, где реализуется логика принятия диагностического решения опытным врачом.

Примеры ЭС для диагностики, прогнозирования и мониторинга:

1. Одной из самых известных является система «МYСIМ», разработанная в начале 80-гг. в Стэнфордском университете (США). Система МYСIМ – это экспертная система, предназначенная для работы в области диагностики и лечения заражения крови и менингитных инфекции.

Система ставит соответствующий диагноз, исходя из представленных ей симптомов, и рекомендует курс медикаментозного лечения любой из диагностированных инфекций. Она состоит в общей сложности из 450 правил, применение которых к исходных данным, приводит к решению задач.

Поэтому качество диагностики системы оценивается, как стоящее на уровне квалифицированного врача.

2. ЭС «ДИАНА-5» (СПбМАПО, С.-Петербург). Это экспертная система для диагностики и выбора тактики при болях в животе, предназначенная для фельдшера. Система осуществляет формирование предварительных диагностических предположений при подозрении на острое хирургическое заболевание органов брюшной полости или другие заболевания, сопровождающиеся болями в животе и/или рвотой.

3. ЭС «ПсихоНевролог» разработана в научно-медицинском центре «РАДИКС» (Москва). Система используется при лечении больных с пограничными психическими нарушениями как при соматических, так и при собственно психических заболеваниях (прежде всего различных формах неврозов).

4. «SETH»(Франция, 1992-94 гг.) – экспертная система, специализирующаяся на клинической токсикологии. Цель SETH: оказание квалифицированную помощь при назначении пациенту лекарственного средства и выполнении текущего контроля хода заболевания. Это система оказания срочной медицинской помощи.

5. «PERFEX»(США, 1992-1997 гг.) является экспертной системой для автоматической интерпретации кардиотонических спектральных данных. Эта система определяет длительность и серьезность заболеваний коронарной артерии из анализа распределений перфузии. Система относится к лабораторным экспертных систем, использующих алгоритмы распознавания образов.

Наиболее важные области применения КДС:

– неотложные и угрожающие состояния, которые характеризуются дефицитом времени, ограниченными возможностями обследования и консультаций и нередко скудной клинической симптоматикой при высокой степени угрозы для жизни больных и быстрых темпах развития процесса;

– для дистанционной консультативной помощи – это особенно актуально в условиях значительной удаленности стационара, специализированных лечебных учреждений.

Опыт использования КДС доказывает существенное повышение качества диагностики, что не только уменьшает неоправданные потери, но и позволяет более эффективно использовать ресурсы помощи, регламентировать объем необходимых обследований и, наконец, повысить профессиональный уровень врачей, для которых такая система выступает одновременно и как обучающая.

В настоящее время, консультативно-диагностические системы не получили достаточно широкого распространения в практической медицине и, в основном, используются как составная часть других систем, например, медицинских приборно-компьютерных систем.

Это связано, в первую очередь, со сложностью задачи диагностики: в реальной жизни число всевозможных ситуаций и, соответственно, «диагностических правил» оказалось так велико, что система либо начинает требовать большего количества дополнительной информации о больном, либо резко снижается точность диагностики.

Медицинские приборно-компьютерные системы.

В настоящее время одним из основных направлений информатизации медицины является компьютеризация медицинской аппаратуры.

Использование компьютера в сочетании с измерительной и управляющей техникой в медицинской практике позволило создать новые эффективные средства для обеспечения автоматизированного сбора информации о состоянии больного, ее обработки в режиме реального времени и целенаправленного воздействии на пациента.

Этот процесс привел к созданию медицинских приборно-компьютерных систем (МПКС), которые подняли на новый качественный уровень инструментальные методы исследования и интенсивную терапию.

Назначение МПКС: информационная поддержка и автоматизация диагностического и лечебного процесса, осуществляемого при непосредственном контакте с организмом больного (например, при проведении хирургических операций с использованием лазерных установок или ультразвуковая терапия заболеваний пародонта в стоматологии).

Особенность МПКС: работа в условиях непосредственного контакта с объектом исследования в режиме реального времени.

МПКС представляют собой сложные программно-аппаратные комплексы. Для работы МПКС, помимо вычислительной техники, необходимы специальные медицинские приборы, оборудование, телетехника, средства связи.

Системы этого класса позволяют повысить качество профилактической и лечебно-диагностической работы, особенно в условиях массового обслуживания при дефиците времени и квалифицированных специалистов.

Это достигается за счет увеличения скорости и полноты обработки медико-биологической информации.

Однако такие результаты стали возможны за счет определенного усложнения системы, что предъявляет дополнительные требования уже к пользователю-врачу.

Лекция.

Классификация МПКС.

По функциональным возможностям МПКС подразделяются на:

1) Специализированные (однофункциональные) системы предназначены для проведения исследований одного вида (например, электрокардиографических).

2) Многофункциональные системы позволяют проводить исследования нескольких видов (например, электрокардиографические и электроэнцефалографические).

3) Комплексные системы обеспечивают комплексную автоматизацию. Например, мониторная система для автоматизации палаты интенсивного наблюдения, позволяющая отслеживать важнейшие физиологические параметры пациентов, а также контролировать функционирование аппаратов искусственной вентиляции легких.

По назначению МПКС разделяют на ряд классов:

1) системы для проведения функциональных и морфологических исследований;

2) мониторные системы предназначены для длительного непрерывного наблюдения за состоянием пациента в первую очередь в палатах интенсивной терапии, операционных и послеоперационных отделениях;

3) системы управления лечебным процессом и реабилитации – это автоматизированные системы интенсивной терапии, системы биологической обратной связи, а также протезы и искусственные органы, создаваемые на основе микропроцессорной технологии;

4) системы лабораторной диагностики – системы, предназначенные для автоматизированной обработки данных лабораторных исследований (системы для анализа крови, мочи, клеток, тканей человека и т.п., данных для микробиологических и вирусологических исследований и др.);

5) системы для научных медико-биологических исследований, позволяющих осуществлять более детальное и глубокое изучение состояния организма больного.

Структура МПКС.

МПКС – это сложный программно-аппаратный комплекс, в нём выделяют три основные составляющие: медицинское, аппаратное и программное обеспечение.

Медицинское обеспечение – это комплекс медицинских предписаний, нормативов, методик и правил, обеспечивающих оказание медицинской помощи посредством этой системы. Это могут быть наборы используемых методик, измеряемых физиологических параметров и методов их измерения (точность, пределы и т. д.), определение способов и допустимых границ воздействия системы на пациента.

Подаппаратным обеспечением понимают способы реализации технической части системы, включающей средства получения медико-биологической информации, средства осуществления лечебных воздействий и средства вычислительной техники (специализированные микропроцессорные устройства или универсальные ЭВМ).

В самом общем виде блок-схема аппаратной части МПКС представлена на рис. 1.

Рис. 1. Общая структура МПКС.

К программному обеспечению относят математические методы обработки медико-биологической информации, алгоритмы и собственно программы, которые обеспечивают функционирование всей системы.

Медицинское обеспечение разрабатывается постановщиками задач – врачами соответствующих специальностей, аппаратное – инженерами, специалистами по медицинской и вычислительной технике. Программное обеспечение создается программистами или специалистами по компьютерным технологиям.

Лекция

Перспективы развития МПКС.

1) создание систем, осуществляющих диагностику заболеваний на всё более ранних стадиях;

2) появление систем, обеспечивающих возможности инструментальной диагностики ранее не диагностируемых патологий;

3) создание систем, оптимизирующих лечебный процесс.

Развитие компьютерной техники создало предпосылки для мощного рывка в развитии медицинской визуализации.

В последнее время в медицинскую практику широко внедряются детекторы, позволяющие переходить от аналоговых изображений полученные при рентгено-, радиологических, ультразвуковых, магниторезонансных и других исследованиях к цифровым, с последующей обработкой данных.

Компьютерная программа может по-разному преобразовывать полученное исходное изображение: изменять его контрастность и яркость, уменьшать или увеличивать, сделать изображение более четким, провести угловые и линейные измерения, вычислить относительную плотность, обратить негативное изображение в позитивное или цветное.

Все это позволяет существенно повысить диагностическую эффективность снимка. Благодаря своим высоким диагностическим возможностям и наиболее адекватному для врача представлению данных, методы визуализации постепенно занимают все более важное место среди инструментальных методов.



Источник: https://infopedia.su/5x7cd2.html

Информационные технологии в медицине

4.2. Классификация медицинских приборно- компьютерных систем
              

Реферат 

по информационным технологиям в экономике  

на тему:

«Информационные технологии в медицине»         

Выполнила: 

Руководитель:       

2012 г.

Москва  

    

Введение3
1.Медицинская  информатика.4
2. Классификация  медицинских информационных систем.4
3. Медицинские  приборно-компьютерные системы.6
4. Медицинская  диагностика.8
5. Системы  для проведения мониторинга.9
6. Системы  управления лечебным процессом10
7. Пути  развития медицинских ИТ.11
8. Телемедицина.12
9.Рентгенологическая информационная система Ариадна15
10.Информационные технологии в онкологии.19
Выводы.28
Библиография.29

                     

   Введение 

   В наше время повсеместно все с большим темпом во все сферы деятельности человечества входят компьютерные технологии. Лидирующие области по внедрению компьютерных технологий в быт человека являются бухгалтерия, различные складско-учетные программы.

Темпы внедрения компьютерных технологий у нас в стране довольно высокие, этому есть простое пояснение: в нашей стране очень много квалифицированных специалистов по компьютерным технологиям, и пока не наблюдается нехватка этих специалистов (как это наблюдается в развитых странах, например в США).

Но, не смотря на все сказанное выше, медицина очень отстает по внедрению даже простейших усовершенствованиях, например, вся учетная информация ведется на бумаге (не говоря о разработке и внедрении каких-либо экспертных систем).

Причины этого понятны, практически вся медицина финансируется государством и бывает, больницам не хватает средств на самые необходимые лекарства, не говоря уж о внедрении компьютерных систем по учету и анализу.

Практически все медицинское оборудование и программное обеспечение к нему к нам поступает из-за границы в качестве гуманитарной помощи.

А некоторые частные больницы и поликлиники если и приобретают какое-либо программное обеспечение, то приобретают его за рубежом, что стоит намного дороже, чем стоила бы разработка у отечественных производителей, но и быстрее чем разработка у отечественных производителей. Я надеюсь, что скоро и медицину затронет компьютерный прогресс, тем более, что во многих медицинских исследованиях просто не возможно обойтись без компьютера и специального программного обеспечения к нему.     

 

     Информационные процессы присутствуют во всех областях медицины и здравоохранения. От их упорядоченности зависит четкость функционирования отрасли в целом и эффективность управления ею. Информационные процессы в медицине рассматривает медицинская информатика.

В настоящее время медицинская информатика признана как самостоятельная область науки, имеющая свой предмет, объект изучения и занимающая место в ряду медицинских дисциплин.

Медицинская информатика – это прикладная медико-техническая наука, являющаяся результатом перекрестного взаимодействия медицины и информатики: медицина поставляет комплекс:  задача – методы, а информатика обеспечивает комплекс:  средства – приемы в едином методическом подходе, основанном на системе задача – средства – методы – приемы.

     Предметом изучения медицинской информатики при этом будут являться информационные процессы, сопряженные с методико-биологическими, клиническими и профилактическими проблемами.

Объектом изучения медицинской информатики являются информационные технологии, реализуемые в здравоохранении.

Основной целью медицинской информатики является оптимизация информационных процессов в медицине за счет использования компьютерных технологий, обеспечивающая повышение качества охраны здоровья населения. 

    1. Классификация медицинских информационных систем

 

     Ключевым звеном в информатизации здравоохранения является информационная система.

     Классификация медицинских информационных систем основана на иерархическом принципе и соответствует многоуровневой структуре здравоохранения. Различают:

  1. медицинские информационные системы базового уровня, основная цель которых – компьютерная поддержка работы врачей разных специальностей; они позволяют повысить качество профилактической и лабораторно-диагностической работы, особенно в условиях массового обслуживания при дефиците времени квалифицированных специалистов. По решаемым задачам выделяют:

     информационно-справочные системы (предназначены для поиска и выдачи медицинской информации по запросу пользователя),

      консультативно-диагностические системы (для диагностики патологических состояний, включая прогноз и выработку рекомендаций по способам лечения, при заболеваниях различного профиля),

      приборно-компьютерные системы (для информационной поддержки и/или автоматизации диагностического и лечебного процесса, осуществляемых при непосредственном контакте с организмом больного),

     автоматизированные рабочие места специалистов (для автоматизации всего технологического процесса врача соответствующей специальности и обеспечивающая информационную поддержку при принятии диагностических и тактических врачебных решений);

  1. медицинские информационные системы уровня лечебно-профилактических учреждений. Представлены следующими основными группами:

     информационными системами консультативных центров (предназначены для обеспечения функционирования соответствующих подразделений и информационной поддержки врачей при консультировании, диагностике и принятии решений при неотложных состояниях),

     банками информации медицинских служб (содержат сводные данные о качественном и количественном составе работников учреждения, прикрепленного населения, основные статистические сведения, характеристики районов обслуживания и другие необходимые сведения),

     персонифицированными регистрами (содержащих информацию на прикрепленный или наблюдаемый контингент на основе формализованной истории болезни или амбулаторной карты),

     скрининговыми системами (для проведения доврачебного профилактического осмотра населения, а также для выявления групп риска и больных, нуждающихся в помощи специалиста),

     информационными системами лечебно-профилактического учреждения (основаны на объединении всех информационных потоков в единую систему и обеспечивают автоматизацию различных видов деятельности учреждения),

     информационными системами НИИ и медицинских вузов (решают 3 основные задачи: информатизацию технологического процесса обучения, научно-исследовательской работы и управленческой деятельности НИИ и вузов);

  1. медицинские информационные системы территориального уровня. Представлены:

     ИС территориального органа здравоохранения;

     ИС для решения медико-технологических задач, обеспечивающие информационной поддержкой деятельность медицинских работников специализированных медицинских служб;

     компьютерные телекоммуникационные медицинские сети, обеспечивающие создание единого информационного пространства на уровне региона;

  1. федеральный уровень, предназначенные для информационной поддержки государственного уровня системы здравоохранения.

 

    1. Медицинские приборно-компьютерные системы

 

     Важной разновидностью специализированных медицинских информационных систем являются медицинские приборно-компьютерные системы (МПКС).

     В настоящее время одним из направлений информатизации медицины является компьютеризация медицинской аппаратуры.

Использование компьютера в сочетании с измерительной и управляющей техникой в медицинской практике позволило создать новые эффективные средства для обеспечения автоматизированного сбора информации о состоянии больного, ее обработки в реальном масштабе времени и управление ее состоянием.

Этот процесс привел к созданию МПКС, которые подняли на новый качественный уровень инструментальные методы исследования и интенсивную терапию. МПКС относятся к медицинским информационным системам базового уровня.

Основное отличие систем этого класса – работа в условиях непосредственного контакта с объектом исследования и в реальном режиме времени. Они представляют собой сложные программно-аппаратные комплексы. Для работы МПКС помимо вычислительной техники, необходимы специальные медицинские приборы, оборудование, телетехника, средства связи.

     Типичными представителями МПКС являются медицинские системы мониторинга за состоянием больных, например, при проведении сложных операций; системы компьютерного анализа данных томографии, ультразвуковой диагностики, радиографии; системы автоматизированного анализа данных микробиологических и вирусологических исследований, анализа клеток и тканей человека.

     В МПКС можно выделить три основные составляющие: медицинское, аппаратное и программное обеспечение.

     Применительно к МПКС медицинское обеспечение включает в себя способы реализации выбранного круга медицинских задач, решаемых в соответствии с возможностями аппаратной и программной частей системы.

К медицинскому обеспечению относятся наборы используемых методик, измеряемых физиологических параметров и методов их измерения, определение способов и допустимых границ воздействия системы на пациента.

     Под аппаратным обеспечением понимают способы реализации технической части системы, включающей средства получения медико-биологической информации, средства осуществления лечебных воздействий и средства вычислительной техники.

     К программному обеспечению относят математические методы обработки медико-биологической информации, алгоритмы и собственно программы, реализующие функционирование всей системы.   

 

     Разработка и внедрение информационных систем в области медицинских технологий является достаточно актуальной задачей. Анализ применения персональных ЭВМ в медицинских учреждениях показывает, что компьютеры в основном используются для обработки текстовой документации, хранения и обработки баз данных, статистики.

Часть ЭВМ используется совместно с различными диагностическими и лечебными приборами. В большинстве этих областей использования ЭВМ применяют стандартное программное обеспечение – текстовые редакторы, СУБД и др.

Поэтому создание информационной организационно-технической системы, способной своевременно и достоверно установить диагноз больного и выбрать эффективную тактику лечения, является актуальной задачей информатизации.

     Задачу диагностики в области медицины можно поставить как нахождение зависимости между симптомами (входными данными) и диагнозом (выходными данными). Для реализации эффективной организационно-технической системы диагностики необходимо использовать методы искусственного интеллекта.

Целесообразность такого подхода подтверждает анализ данных, используемых при медицинской диагностике, который показывает, что они обладают целым рядом особенностей, таких как качественный характер информации, наличие пропусков данных; большое число переменных при относительно небольшом числе наблюдений.

Кроме того, значительная сложность объекта наблюдения (заболеваний) нередко не позволяет построить даже вербальное описание врачом процедуры диагноза. Интерпретация медицинских данных, полученных в результате диагностики и лечения, становиться одним из серьезных направлений нейронных сетей. При этом существует проблема их корректной интерпретации.

Широкий круг задач, решаемых с помощью нейросетей, не позволяет пока создать универсальные мощные сети, вынуждая разрабатывать специализированные нейронные сети, функционирующие по различным алгоритмам.

Основными преимуществами нейронных сетей для решения сложных задач медицинской диагностики являются: отсутствие необходимости задания в явной форме математической модели и проверки справедливости серьезных допущений для использования статистических методов; инвариантность метода синтеза от размерности пространства, признаков и размеров нейронных сетей и др.

Источник: https://student.zoomru.ru/informat/informacionnye-tehnologii-v-medicine/149197.1145655.s1.html

Лекция 4 медицинские приборно компьютерные системы мкпс часть

4.2. Классификация медицинских приборно- компьютерных систем

ЛЕКЦИЯ 4. МЕДИЦИНСКИЕ ПРИБОРНО КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ (МКПС) (ЧАСТЬ 1) К. п. н. , преподаватель кафедры ФММИ Арзуманян Н. Г.

Назначение МПКС информационная поддержка; автоматизация диагностического процесса; автоматизация лечебного процесса; МПКС называют также программно аппаратными комплексом (устройствами, средствами) или, более развернуто, приборно компютерными и микропроцессорными медико технологическими автоматизированными информационными системами.

МПКС относятся к медицинским информационным системам базового уровня, к системам информационной поддержки технологических процессов (медико технологическим ИС).

Основное отличие систем этого класса — работа в условиях непосредственного контакта с объектом исследования и, как правил в реальном режиме времени. Они представляют собой сложные программно аппаратные комплексы.

Для работы МПКС, помимо вычислительной техники, необходимы специальные медицинские приборы, оборудование, телетехника, средства связи.

Медицинские системы мониторинга за состоянием больных Проведение сложных операций; Операции в условиях высокого риска развития тяжелых осложнений; Системы компьютерного анализа данных томографии, ультразвуковой диагностики, ЭЭГ, ЭКГ; Системы автоматизированного анализа данных микробиологических, вирусологических исследований, анализа клеток и тканей человека.

Скорость и полнота обработки медико биологической информации «+» – повышение качества процесса «-» – Усложнение системы, что предъявляет к врачу специфические дополнительные требования

Классификация медицинских приборно-компьютерных систем По функциональным возможностям: Специализиро- Многофункциованные нальные (однофункционасистемы льные) системы позволяют предназначены проводить для проведения исследований нескольких одного вида. видов. Комплексные системы обеспечивают комплексную автоматизацию важной медицинской задачи.

По назначению МПКС могут быть разделены: системы для проведения функциональных и морфологических исследований; мониторные системы; системы управления лечебным процессом; системы лабораторной диагностики; системы для научных медико биологических исследований.

системы для проведения функциональных и морфологических исследований исследования системы кровообращения; исследования органов дыхания; исследования головного мозга и нервной системы; исследования органов чувств (зрение, слух и т. д. ); рентгенологические исследования (в том числе компьютер ная томография); магнито резонансная томография; ультразвуковая диагностика; радионуклидные исследования; тепловизионные исследования.

Мониторные системы предназначены для длительного непрерывного наблюдения за состоянием пациента в первую очередь в палатах интенсивной терапии, операционных и послеоперационных отделениях.

Системы управления процессами лечения и реабилитации К ним относятся автоматизированные системы интенсивной терапии, системы биологической обратной связи, а также протезы и искусственные органы, создаваемые на основе микропроцессорной технологии.

Системы для лабораторной диагностики К системам для лабораторной диагностики относятся системы, предназначенные для автоматизированной обработки данных лабораторных исследований.

В их число входят системы для анализа биосред и биожидкостей организма больного (крови, мочи, клеток, тканей человека и т. п.

), данных микробиологических и вирусоло гических исследований, иммуноферментных исследований и другие.

Системы для научных медико биологических исследований отличаются более широкими возможностями, позволяющими осуществлять, более детальное и глубокое изучение состояния организма больного. Кроме того, системы для научных исследований позволяют проводить исследования на животных.

Структура МПКС Обеспечение Медицинское обеспечение любой медицинской системы — это комплекс медицинских предписаний, нормативов, методики правил, обеспечивающих оказание медицинской помощи посредством этой системы.

Под аппаратным обеспечением К программному понимают способы обеспечению относят реализации математические метод технической части обработки медикосистемы, включающей биологической средства получения информации, медико-биологической алгоритмы и информации, средства собственно программы, осуществления реализующие лечебных воздействий функционирование всей и средства системы. вычислительной техники.

Общая структура МПКС Пациент Аппаратура съема информации Аппаратура реализации лечебных воздействий Вычислительное средство

Программное обеспечение математические методы обработки медико биологической информации; алгоритмы; собственно программы, реализующие функционирование всей системы.

Аналоговый сигнал – это непрерывный электрический сигнал, один из параметров которого (например, напряжение) соответствует интенсивности биофизической характеристики(например, температура тела, органа, ткани). Цифровая форма – это представление сигнала в двоичной системе счисления.

Принцип действия аналого цифрового преобразователя вход Аналоговый сигнал АЦП выход Цифровой сигнал

Характеристики АЦП 1 • Разрядность. 2 • Быстродействие. 3 • Частота спектра сигнала.

Подключение внешних устройств к компьютеру Порты Разъемы • Служат для ввода данных, представленном в определенном виде (поддерживают определенный интерфейс) • Используются для непосредственног о подключения внешних устройств к шине компьютера (используется машинный интерфейс)

Интерфейс Под интерфейсом понимают технические средства и протоколы взаимодействия, предназначенные для стыковки и напряжения всех составных частей системы.

Интерфейс RS-232 C (последовательный порт) Интерфейс Centronics • Данные передаются по одному биту; • На далекие расстояния; • Быстродействие низкое.

(параллельный порт ) • Данные передаются по целому байту; • Быстродействие высокое; • На близкие расстояния. Машинный интерфейс • Быстродействие очень высокое; • На очень близкие расстояния.

Устройство связи (УС) Пациент Аппаратура съема медикобиологической информации УС Компьютер или микропроцессорное устройство

Блок схема устройства связи компьютера и медицинской аппаратуры Полиграф Аналоговый мультикомплексор АЦП Интерфейс АЦП ЦАП Интерфей с ЦАП ПК

Основные функциональные модули программного обеспечения МПКС Подготовка обследования; Проведение обследования; Просмотр и редактирование записей; Вычислительный анализ; Оформление заключения; Работа с архивом.

Благодарю за внимание!

Источник: https://present5.com/lekciya-4-medicinskie-priborno-kompyuternye-sistemy-mkps-chast/

Medic-studio
Добавить комментарий