МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ

Методичні вказівки

до лабораторних робіт з дисципліни

«МЕДИЧНІ ІНФОРМАЦІЙНІ СИСТЕМИ»

для студентів денної форми навчання спеціальностей:

7.091002 «Біотехнічні та медичні апарати і системи»,

7.090804 «Фізична та біомедична електроніка»

ЗАТВЕРДЖЕНО

кафедрою БМС

Протокол 11 від 12.05.06

Харків 2007

Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни «Медичні інформаційні системи» для студентів денної форми навчання спеціальностей: 7.091002 «Біотехнічні та медичні апарати і системи», 7.090804 «Фізична та біомедична електроніка» / Упоряд. Козіна О.А.  Харків: ХНУРЕ, 2007.  28 с.

Упорядник о.А. Козіна

Рецензент А.І. Бих, д-р фіз.-мат наук, проф. каф. БМЄ

ЗМІСТ

Загальні положення 4

1 Дослідження та аналіз концептуальних моделей медичних

інформаційних систем 4

2 Оцінка ефективності функціонування одноканальних систем масового

обслуговування 11

3 Методи шифрування медичної інформації 15

4 Базові типи даних у МІС 21

Перелік посилань 25

Додаток А 26

ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

Для налагодження ефективної роботи сфери охорони здоров’я держави потрібен швидкий та якісний зв’язок різних даних, джерелом яких можуть ставати як медичні прилади, апарати та системи так і різні статистично-прогностичні програми. Сукупність даних, що характеризує стан одного біооб’єкту чи популяції у цілому, на сучасному рівні розвитку засобів зв’язку та обробки інформації, потребує спеціальних засобів отримання, збереження та керування рухом медичної інформації.

Під час синтезу та аналізу медичних інформаційних систем (МІС) фахівець з біотехнічних систем має розглянути як технічний так і програмно-обчислювальний рівень взаємодії різних установ охорони здоров’я. Тому фахівець потрібен володіти методами оцінки медичних інформаційних систем як систем масового обслуговування, методами формального подання даних необхідної предметної області та методами оцінки якості передачі та обробки медичної інформації у реальному режимі часу.

У лабораторних роботах з дисципліни «Медичні інформаційні системи» виконуються дослідження концептуальних моделей різних рівнів МІС, ефективності функціонування МІС, методів подання та шифрування медичних символьних даних.

Дані методичні вказівки містять чотири лабораторні роби. У кожній роботі є короткі методичні вказівки з підготовки до роботи, порядок виконання роботи, зміст звіту й контрольні запитання. Наприкінці методичних вказівок наведений список літератури, рекомендований для самостійної роботи.

У результаті виконання лабораторних робіт студенти мають навчитися оцінювати ефективність функціонування МІС, розраховувати параметри одноканальної системи масового обслуговування, порівнювати методи шифрування медичної інформації, що передається у мережах, обґрунтовувати вибір типів даних при синтезі МІС.

1 Дослідження та аналіз концептуальних моделей медичних інформаційних систем

1.1 Мета роботи

Вивчити фактори, що впливають на ефективність функціонування з медичними інформаційними системами (МІС) на прикладі порівняння двох МІС і їхніх концептуальних моделей. Набути навичок самостійної роботи з різними за складом та ступеню ієрархії МІС.

1.2 Методичні вказівки до організації самостійної роботи

Медична інформаційна система – це система призначена для зберігання, пошуку й видачі інформації із запитів користувачів різних організацій і установ охорони здоров'я [1].

Під час підготовки до лабораторної роботи необхідно вивчити основні функції та призначення існуючих МІС, фактори, що впливають на ефективність функціонування МІС [1,2]. Звернути увагу на джерела виникнення різних типів класифікацій МІС [3].

Функціональна класифікація МІС у галузі охорони здоров'я призначена для цілей системного аналізу й проектування програмного, інформаційного, технічного й організаційного забезпечення систем, що обслуговують установи й організації системи охорони здоров'я.

Існує п'ять функціональних класів:

1. Медико-технологічні ІС (МТІС), призначені для інформаційного забезпечення процесів діагностики, лікування, реабілітації й профілактики пацієнтів у лікувально-профілактичних установах.

2. Інформаційно-довідкові системи (МІДС), що містять банки медичної інформації для інформаційного обслуговування медичних установ і служб керування охороною здоров'я.

3. Статистичні ІС (СМІС) органів керування охороною здоров'я.

4. Науково-дослідні ІС (НДІС), призначені для інформаційного забезпечення медичних досліджень у клінічних науково-дослідних інститутах.

5. Навчальні ІС (НМІС), призначені для інформаційного забезпечення процесів навчання в медичних навчальних закладах.

Користувачами МІС зазначених класів є установи й організації системи охорони здоров'я:

- лікарні (дільничні сільські, районні, міські, обласні, відомчі) та лікувально-профілактичні установи (ЛПУ);

- клінічні науково-дослідницькі інститути;

- поліклініки (районні, міські, відомчі);

- територіальні спеціалізовані медичні служби (ТСМС);

- санаторно-курортні установи (СКУ);

- органи керування охороною здоров'я державному і територіальному рівнях (ОКОЗ);

- медичні навчальні заклади (МНЗ).

Медико-технологічними ІС призначені для інформаційної підтримки медичної технології, професійної діяльності лікарів, що пов'язана із профілактикою, діагностикою захворювань, лікуванням і реабілітацією пацієнтів.

До класу медико-технологічних систем відносять:

1. Моніторні системи й приладо-комп'ютерні комплекси для постійного, інтенсивного спостереження за станом хворих у післяопераційних палатах, реанімаційних відділеннях.

2. Системи обчислювальної діагностики.

3. Системи клініко-лабораторних досліджень, включаючи програмно-апаратні комплекси для функціональної, лабораторної й рентгенівської діагностики.

4. Експертні системи, які засновані на базах знань, що зібрані від експертів – досвідчених фахівців у певній області.

5. Системи передачі й обробки зображень, що подають медико-біологічну інформацію.

Класи ІС, якими обов'язково мають бути оснащені установи й організації системи охорони здоров'я, подані в табл. 1.1.

Таблиця 1.1 – Класи МІС

Номер	Класи МІС	Категорії організацій – користувачів МІС
		ЛПУ/СКУ	ОКОЗ/МНЗ	ТСМС/СМО	МНЗ
1	МТІС	+
2	МІДС	+	+	+
3	СМІС	+	+	+
4	НДІС	+	+		+
5	НМІС	+			+

Можливі два варіанта використання МІС зазначених класів установами й організаціями-користувачами МІС:

• використання автономних МІС кожного класу із числа відзначених символом «+»;

• використання інтегрованих МІС, у яких системи, що відзначені символом «+», застосовуються як підсистеми за допомогою програмних і апаратних засобів інтеграції.

Рішення про вибір варіанта використання МІС має бути прийняте організацією-користувачем МІС, розроблювачем МІС і відображене в технічному завданні на створення системи, а також у проектній документації.

Основу взаємодії функціональних підсистем МІС має складати підсистема електронного оберту документів.

Інформаційна взаємодія між МІС різних категорій організацій-користувачів МІС має бути забезпечена за допомогою програмних і апаратних засобів інтеграції додатків ІС.

Під взаємодією МІС розуміють здатність двох або більше інформаційних або інформаційно-технологічних систем обмінюватися інформацією й спільно використати передану інформацію.

Концептуальна модель інформаційної системи відповідає на запитання: як має функціонувати МІС? Інакше кажучи, визначається характер взаємодії компонентів системи одного та різних рівнях ієрархії даних.

Функціональна класифікація МІС має застосовуватися розроблювачами систем під час проведенні системного аналізу й проектування МІС, зокрема, під час проектування інформаційного, програмного й технічного забезпечення систем для конкретних установ і організацій системи охорони здоров'я.

Залежно від об'єктів опису, розв'язуваних соціальних завдань, потреб користувачів і ступеня агрегування вихідної інформації кожний клас МІС підрозділяється на види МІС з різних підстав.

1.3 Порядок виконання роботи

1.3.1 Допоміжні відомості до роботи з МІС «Лікарська практика»

Під час роботи з МІС «Лікарська практика» слід враховувати такі базові визначення та правила дії.

АРМ – це автоматизоване робоче місце.

Довідник – це слово (вузол, поле), яке містить набір символьних значень (слів).

Параметром називається слово (вузол, поле), яке може мати тільки числове значення з завідомо визначеними граничними значеннями та значенням за замовчуванням.

Поле вводу – це вікно, у якому оператор може вносити будь-яку інформацію з завдовжки 245 знаків (символів) за допомогою клавіатури.

Локальна довідкова таблиця подає собою довідник, що налагоджено на роботи з конкретним користувачем.

Сутністю називається множина об’єктів, які мають однакові якості.

Об’єктом називає один екземпляр сутності, що має заздалегідь відоме ключове поле, наприклад, пацієнт, діагноз, ліки, хвороба.

Уся інформація у МІС наочно може бути подана у вигляді дерев та вузлів на них. Кожен вузол може мати нащадка (рис.1.1).

закритий вузол з нащадками відкритий вузол з нащадками

вузол без нащадків

Рисунок 1.1 – Дерево вузлів МІС

Для додавання нового об’єкта необхідно:

1. Мишкою виділити сутність, об’єкт, що бажано створити

2. У меню СТВОРИТИ виберіть пункт ОБ’ЄКТ

3. У вікні СТВОРЕННЯ ОБ’ЄКТА СУТНОСТІ заповніть відповідну форму вводу та натисніть кнопку ЗБЕРЕГТИ.

Увага! Підсвітлені пункти є обов’язковими. Зняти позначку з таких вузлів неможливо.

Для того щоб відкрити (відобразити зміст) амбулаторну картку пацієнта треба:

1. Подвійним клацанням по мишці оберіть сутність СПИСОК ПАЦІЄНТІВ.

2. Якщо кількість пацієнтів у інформаційній системі більш ніж п’ять тисяч, то відкривання амбулаторної картки може затягнутися на великий час. Саме тому рекомендовано для скорішого вводу інформації внести ПІБ пацієнта у поле пошуку об’єктів або считати штрих-код , наприклад, з картки призначень.

3. У режимі ПОШУК ОБ’ЄКТІВ знайти конкретного пацієнта та подвійним клацанням відкрити картку.

Увага! У форматі перегляду можливо переглядати відвідання хворого за датами. Для цього потрібно клацнути стрілку списку ДАТА ВІДВІДАННЯ у формі перегляду та отримати бажану дату.

Для оформлення нового відвідання потрібно, по-перше знайти пацієнта у базі даних та відкрити його амбулаторну картку. Далі використовується кнопка ФОРМА ВВОДУ. Список існуючих форм вводу інформації, що доступні користувачу АРМ визначається тільки адміністратором інформаційної системи. Порядок роботи з формою вводу нової інформації:

1. Вибрати кнопку ВІДВІДАННЯ. Під час цього відкриється вікно ДОДАВАННЯ ІНФОРМАЦІЇ ЗА ФОРМОЮ ВВОДУ, у якому слід відмітити потрібні поля.

2. Під час збереження цих записів на дереві об’єкта з’явиться новий вузол ВІДВІДАННЯ ХВОРОГО.

3. Виділіть вузол ДІАГНОЗ та натисніть F10. Відкриється вікно ДІАЛОГ, у якому потрібно знайти діагноз або шляхом вводу назви діагнозу, або шляхом вибору назви чи коду захворювання з МКБ-10 та натиснути кнопку ЗАСТОСУВАТИ.

4. Виділити скарги хворого та клацнути кнопку АКТИВНІ СУТНОСТІ та далі кнопку ХВОРОБИ. За допомогою прокрутки знайти у новому відкритому вікні потрібну хворобу або ввести назву хвороби та клацнути ЗАСТОСУВАТИ. У новому вікні ДОДАВАННЯ ІНФОРМАЦІЇ ЗА ФОРМОЮ ВВОДУ мають бути відображені скарги, що властиві ці хворобі. Треба помітити скарги притаманні пацієнту та клацнути кнопку ЗБЕРЕГТИ. Якщо потрібно внести додаткову інформацію, якої немає у переліку скарг, то для цього можливо або на дереві ВІДВІДАННЯ ХВОРОГО виділити вузол СКАРГИ ХВОРОГО та натиснути ENTER, під час цього відкриються усі скарги для даного АРМ, або натиснути кнопку F5 та у полі, що відкриється набрати значення з клавіатури та натиснути ENTER.

5. Вузли ОБ’ЄКТИВНЕ СТАНОВИЩЕ та ПРИЗНАЧЕННЯ можна редагувати подібно до вузла СКАРГИ ХВОРОГО.

6. Виділити сутність ЛІКАР, натиснути кнопку F10, обрати лікаря.

Деякі хвороби, наприклад, бронхіальна астма, профогляд та інші, можуть бути вписані тільки за допомогою форми ВІДВІДАННЯ ХВОРОГО. Для заповнення інформації про скарги та призначення у таких випадках треба відмітити у формі вводу ВІДВІДАННЯ ХВОРОГО тільки вузли ВІДВІДАННЯ ХВОРОГО та ДАТА ВІДВІДАННЯ. Встати на вузол ВІДВІДАННЯ ХВОРОГО та крізь АКТИВНІ СУТНОСТІ – ХВОРОБИ вибрати хворобу з назвою. Тільки після цих дій відкриється відповідна форма вводу.

Для того, щоб виписати талон на відвідання лікаря потрібні такі дії:

1. Знайти даного пацієнта у розкладі прийому у випадку, якщо пацієнт був записаний попередньо. Якщо пацієнт не зареєстрований у базі даних, то потрібно записати його на прийом згідно з вказівками пункту ПОМИЛКА! ДЖЕРЕЛО ПОСИЛАННЯ НЕ ЗНАЙДЕНО.

2. Виділити мишкою даного пацієнта у розкладі та натисніть клавіші Cntrl+Space одночасно, після чого буде відкрито форму заповнення даних для талонів.

3. НОМЕР ТАЛОНУ, ПАЦІЄНТ, ЛІКАР, ОПЕРАТОР, ДАТА та ЧАС ПРИЙОМУ вносяться автоматично з розкладу. Залишиться тільки внести код послуги та вид оплати. Після того, як внесені усі данні, нажати кнопку ЗБЕРЕГТИ.

4. Якщо уся інформація, що внесена вірна, то потрібно талон закрити за допомогою кнопки .

1.3.2 Порядок роботи з МІС «Лікарська практика»

Вибрати тип АРМ – Адміністратор (ім'я користувача пароль при вході в МІС – demo). У головному меню вибрати закладку – СТВОРИТИ. У вікні, що відкрилося, «Адміністрування АРМ» вибрати закладку – ЗАРЕЄСТРОВАНІ КОРИСТУВАЧІ.

Таблиця 2.1 – Індивідуальні завдання

Номер бригади	Прізвище зареєстрованого користувача
1	Борисов
2	Леонова
3	Москалев
4	Осепова
5	Приклад
6	Царьова
7	Шамаев

Вибрати зареєстрованого користувача у МІС й натиснути – ЗАСТОСУВАТИ.

Перейти у меню ДОСТУПНІ ПУНКТИ. Установити позначки у всіх квадратиках дерева СТВОРИТИ, ЗМІНИТИ, ПЕРЕГЛЯД та натиснути кнопку ЗАСТОСУВАТИ.

У АРМ ФАХІВЕЦЬ створити три нових пацієнти з амбулаторними картами й виписати три талони на сьогодні й один талон на поточний місяць.

Вибрати АРМ АДМІНІСТРАТОР. Знайти зареєстрованих (тобто вже уведених) лікарів і змінити кожне поле в першому об'єкті із сутності ЛІКАРІ. Створити новий об'єкт – лікар за обраною спеціалізацією.

1.3.3 Порядок роботи з МІС «AVICENNA»

1. Відкрити МІС «AVICENNA – МЕНЕДЖЕР».

2. Створити нового лікаря з спеціалізацією аналогічної для МІС «Лікарська практика».

3. Відкрити МІС «AVICENNA – ЛІКАР». Додати три нових пацієнти з аналогічними амбулаторними картами. Записати їх на прийом до лікаря, якого ви занесли в МІС.

4. Відкрити МІС «AVICENNA – РЕЄСТРАТУРА». Створити журнал прийому для лікаря, якого ви занесли в МИС.

1.4 Зміст звіту

Звіт має містити:

1. Копії екранів з результатами внесених змін у МІС «Лікарська практика».

2. Копії екранів з результатами внесених змін у МІС «AVICENNA».

3. Порівняльний аналіз ефективності роботи користувача із цими двома МІС по параметрах – інтерфейс користувача, простота навчання, швидкість відгуку системи на запит, кількість функцій, ступінь деталізації та ієрархії збереженої інформації, наявність довідників, класифікаторів і іншої додаткової інформації.

1.5 Контрольні запитання та завдання

1. Класифікація МІС

2. До якого типу МІС можна віднести досліджувані у лабораторній роботі МІС?

3. Як оцінити ефективність функціонування МІС?

4. Створіть концептуальну модель МІС рівня виписка талонів на прийом до лікаря.

5. Створіть концептуальну модель МІС рівня реєстратура.