Раздел 1 Медицинская информатика как наука. Медицинская информация и методы ее обработки

1.1 Историческая справка развития медицинской информатики. Задачи медицинской информатики. Структура предмета. Современное состояние и основные направления развития медицинской информатики на Украине.

Стремительный характер развития информационных технологий в значительной мере обусловил переход к качественно новой стадии развития цивилизации. Информатика, как область науки, не могла обойти своим влиянием и современную медицину.

1.1.1 Историческая справка развития медицинской информатики. Задачи медицинской информатики.

Слово “информатика” в нашей стране прижилось не сразу. Сначала исследования, связанные с использованием информации в автоматических системах управления назвали кибернетикой, и этот термин стал в дальнейшем синонимом информатики.

Кибернетика возникла в конце 40-х гг., когда Норберт Винер впервые выдвинул идею о том, что системы управления в живых, неживых и искусственных системах обладают многими общими чертами. Началом рождения кибернетики можно считать время издания книги “Кибернетика”, которая была опубликована в 1948 году Н.Винером. Сам Н. Винер в этой книге указывал на предыдущее авторство идей новой науки, которые исходили от известных физиков: “Даже до Ньютона подобные проблемы стояли перед физикой, особенно в работах Пьера Ферма, Христиана Гюйгенса и Готфрида Вильгельма Лейбница... Этот термин (кибернетика) уже использовался прежде Андре Ампером”.

Идеи кибернетики были нацелены на построение новой “общей теории управления”, результаты которой могли бы применяться в разнообразных системах, в частности, в биологии и медицине. Процессы автоматизации различных систем (суть кибернетики) превалировали над информационными, тогда как последние принимали все более самостоятельный характер.

С позиции кибернетики медицину можно охарактеризовать как науку, которая изучает методы искусственного управления больным организмом с целью возвращения его к нормальному состоянию.

Стремительное развитие и распространение вычислительной техники послужили предпосылками к появлению нового раздела науки об автоматической обработке научной информации, названного информатикой (от фр. Information - информация, automatique - автоматика). Термин “информатика” появился в 1966 году во Франции после того, как Французская академия приняла его вместо понятия “обработка информации”. С того времени он стал широко использоваться в Европе. И лишь в США для обозначения данной области деятельности используется термин “computer science”.

Постепенно кибернетика, как наука об управлении различными системами, отделилась как целиком независимое научное направление, тем не менее, именно она является прародительницей информатики, и, в частности, медицинской информатики. Параллельно с медицинской информатикой (МИ) возникла и кибернетическая медицина - новое направление в медицинской науке, которое решает вопросы медицинской робототехники, протезирования и другие задачи, основанные на законах управления и обратной связи. Кибернетическая медицина и сейчас тесно переплетается с медицинской информатикой: один и тот же объект может рассматриваться с разных точек зрения - с кибернетической и медицинской.

Информатика внедрялась в медицину на фоне развития средств вычислительной техники, которая имеет четко выраженные периоды:

• 40-50-е годы ­­­ − создание первой ЭВМ на базе электронных ламп;

• 60-е годы − создание транзистора и ЭВМ на базе интегральных и сверхинтегральных схем;

• 70-е годы − создание микропроцессора, первых компьютеров с одним пользователем, первых операционных систем ОС;

• 80-е годы − создание первого компактного и доступного массового ПК , программного обеспечения с графическим интерфейсом;

• 90-е годы − создание сети Internet, ОС Windows, мультимедийных программ.

Следует указать, что первенство в создании новой науки - медицинской информатики (МИ) − принадлежит одновременно многим зарубежным и отечественным первооткрывателям. Энтузиасты от науки были всегда, и история МИ насчитывает их многочисленное количество среди врачей, инженеров, математиков, специалистов по вычислительной технике, руководителей медицинских учреждений, которые самостоятельно внедряли новые компьютерные технологии. Не секрет, что бесспорное лидерство в развитии вычислительной техники и применении ее в медицине принадлежало США и Японии.

Следует учесть и тот факт истории, что кибернетика в начале ее становления расценивалась на территории бывшего Советского Союза как лженаука, что есть одной из причин существенного отставания развития отечественной мединформатики (кибернетики) в сравнении с технически развитыми странами.

Начало развития отечественной МИ можно отнести к концу 50-х,

началу 60-х годов ХХ столетия. В те года количество ЭВМ (чрезвычайно дорогие и громоздкие машины) в стране исчислялось десятками и ни одно медицинское учреждение их не имело в своем распоряжении. Тем не менее, некоторые медицинские задачи решались на крупных вычислительных центрах, у которых медицинские учреждения арендовали машинное время. Первые советские лаборатории в ряде институтов Академии Наук СССР с помощью ЭВМ занимались вопросами медицинской кибернетики, работами по статистической обработке медицинских данных и их анализу. Реализовывались идеи стыковки медицинской аппаратуры с ЭВМ, создание мониторинговых систем в космической медицине. Первые шаги в области дистанционной диагностики на базе космонавтики привели к появлению первых диагностических программ. Начали успешно проводиться работы по автоматическому анализу кривых биологических параметров человека (ЭКГ, ЭЭГ и т.п.). В 1956 г. была создана первая модель диагностической ЭВМ, в 1957 г. на Всемирной выставке в Брюсселе демонстрировалась модель человеческой руки, которая управлялась головным мозгом. Она была создана группой московских инженеров. Пионерами развития медицинской кибернетики в СССР были кардиохирурги, которые столкнулись с трудностями диагностики и хирургического лечения пороков сердца. Много кибернетических методик внес отечественный врач Н.Н. Амосов, применивший вычислительную технику во время проведения обследований и операций.

В 70-80-х годах появляются первые мониторно-компьютерные системы для слежения за состоянием больных и автоматизированная система принятия решений (прообраз экспертной системы).

Во второй половине 80-х годов с появлением персональных компьютеров (ПК), их компактностью и доступностью, процесс информатизации медицины принял лавинообразный характер. ПК стали оснащаться практически все медицинские научно-исследовательские институты и крупные лечебно-профилактические учреждения. Появляется большое количество разнообразных компьютерных систем для функциональных исследований. Начинают разрабатываться и внедряться в практическое здравоохранение медицинские информационные системы (МИС).

В это же время (конец 70-х, начало 80-х годов) в мировой медицине происходит качественно новый скачок − создаются вычислительные визуальные комплексы, с помощью которых становится возможным исследовать внутренние органы человека в реальном времени. Их практическое применение уже никого не оставляет равнодушным. Медицинская компьютерная техника постепенно вытесняет инвазивные методы исследования, принося человечеству облегчения и неопровержимые результаты. Томографы, электронные термографы, ультразвуковые эхо-камеры, системы моделирования − эти изобретения становятся началом дальнейшего усовершенствования и прогресса. Компьютерная техника начала смело внедряться в медицину и успешно решать множество задач.

Создание программного обеспечения в области статистической обработки данных и оснащение этими модулями популярных электронных таблиц (Excel, SuperCalc, Lotus -1-2-3 и пр.) открыли новые возможности для проведения различных исследований в области доказательной медицины. Врачи стали пользоваться готовыми пакетами программ, минуя трудные вычисления вручную.

В начале 90-х годов, с рождением Internet, произошла фактическая стандартизация средств вычислительной техники в здравоохранении. Основным типом ЭВМ стал персональный компьютер, совместный с IBM PC. К настоящему времени произошла смена поколений ПК с преимуществом внедрения ПК типа Pentium, т.е. компьютеры с платформой WIntel (объединение аппаратного обеспечения - процессоры фирмы Intel и «программной начинки» − ОС Windows). Таким образом, завершился переход на операционную систему Windows и ориентированные на нее все предлагаемые на медицинском рынке информационные системы.

Глобальные телеметрические и локальные сети с возможностями WWW общения и персональные компьютеры с мультимедийными средами с максимально «доброжелательными» интерфейсами, предназначенными для пользователя, вплоть до виртуальных систем визуализации и синтеза, также стали в значительной мере единым унифицированным средством. С появлением глобальной сети возникают и осуществляются идеи передачи и обмена медданными, т.е. зарождается мощное направление мединформатики − телематика. Одним из разделов нового направления является телемедицина.

Таким образом, медицинская информатика, которая образовалась как научно-практическое направление в результате внедрения информационных технологий в одну из важнейших областей человеческой деятельности, сегодня становится ключевым направлением интеллектуального прорыва медицины на новые рубежи.

Медицинская информатика (МИ) – это прикладная медико-техническая наука, которая является результатом синтеза медицины и информатики.

Задачи предмета созвучны проблемам системы здравоохранения. Их решение способствует повышению уровня подготовки специалистов и росту эффективности медицинских услуг.

Основные задачи медицинской информатики следующие:

1. Информатизация медицинской деятельности.

2. Освоение медицинскими работниками информационного пространства.

3. Освоение и внедрение в практику лечебно-профилактических учреждений единых стандартов медицинских данных для их передачи и обмена.