
- •1. Типи комп’ютерних та медичних даних
- •Практична частина
- •Практична робота №2 Представлення результатів аналізу даних в наукових публікаціях
- •Теоретична частина
- •Загальні вимоги до представлення статистичних даних в наукових публікаціях
- •Опис програмного забезпечення, необхідного для виконання практичного завдання
- •Нумерація сторінок
- •Вставка колонтитулів
- •Вставка зносок
- •Форматування абзаців
- •Встановлення позицій табуляції
- •Створення багатошпальтового документа
- •Вставка графічних об'єктів
- •Редактор формул
- •Створення списків
- •Практична частина
- •Практична робота №3 Робота з найпростішими базами даних
- •Теоретична частина
- •Практична частина
- •Оцінка діагностичної ефективності медичних тестів
- •Практичні завдання
- •2. Основні статистичні терміни, що використовуються при медико-біологічних дослідженнях
- •Практичні завдання
- •Практична робота №6 Виявлення взаємозв'язків між вибірками. Кореляційний та регресійний аналіз
- •Теоретична частина
- •Практична робота №7 Моделювання медичних та біологічних об’єктів і явищ
- •Короткі теоретичні відомості
- •1. Поняття моделювання. Застосування та вимоги до моделей.
- •2. Класифікація моделей
- •3. Види моделювання
- •4. Медичні та біологічні моделі
- •4.1. Кінетичні моделі популяції клітин
- •4.2. Модель відкритої системи
- •4.3. Модель Вольтерра жертва-хижак
- •4.4. Статичні моделі серцево-судинної системи
- •Практична частина
- •Система адресації в Internet
- •Практичне завдання
3Зміст
ВСТУП....................................................................................................................4
Практична робота №1. Використання текстових, табличних та графічних процесорів для введення, обробки і представлення медико - біологічних даних..................................................................................................5
Практична робота №2. Представлення результатів аналізу даних в наукових публікаціях .........................................................................................12
Практична робота №3. Робота з найпростішими базами даних................24
Практична робота №4. Статистичні методи медико - біологічних досліджень. Служби медичної статистики, статистичні показники в медицині................................................................................................................32
Практична робота №5. Основні поняття математичної статистики і числові характеристики випадкових величин.............................................43
Практична робота №6. Виявлення взаємозв'язків між вибірками. Кореляційний та регресійний аналіз...............................................................53
Практична робота №7. Моделювання медичних та біологічних об’єктів і явищ.......................................................................................................................59
Практична робота №8 Використання глобальної комп’ютерної мережі INTERNET в практиці лікаря...........................................................................71
Вступ
Інформаційні процеси присутні у всіх областях медицини і охорони здоров'я. Від їх впорядкованості залежить чіткість функціонування галузі в цілому і ефективність керування нею. Інформаційні процеси в медицині розглядає медична інформатика
У загальній системі підготовки лікарів медична інформатика відноситься до циклу природничо-наукової підготовки. Головне завдання дисципліни "Медична інформатика" полягає у забезпечені широкого впровадження в практику роботи лікарів методів отримання обробки, передачі і збережені медико - біологічної інформації за допомогою персональних комп’ютерів.
Основна мета дисципліни- підготувати студентів до ефективного використання персональних комп’ютері в навчальному процесі, науковій роботі і подальшому набутті необхідних знань, оволодінні основними методами структурування медичної інформації, основними функціями, принципами роботи експертних систем та систем управління базами даних, статистичними методами обробки результатів медико-біологічних досліджень, методами математичного моделювання в стоматології.
Проблема наукового аналізу медичних даних з кожним днем стає все більш актуальною, оскільки питання , що виникають у лікарів при прийняті правильного рішення , стають все складнішими. Знайти ці рішення можна лише після обробки і аналізу великих інформаційних масивів. Тому в даних методичних вказівках до лабораторних практичних робіт суттєва увага звернута на вирішення студентами завдання: ознайомлення з основними статистичними методами , що використовуються при аналізі медичних даних, освоєння відповідних пакетів програм, та набуття навиків проведення аналізу даних та вміння правильно інтерпретувати отримані результати.
Практична робота №1
Використання текстових, табличних та графічних процесорів для введення, обробки і представлення
медико-біологічних даних
Мета роботи: ознайомлення з видами, типами та характеристиками медико-біологічних даних. Оволодіння навиками роботи з програмним забезпеченням комп’ютера для введення, аналізу та представлення медичних даних.
Теоретична частина
1. Типи комп’ютерних та медичних даних
Дані та інформація
Інформація відіграє ключову роль при інтерпретації даних і прийнятті рішень. Тому важливо знати, що таке інформація і розуміти різницю між даними, інформацією і знанням. З'ясуємо, як можна одержати надійні дані, яким чином з даних отримується інформація, які знання необхідні для інтерпретації даних і як ці дані можуть бути збережені в комп'ютері.
Джерелом даних в медицині є пацієнт. Дані про пацієнта отримуються лікарем. На рис.1 показані всі етапи процесу перетворення даних на знання, необхідні лікарю для прийняття рішення.
В процесі інтерпретації чи обговорення одержується інформація, яка впливає на прийняття лікарем подальшого рішення. Стрілка, що підписана «інформація», позначає первинний зворотній зв'язок з лікарем. Докладно вивчаючи інформацію про результати дослідження багатьох пацієнтів, шляхом індуктивного мислення лікар підходить до розуміння невідомих досі фактів та отримує нові знання. Ці знання додаються до загальної системи знань в медицині, і в свою чергу використовуються щоб інтерпретувати інші дані. Дані і знання можуть бути збережені в комп'ютері, і комп'ютерні програми можуть використовуватись для отримання та інтерпретації даних, виникнення нових знань.
Дані - це результат спостережень чи понять (концепцій), що підходять для зв'язку, інтерпретації і обробки людьми чи машинами (механізмами). Інтерпретована форма даних (інформація) - важливі і корисні факти, отримані із даних, або власне інтерпретовані дані. Зв'язок - процес за допомогою якого здійснюється обмін інформацією між індивідуумами або комп'ютерами за допомогою звичайно використовуваного набору символів.
Медичні дані
Зазвичай медичними даними вважають ті, що отримують при вимірюванні характеристик пацієнта. Кількість характеристик пацієнта, хворої або здорової людини, чимала. Різноманітні медичні дані за обсягом вміщуваної інформації можна поділити на такі види:
якісні ознаки (наявність болю, підвищеної температури, колір шкірних покривів, перкусійні та аускультативні феномени);
одиничні числові дані (вага, артеріальний тиск, температура тіла, кількість лейкоцитів, ШОЕ);
динамічні дані (електрограми - ЕКГ, ЕЕГ, ЕГГ; реограми РКГ, РЕГ, фонокардіограма);
статичні картини (рентгенограма, авторадіограма);
динамічні картини (поле біопотенціалів, електрокардіограма).
Для медичних даних характерні специфічні особливості:
нечіткість, а іноді й неузгодженість термінології;
велика кількість якісних ознак, які суб'єктивно оцінюють стан хворого;
відсутність єдиних алгоритмів опису стану хворого, діагностичного і лікувального процесів;
недостатній рівень стандартизації медичної документації;
значна варіабельність медичних даних, малі вибірки з невідомими законами розподілу, що значно утруднює статистичні розрахунки та побудови відповідних оцінок.
Типи комп’ютерних даних та їх характеристики
Зрозуміло, що інформація може бути подана у різних формах, на тому чи іншому носії. З'ясуємо типи даних, з якими має справу лікар в своїй професійній діяльності. Виділяють чотири типи комп’ютерних даних:
цілі числа: деяке дискретне число (напр., число лейкоцитів у зразку крові, які спостерігають під мікроскопом);
дійсні числа: деяка вимірювана змінна (напр., температура або тиск крові);
код: умовне позначення деякої змінної (напр., біль);
текст: розмовна мова (напр., текст історії хвороби або документація подій під час моніторингу)
Система інформаційної обробки даних: користувач, введення даних, інтерфейс користувача, обробка даних, подання даних.
Перед тим, як комп'ютер зможе виконати деяку дію, йому потрібно отримати інструкції про те, як керувати даними. Ці інструкції прописані в комп'ютерній програмі, що зберігається в пам'яті комп'ютера. Дані також зберігаються в пам'яті комп'ютера. Програма "знає", що робити з даними, де знайти їх і як подати результати. Цей короткий опис показує, що для обробки даних на комп'ютері потрібно устаткування й програма. Устаткування називають технічним забезпеченням, а програми - програмним забезпеченням. Технічні засоби й програмне забезпечення разом становлять обчислювальну систему.
Обчислювальні системи допомагають у лікувально-діагностичному процесі, особливо на етапі спостереження. Тут обчислювальні системи використовуються, для забезпечення користувача даними, необхідними, для прийняття рішення. У цій ситуації ми маємо справу з процесом обробки інформації.
В процесі обробки інформації розрізняють людей і дії операційної системи комп'ютера:
користувач;
введення даних;
інтерфейс користувача;
обробка даних програмним забезпеченням;
подання даних.
Зупинимось на процесі введення та подання даних. Користувач працює з даними. Нагадаємо, що інформація походить від даних. Помилкові чи навіть неточні дані не дають правильної інформації. Комп'ютери можуть обробити дані, але вони не можуть генерувати інформацію, втрачену під час введення і обробки даних.
Дані можна ввести вручну або автоматичними вимірювальними приладами (наприклад автоаналізатори в клінічних лабораторіях, ЕКГ записуюче обладнання). При ручному введенні даних користувачем є "перетворювач", що перетворює дані в зручну для читання комп'ютера форму.
В процесі введення даних можна скористатися допомогою комп'ютера для виявлення помилок в початкових даних. Відповідне програмне забезпечення дозволяє виконати:
синтаксичну перевірку помилок;
перевірку семантичної природи помилки;
діалогову допомогу.
Подання даних. Правильне подання інформації користувачеві є істотним для розуміння правильності висновків. Важливим є той факт, що користувачі можуть конкретизувати вид подання інформації (напр., як список або в графічній формі). Сучасна комп'ютерна технологія не обмежена лише показом даних у таблицях і графах. Дані можуть подаватися і в мультимедійному форматі.
Підготовка даних до аналізу
Сучасна технологія обробки даних, як і раніше, починається з етапу підготовки даних до аналізу, метою якого є приведення даних до вигляду, що дозволяє провести подальшу їх обробку, і попереднє формування уявлень про тип (структуру) аналізованих даних.
Зазвичай при проведенні медичного дослідження прагнуть врахувати максимальну кількість характеристик, які істотні при аналізі досліджуваного питання. При цьому дослідження складається з декількох серій спостережень, в яких в ідентичних умовах реєструються параметри окремих об'єктів (наприклад, хворих яким-небудь захворюванням). Маючи справу з серією спостережень, слід прагнути виразити їх в простій формі, яка дозволила б безпосередньо або шляхом подальших обчислень зробити з них висновки. Всі дані доцільно звести в єдину таблицю, в якій по рядках розташовані різні об'єкти спостереження (наприклад, хворі), а по стовпцях параметри (наприклад, температура, частота серцевих скорочень, артеріальний тиск і т. п.). Усередині цієї таблиці об'єкти можуть бути об'єднані в декілька груп відповідно до загальної ознаки (за віком, по патології і т. д.).
Відзначимо, що дані введені один раз можуть бути надалі оброблені різними методами.
Важливим етапом підготовки даних до аналізу є візуалізація, або перегляд даних. Щоб вирішувати, які методи аналізу треба застосовувати до наявних даних і наскільки задовільні отримані результати статистичних процедур, потрібно мати можливість наочно уявляти собі ці дані і результати, оскільки вивчення таблиць менш зручно, ніж представлення у вигляді графіків і діаграм. Графічні образи передають ідеї швидше і наочніше, ніж текст або комп'ютерні роздруківки. У медичних наукових розробках графічне представлення допомагає спостерігати за тенденціями зміни, виявляти складні взаємодіючі чинники і спрощує зіставлення даних.
Таким чином, використання графіки полегшує попередній аналіз інформації. Тому доцільно побудувати різні графіки для кращого розуміння отриманого експериментального матеріалу. Все це допомагає краще представити оброблювані дані, отримати загальне уявлення про їх особливості і закономірності. Результати застосування статистичних процедур, як правило, представляються в наочному графічному вигляді завжди, коли це можливо.
Як показує практика, якщо закономірність не є видимою візуально вже на етапі підготовки даних до аналізу, то найчастіше подальше застосування методів обробки не дає скільки-небудь переконливих результатів.