Комп'ютерні технології в медицині

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Сучасна медицина є галуззю наукової і практичної діяльності з дослідження нормальних і патологічних процесів в організмі людини, різних захворювань і патологічних станів, їх лікування, збереження і зміцнення здоров'я людей. Комп'ютерні технології істотно полегшує роботу лікарів, так як результати обстежень пацієнта, передані комп'ютеру, моментально обробляються з виявленням аномальних результатів аналізу, і вже через кілька хвилин можна отримати повні відомості про можливий діагноз.

Зміст

Персональні комп'ютери в медичній практиці[ред.ред. код]

Види комп'ютерного забезпечення[ред.ред. код]

Виділяють два види комп'ютерного забезпечення: програмне і апаратне. Програмне забезпечення включає в себе системне і прикладне. У системне програмне забезпечення входить мережевий інтерфейс, який забезпечує доступ до даних на сервері. База даних управляється прикладною програмою управління (СКБД) і може містити, зокрема, історії хвороби, рентгенівські знімки в оцифрованному вигляді, статистичну звітність по стаціонару, бухгалтерський облік. Прикладне забезпечення є програми, для яких, власне, і призначений комп'ютер. Це — обчислення, обробка результатів досліджень, різного роду розрахунки, обмін інформацією між комп'ютерами.

Комплексна система автоматизації діяльності медичного закладу. Медичні системи, що включають в себе програми, вирішальні вузькі завдання лікарів- фахівців, таких як рентгенолог, УЗД і т. д. Медичні системи організації діловодства лікарів і обробки медичної статистики. Лікарняні інформаційні системи.

Цикл автоматизованої інформаційної системи[ред.ред. код]

Життєвий цикл автоматизованої інформаційної системи складається з п'яти основних стадій:

  • розробки системи або придбання готової системи;
  • впровадження системи;
  • супроводу програмного забезпечення;
  • експлуатації системи;
  • демонтажу системи.

Застосування інформаційних технологій в поліклініці[ред.ред. код]

дозволяє:

  • підвищити якість надання медичних послуг;
  • підвищити задоволеність пацієнтів;
  • знизити нелікарняного навантаження на лікарів- спеціалістів;
  • поліпшити доступність медичної інформації та швидкість її надання медичному персоналу;
  • підвищити ефективність роботи служб забезпечення;
  • знизити відсоток випадкових втрат і необгрунтованих витрат медичних матеріалів, обладнання та інвентарю;
  • удосконалювати внутрішній медичний облік;
  • оптимізувати процес обов'язкової звітності перед вищезазначені організаціями;
  • підвищити лояльність лікарів і медичного персоналу;
  • представити результати роботи поліклініки для керівництва в реальному часі.

Застосування інформаційних технологій у реєстратурі[ред.ред. код]

  • Електронна база даних пацієнтів з повною історією звернень та переліку наданих медичних послуг з їх докладним змістом, починаючи з дати першого звернення. Швидкий контекстний пошук будь-якої інформації в базі даних.
  • Високий ступінь захисту медичних даних.
  • Електронний документообіг.
  • Ведення справ у відповідності з діючими відомчими стандартами та вимогами МОЗ.
  • Управління електронними чергами і електронним записом до фахівців.

Застосування інформаційних технологій у кабінетах фахівців[ред.ред. код]

  • АРМи лікарів- фахівців, що дозволяють вводити медичні дані, телеметрію і супутню інформацію безпосередньо з медичного обладнання в комп'ютерні бази даних під час проведення обстеження в реальному часі з метою їх подальшої обробки, аналізу, зберігання та ведення історії звернень.
  • Електронна автоматизована підготовка призначень, рецептів, виписок, лікарняних листів та інших стандартизованих документів для пацієнтів.

Використання комп'ютерної техніки при проведенні обстежень, постановці діагнозу, лікуванні[ред.ред. код]

В стоматології[ред.ред. код]

Системи цифровой (дигитальной) рентгенографії (радіовідеограф) ідозволяють детально вивчити різні фрагменти знімка зуба і пародонта, збільшити або зменшити розміри і контрастність зображень, зберегти всю інформацію в базі даних і перенести її на папір за допомогою принтера. Найбільш відомі програми: Gendex, Trophy. Друга група програм — системи для роботи з дентальними відеокамерами. Вони дозволяють детально відобразити стан груп або окремо взятих зубів «до» і «після» проведеного лікування (AcuCam Concept N (Gendex), ImageCAM USB 2.0 digital (Dentrix), SIROCAM (Sirona Dental Systems GmbH, Germany). Для рентгенологічного обстеження використовуються комп'ютерні радіовізіографи: GX- S HDI USB sensor (Gendex, Des Plaines), ImageRAY (Dentrix), Dixi2 sensor (Planmeca, Finland).

Ультразвукова діагностика (УЗД)[ред.ред. код]

Ультразвукове дослідження широко застосовують у діагностиці захворювань внутрішніх органів. Принцип ультразвукового сканування базується на здатності високоякісного ультразвуку поширюватися прямолінійно в тканинах людського організму, відображаючись на межі розподілу середовищ з різною акустичною щільністю.     

Медичний прилад кішка — сканер[ред.ред. код]

медичний прилад кішка

— сканер є одним з найбільш безболісних і точних методів вивчення внутрішніх органів людини.

Використання комп'ютерів у медичних лабораторних дослідженнях[ред.ред. код]

Специализированное програмне забезпечення, призначене для автоматизації клініко-діагностичних лабораторій, прийнято називати «лабораторної інформаційною системою» (ЛИС). ЛІМС - це інформаційна система, спеціально створена для автоматизації роботи діагностичної лабораторії. При використанні комп'ютера в лабораторних медичних дослідженнях в програму закладають певний алгоритм діагностики. Створюється база захворювань, де кожному захворюванню відповідають певні симптоми чи синдроми. У процесі тестування, використовуючи алгоритм, людині задаються питання. На підставі його відповідей підбираються симптоми (синдроми), які максимально відповідають захворюванню.

Комп'ютерна флюорографія[ред.ред. код]

Програмне забезпечення(ПЗ) для цифрових флюорографічних установок містить три основні компоненти: модуль управління комплексом, модуль реєстрації та обробки рентгенівських зображень, що включає блок створення формалізованого протоколу і модуль зберігання інформації, що містить блок передачі інформації на відстань. Подібна структура ПЗ дозволяє з його допомогою отримувати зображення, обробляти його, зберігати на різних носіях і роздруковувати тверді копії. Наявність блоку програми для заповнення та зберігання протоколу дослідження у вигляді стандартизованої форми створює можливість автоматизації аналізу даних з видачею діагностичних рекомендацій, а також автоматизованого розрахунку різних статистичних показників. У програмному забезпеченні передбачена можливість передачі знімків і протоколів при використанні сучасних систем зв'язку (у тому числі і INTERNET) з метою консультацій діагностично складних випадків у спеціалізованих установах.

Променева терапія з мікропроцесорним управлінням[ред.ред. код]

В основі терапевтичного використання іонізуючого випромінювання лежить принцип летального ушкодження пухлини з урахуванням чутливості оточуючих пухлину тканин для збереження їхньої життєздатності. Променева терапія з мікропроцесорним управлінням — забезпечує можливість застосування більш надійних і безпечних методів опромінення ракових пухлин. Сучасні джерела випромінювання високих енергій (бетатрон, лінійний прискорювач) менше ушкоджують нормальні тканини ніж гама- і рентгенотерапевтичні апарати.

Пристрої діагностики та локалізації ниркових і жовчних каменів (літотрипсія)[ред.ред. код]

дозволяють проводити контроль процесу їх руйнування за допомогою зовнішніх ударних хвиль. Суть методу заснована на генерації акустичної ударної хвилі за допомогою спеціального апарату - літотриптора. Ударна хвиля концентрується в одній точці - фокусі, де її енергія максимальна. Саме у цю точку і позиціонується камінь за допомогою системи наведення літотриптора. Під дією серії імпульсів ударної хвилі камінь руйнується на велику кількість дрібних фрагментів.

Комп'ютерна томографія[ред.ред. код]

  Комп'ютерна томографія — дає точні пошарові зображення структур внутрішніх органів і головного мозку при МРТ мозку. Ці дані записуються в комп'ютер, який на їх основі конструює повне об'ємне зображення. Фізичні основи вимірювань різноманітні: рентгенівські, магнітні, ультразвукові, ядерні та пр. Томографія є одним з основних прикладів впровадження нових інформаційних технологій в медицині.

Системи відеотрансляцій та відеозаписи з операційних[ред.ред. код]

Система відеотрансляції передає зображення загального плану та зображення операційного поля з кожної операційної. Трансляція відбувається через комп'ютерну мережу і записується в архів для подальшого перегляду. Зв'язок здійснюється з абонентами, які знаходяться в медичному закладі та за його межами, у віддалених підрозділах. Система відео-конференц-зв'язку дозволяє здійснювати мультимедійну та інформаційну взаємодію між співробітниками організації при обговоренні операції або проведенні навчання. Використання відео-конференц-зв'язку і відеотрансляції дозволяє підвищити якість лікування, проводити медичні консиліуми, навчати медичний персонал.

Комп'ютерна інтеграція з медичним обладнанням[ред.ред. код]

Медичні прилади, обладнання, вимірювальна й керувальна техніка плюс комп'ютери зі спеціальним програмним забезпеченням – це і є медичні приладо-комп'ютерні системи (МПКС). Ці медичні інформаційні системи базового рівня призначені для візуальних методів обстеження, лабораторних аналізів і досліджень, контролю (моніторингу) за станом пацієнтів.. Перераховані технології забезпечують медперсонал надійною та своєчасною інформацією. Головна ж перевага - висока інформативность та валідность вихідних даних.

Медичні інформаційні технології — можливості і перспективи[ред.ред. код]

Використання нових інформаційних технологій у сучасних медичних центрах дозволить легко вести повний облік всіх наданих послуг, зданих аналізів, виписаних рецептів. Також при автоматизації медичного закладу заповнюються електронні амбулаторні карти і історії хвороби, складаються звіти і ведеться медична статистика. Лікарі зможуть надавати медичні послуги, використовуючи свої планшети і смартфони, переглядати кардіо-і енцефалограми пацієнта, результати лабораторних досліджень, приймати документи пацієнта і замовляти необхідні ліки за електронною рецептом.

Автоматизація медичних установ — це створення єдиного інформаційного простору ЛПУ, що, в свою чергу, дозволяє створювати автоматизовані робочі місця лікарів, організовувати роботу відділу медичної статистики, створювати бази даних, вести електронні історії хвороб і об'єднувати в єдине ціле всі лікувальні, діагностичні, адміністративні, господарські та фінансові процеси.

Серед основних тенденцій, які отримали розвиток останнім часом, слід зазначити активне використання можливостей Інтернету (лабораторна інформаційна система LIS MeDaP фірми «БіоХімМак», система ALTEY Laboratory фірми «Алтей») і прагнення забезпечити сумісність різноманітних програмних комплексів між собою (LIS MeDaP, програма «Декстер» і «Лабораторний журнал» фірми «Лабораторна діагностика»). З'являються системи з біологічним зворотним зв'язком для діагностики та коригуючого лікування (кардіомоніторинг «Доктор А», програма Breath Maker для лікування заїкання НДЦ біокібернетики) і засоби комп'ютерного моніторингу («Доктор А», ношений багатодобові холтерівський монітор «Кардіотехніка 4000» фірми «Екомед +», програмно-апаратний комплекс «Інтегратор»).

Медичні інформаційні системи[ред.ред. код]

Класифікацію МІС можна здійснювати за різними ознаками.

І. В залежності від ступеня автоматизації процесів збору й обробки інформації МІС поділяються на автоматизовані й автоматичні. В автоматизованих системах частина операцій по збору й обробці інформації виконується людиною. Автоматичні системи припускають повне виключення людини з процесів збору й обробки інформації.

ІІ. В залежності від типу інформаційної бази МІС поділяються на системи, що оперують даними, та системи, що оперують знаннями. Системи другого типу – це експертні системи. Їхнє функціонування істотно спирається на знання, отримані від експертів, а результати функціонування близькі результатам аналітичної діяльності експертів.

ІІІ. В залежності від виду розв’язуваних задач МІС можна розділити на такі групи:

-      інформаційно-довідкові – системи автоматизованого пошуку, вимірювальні системи;

-      інформаційно-логічні – діагностичні системи; системи прогнозу; системи моніторингу;

-      керуючі або автоматизовані системи управління.

Інформаційно-логічна система призначена для перетворення інформації таким чином, щоб можна було одержати нову інформацію, відсутню в інформаційному масиві.

У системах управління реалізується принципово нова функція – прийняття керуючих рішень.

Найбільш широке поширення в медичних установах одержали інформаційно-пошукові системи (ІПС), які у залежності від характеру інформації поділяються на фактографічні і документальні системи.

Фактографічні ІПС містять інформаційні масиви фактичних даних. Аналогами таких систем виступають «паперові» довідники, каталоги, технічні паспорти. У комп’ютерних ІПС фактичні дані звичайно зберігаються в базах даних (БД) і являють собою таблиці, у колонках яких вказано назви різних характеристик об’єктів, а в рядках дані опису (значення характеристик) цих об’єктів.

Документальні ІПС оперують з інформацією у вигляді документів. Прикладами таких систем можуть бути бібліографічна картотека, картотека з історіями хвороб, інші картотеки. Виконуючи пошук, документальна ІПС надає або номера необхідних документів, або список заголовків, або адреси зберігання шуканих документів. При цьому оцінку інформації, що знаходиться в знайдених документах, робить людина.

Керуючі системи реалізують збір інформації про об’єкт управління, обробку інформації, передачу даних в орган управління, формування керуючого рішення.

ІV. МІС можна класифікувати і за ієрархічним принципом, що відповідає багаторівневій структурі охорони здоров’я, як галузі. У цьому випадку їх, зазвичай, розподіляють за чотирма рівнями:

-      базовий (або клінічний) рівень (лікарі різного профілю),

-      рівень лікувально-профілактичного закладу (поліклініка, стаціонар, диспансер, швидка допомога тощо),

-      територіальний рівень (профільні і спеціалізовані медичні служби і регіональні органи керування),

-      державний рівень (державні заклади та органи управління).

У межах кожного рівня класифікація МІС здійснюється за функціональним принципом, тобто відповідно до цілей і задач, що розв’язуються системою. Розглянемо цю класифікацію більш докладно.

Інформаційне забезппечення МІС[ред.ред. код]

МІС характеризуються наявністю, як правило, великих обсягів даних і знань. Обробка даних і знань зводиться до трьох основних етапів. На першому етапі елементи інформації розміщуються у визначених структурах – базах даних (БД) і базах знань (БЗ). На другому етапі БД і БЗ піддаються упорядкуванню: змінюється їхня структура, порядок розміщення інформації, характер взаємозв’язків між елементами інформації. На третьому етапі здійснюють експлуатацію БД: пошук потрібної інформації, прийняття рішень, редагування баз даних і знань.

Інформаційне забезпечення МІС складають: історії хвороби, виписки з історій хвороби, епікризів, стандартизованих карт обстеження, діагностичні й інформативні оцінки показників і станів, критерії ефективності обстеження і лікування, каталог медичних понять і термінів.

У наш час закінчується період автономних медичних комп’ютерних систем, що створюються автономно окремими медичними підрозділами для вирішення своїх задач, і настає період МІС, що взаємодіють між собою. Ця взаємодія має багато аспектів:

По-перше, це використання загально прийнятих і доступних відкритих стандартів як для даних, що зберігаються й обробляються в цих системах, так і для забезпечення способів і механізмів їхньої взаємодії.

По-друге, це технічна (технологічна) стандартизація медичних комп’ютерних систем. Зрозуміло, що інструментальні засоби, що використовуються цими системами, можуть і повинні бути різними (в залежності від певних умов їх створення та використання), але й тут необхідно передбачити максимально можливу стандартизацію (це може стосуватися стандартів до інтерфейсу, протоколів обміну даними, форматів даних, що використовуються).

Сучасні тенденції розвитку МІС свідчать про необхідність і реальну можливість такої стандартизації.

Медичні апаратно-комп'ютерні системи[ред.ред. код]

Важливим різновидом спеціалізованих медичних інформаційних систем є медичні апаратно-комп’ютерні системи (МАКС). В даний час одним з напрямків інформатизації медицини є комп’ютеризація медичної апаратури. Використання в медичній практиці комп’ютера в поєднанні з вимірювальною та управляючою технікою дозволило створити нові ефективні засоби для забезпечення автоматизованого збору інформації про стан хворого, її обробки в реальному масштабі часу та управління станом пацієнта. Цей процес привів до створення медичних апаратно-комп’ютерних систем, які підняли на якісно новий рівень інструментальні методи досліджень та інтенсивну терапію.

МАКС призначені для інформаційної підтримки і/або автоматизації діагностичного та лікувального процесу, що здійснюються при безпосередньому контакті з організмом хворого. МАКС також називають програмно-апаратними комплексами (пристроями, засобами) чи, більш розгорнуто, апаратно-комп’ютерними та мікропроцесорними медико-технологічнимиавтоматизованими інформаційними системами.

МАКС відносяться до медичних інформаційних систем базового рівня, до систем інформаційної підтримки технологічних процесів. Основною відмінністю систем цього класу є робота в умовах безпосереднього контакту з об’єктом дослідження і, як правило, в реальному режимі часу. Вони представляють собою складні програмно-апаратні комплекси. Для їх роботи окрім обчислювальної техніки, необхідні спеціальні медичні прилади, обладнання, відеотехніка, засоби зв’язку.

Типовими представниками МАКС є медичні системи моніторингу за станом хворих; системи комп’ютерного аналізу даних томографії, ультразвукової діагностики, ЕЕГ, ЕКГ, радіографії; системи автоматизованого аналізу даних мікробіологічних та вірусологічних досліджень, аналізу клітин та тканин людини.

Системи такого класу дозволяють підвищити якість профілактичної та лікувально-діагностичної роботи, особливо в умовах масового обслуговування, коли бракує кваліфікованих спеціалістів та часу.

МАКС забезпечують розв’язання задач із одного з найважливіших напрямків: підвищення продуктивності праці медичних працівників та якості лікувально-діагностичного процесу шляхом впровадження комп’ютерних технологій в діагностику та лікування. Суттєве підвищення якості діагностичного та лікувального процесу в сучасних МАКС досягається за рахунок швидкості та повноти обробки медико-біологічної інформації.

Класифікація за функціональними можливостями[ред.ред. код]

За функціональними можливостями МАКС поділяються на:

-      спеціалізовані;

-      багатофункціональні;

-      комплексні.

Спеціалізовані (одно функціональні) системи призначені для проведення досліджень одного виду (наприклад, електрокардіографічних).

Багатофункціональні системи дозволяють проводити дослідження кількох видів (наприклад, електрокардіографічні та електроенцефалографічні).

Комплексні системи забезпечують комплексну автоматизацію важливої медичної задачі. Наприклад, моніторингова система для автоматизації палати інтенсивного спостереження, що дозволяє відслідковувати найважливіші фізіологічні параметри пацієнтів, а також контролювати функціонування апаратів штучної вентиляції легень.

Класифікація за призначенням[ред.ред. код]

За призначенням МАКС можуть бути розділені на ряд класів. До них відносяться:

-      системи для проведення функціональних та морфологічних досліджень;

-      моніторингові системи;

-      системи управління лікувальним процесом;

-      системи лабораторної діагностики;

-      системи для наукових медико-біологічних досліджень.

Широке розповсюдження отримують системи для проведення функціональних та морфологічних досліджень. З їх допомогою здійснюються:

-      дослідження системи кровообігу;

-      дослідження органів дихання;

-      дослідження головного мозку та нервової системи;

-      дослідження органів відчуття (зору, слуху та ін.);

-      рентгенологічні дослідження (в тому числі комп’ютерна томографія);

-      магнітно-резонансна томографія;

-      ультразвукова діагностика;

-      радіонуклідні дослідження.

Програмне забезпечення МАКС[ред.ред. код]

Програмне забезпечення (ПЗ) МАКС не менш важливе ніж апаратне, тобто технічне. До програмного забезпечення відносяться математичні методи обробки медико-біологічноїінформації, алгоритми й власне програми, що забезпечують функціонування всієї системи. Медичне забезпечення розробляється постановниками задач – лікарями відповідних спеціальностей, апаратне – інженерами, спеціалістами з медичної та обчислювальної техніки. Розробка спеціалізованих мікропроцесорних пристроїв лягає на спеціалістів з мікроелектроніки. Програмне забезпечення створюється програмістами чи спеціалістами з комп’ютерних технологій.

Найбільш досконалі пристрої оснащені так званим «інтегрованим» ПЗ, завдяки якому лікар отримує цілісну систему, що охоплює весь процес дослідження, що включає етапи підготовки, дослідження та обробки даних. В такому ПЗ виділяють шість основних функціональних модулів:

  • Підготовки дослідження.
  • Проведення дослідження.
  • Перегляду і редагування записів.
  • Обчислювального аналізу
  • Оформлення висновку.
  • Роботи з архівом.

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

  • Наумович С.А., Крушевський А.Є. Біомеханіка системи зубів, 2000.
  • Костильов В. А. Інформаційно-комп'ютерне забезпечення сучасної медичної ренгенографії, 2007.
  • Г. Н. Чайковський, Р. М. Кадушников, Ю. Р. Яковлєв, С. А. Єфремов, С. В. Сомина. Карагандинський обласний медичний науково-практичний центр «Онкологія», 2007
  • В. К. Ебель « Нові комп'ютерні технології в медицині», Алмати, 2008
  • Вольвач С.І.Нове в стоматології, 2002.
  • Лебеденко І.Ю., Перегудов А.Б., Вафин С.М. Панорама ортопед. стом, 2002.

Посилання[ред.ред. код]