АВТОМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ БИОМЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Краткий конспект лекций для студентов
Рекомендуемая литература:
1.Попечителев Е.П, Романов С.В. Анализ числовых таблиц в биотехнических системах обработки информации, Л, 1985
2.Процедус А.Н., Захарова Е.Н. Экспертные системы в медицине, К,1998
3.Микрокомпьютерные медицинские системы: Проектирование и применение. Под ред У.Томпинса, Дж.Уэбстера, М,1983
4.Оппенгейм А.В., Шафер Р.В. Цифровая обработка сигналов.1979
5.Омельченко В.П., Демидова А.А Практикум по медицинской информатики, 2001
6.Гельман В.Я. Мед.информатика: практикум, 2002
7.Теория и проектирование диагностической электронно-медицинской аппаратуры. Под ред.Ахутина . 1983
8.Гельман В.Я. Компьютерный анализ медицинских данных.1999.
9.Гельман В.Я. Компьютерные коммуникации в медицине.2000
10.Гельман В.Я. Медицинские приборно-компьютерные системы.1997
11.Немирко А.П..Манило Л.А.,Гельман В.Я. Автоматизированные системы для медико-биологических исследований.1999
12.Дмитриева Л.Б.Методы и способы диагностики. Конспект лекций, 2003 (на укр.яз)
13.Дмитрієва Л.Б. Автоматизація та обробка біомедичної інформації, 2004
14.Дмитрієва Л.Б., Швец Е.Я. Автоматизація обробки біомедичної інформації. Мет.вказівки до лабораторних робіт
Вопросы на экзамен по дисциплине «Автоматизация обработки и анализа биомедицигской информации»
1.Сообщение. Виды сообщений. Источник сообщения. Мера количества информации.
2.Редукция несущественной и редундантной информации. .Способы уменьшения редундантной информации в процессе кодировки.
3.Источники с памятью.Методы их кодировки.Источники со статистически независимыми элементами. Направления кодировки сообщений.Типы двоичных кодов.
4.Краткосрочная архивация. Методы. Носители информации..Технологии долгосрочной архивации.Возможности редукции данных биосигналов при их передаче и записи.
5.Код Фримана. Достоинства метода.
6.Метод AZTEK.
7.Метод эвристического описания.
8.Кумулятивные методы обработки
9.Анализ ЭКГ во временной области. Распознавание некоторых первичных характеристических составляющиъ ЭКГ.Квантификация графоэлементов при анализе ЭКГ.Анализ QRS -комплекса и волн Р и Т.Установление экстремумов ЭКГ.
10.Общий алгоритм расшифровки ЭКГ
11.Кодировка ЭКГ
12.Анализ биосигналов в частотной области. Дискретизация информации с точки зрения преобразования Фурье.Теорема Парсенваля (теорема энергий).Теорема Шеннона-Котельникова. Энергетический критерий.
13.Алгоритм установления предельной частоты. Его недостатки.
14.Виды дискретизации сигнала, способы реализации
15.Условия неискаженной реставрации сигнала. Мультипликативная и квантованная дискретизации.
16.Методы обработки электрофизиологической информации.
17.Устройства первичной обработк информации (измерители отношений (ИО) сигналов
18.Алгоритмы обработки электрофизиологических процессов. Построение обобщенного описания алгоритма ЭФП
19.Признаки, но которым судят о происходящих измененияхс остояния
20.Структурно-функциональный подход при анализе структурной схемы всего устройства
21.Метод поэтапного моделирования при синтезе медицинских бнотехнических систем (БТС)
22.Признаки, по которым . классифицируют!устройства автоматической обработки электрофизиологи ческой информации
23.Классификация БТС (биотехнических систем)
Лекция 1-2
Проблема компрессии (сжатия) биосигналов
Сведения о пациентах содержат многообразные|разнообразные| данные от одномерных законов (процессов) изменения|смены| электрических потенциалов и магнитной индукции (ЭКГ, МКГ, ЭЭГ|, МЭГ, ЭМГ|, ЭОГ|, и тому подобное) и многомерных электрических и магнитных карт в кардиографии и энцефалографии (напряжения и индукции - функции времени и двух пространственных координат) - к|до| трехмерным образам в компьютерной томографии (рентгеновской, эмиссионной, ультразвуковой, импедансной|, на базе ядерного магнитного резонанса, и тому подобное).
Высокие значения необходимой емкости памяти и скорости передачи информации приводят к|до| безусловной необходимости обращаться к|прибегать| компрессии данных о биосигналах, которые передаются и архивируются.
Краткосрочная и долгосрочная архивация данных реализуется разными|различными| средствами. Выбор этих средств зависит от нужного времени, гибкости системы и экономичности работы центра.
Для краткосрочной архивации используют магнитную запись на дисковую память (гибкие - flорру - диски; Wіnсhеstег - hагd - диски) соответственно аналоговую и цифровую. До нашего времени еще достаточно распространена запись и на магнитную ленту.
Наиболее перспективной является цифровая запись.
Ее преимущества (с точки зрения диагностического процесса) :
- высокие качества репродуцированного сигнала;
- возможность многократной|многоразовой| перезаписи без уменьшения качества сигнала;
- возможность одновременной записи звуковой информации;
- меньшие денежные расходы;
- лучшие массогабаритные| показатели;
- возможность использовать все имеющиеся (оченьмногочисленные|счислении|) методы цифровой обработки сигналов.
Запись на гибкий диск (flорру)
Гибкий диск является удобным носителем
информации как для записи, так и для
воспроизведения|воспроизводства,воспроизведения|
сигнала, а также для поиска соответствующей
части информации. Его надежность, однако,
недостаточно высокая. Гибкий диск имеет
преимущество (в сравнении с лентой) - он
образует память с произвольным обращением
(в ленточных приборах последовательное
обращение к информации увеличивает
время поиска). Время поиска информации
на ленте составляет несколько минут,
типичное|типовое|
значение для диска - сотни миллисекунд
(
200 мс|).
Запись на жесткий (hard) диск
Диск может быть сконструирован таким образом, что его нельзя заменить|менять| на другой, или можно. Как и для гибкого диску жесткий диск может быть единым|единым|, а может быть совокупностью нескольких дисков. Диски могут быть вместе с головками размещены в вакууме, что повышает срок их работы и надежность записи-воспроизведения|воспроизводства,воспроизведения| сигнала. Сегодня самый распространенный| тип жестких дисков - это Винчестер.
Современные технологии долгосрочной архивации по способу записи можно разделить на четыре группы:
1) магнитные архивные технологии (ленты и диски);
2) оптические архивные технологии (оптические ленты и диски);
3) лазерные киноархивные технологии (носителем сигнала является кинофильм
4) архивные технологии, которые используют запись информации на бумагу