Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2_kurs / информатика / informatika_metodichka,2016

.pdf
Скачиваний:
773
Добавлен:
03.09.2017
Размер:
16.72 Mб
Скачать

Ю.Г. ВЫХОВАНЕЦ, С.М. ТЕТЮРА, А.Н. ЧЕРНЯК, В.И. ОСТАПЕНКО, В.И. ПРОКОПЕЦ, Е.И. ЧУПРИНА, С.Н. НИКИТЕНКО

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВЫСШИХ МЕДИЦИНСКИХ

УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ III-IV УРОВНЕЙ АКРЕДИТАЦИИ

ДОНЕЦК

2016

УДК 61:6(075.8) ББК 5:32.81я7 М42

Рекомендовано к изданию Ученым советом ДонНМУ им. М. Горького в качестве учебного пособия для студентов высших учебных медицинских заведений ІІІ – ІV уровня аккредитации по специальностям: 31.05.01 «Лечебное дело», 31.05.02 «Педиатрия», 31.05.03 «Стоматология» (протокол № 6 от 30.08.2016 г.)

Авторский коллектив:

Выхованец Ю. Г., заведующий кафедрой медицинской физики, математики и информатики, доктор медицинских наук, Тетюра С. М., кандидат медицинских наук, доцент, Черняк А.Н., кандидат медицинских наук, доцент, Остапенко В. И., кандидат биологических наук, доцент, Прокопец В.И., кандидат биологических наук, доцент, Чуприна Е. И., кандидат биологических наук, доцент, Никитенко С.Н., старший преподаватель.

Рецензенты:

1.Крюк Ю.Я. – заведующий кафедрой патологической физиологии, д-р. мед. наук, профессор

2.Басий Р.В. – координатор учебно-методического отдела, к.мед.н., профессор

М42

Медицинская информатика: учебное пособие [Ю. Г. Выхованец,

 

С. М. Тетюра, А.Н.Черняк и др.]. – Донецк: ООО «Каштан», 2016. – 298 с.

ISBN

Учебное пособие предназначено для самостоятельной подготовки к практическим занятиям по медицинской информатике студентов высших медицинских учебных заведений III-IV уровней аккредитации. Пособие соответствуют учебной программе по медицинской информатике для специальностей: 31.05.01 «Лечебное дело», 31.05.02 «Педиатрия», 31.05.03 «Стоматология».

Учебное пособие подготовлено коллективом кафедры медицинской физики, математики и информатики Донецкого национального медицинского университета им. М. Горького.

УДК61:6(075.8) ББК 5:32.81я7

© Коллектив авторов: Выхованец Ю. Г.,Тетюра С. М., Черняк А.Н., Остапенко В. И., Прокопец В.И., Чуприна Е. И.,Никитенко С.Н. 2016

© Оформление. Издательство: ООО «Каштан», 2016

ISBN

2

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение ……………………………………………………………………….........................

5

Раздел 1. Понятие информации и информационного процесса. Введение в

 

информатику. Медицинская информатика ...…………………………………………….

6

Тема № 1. Информация и информационный процесс. Введение в информатику.

 

Медицинская информатика…………………………………………………………….……..

6

Приложение 1 ………………………………………………………………….........................

14

Раздел 2. Технические и программные средства реализации информационных

 

процессов...……………………………………………………………………………………..

17

Тема № 2. Аппаратное обеспечение медицинской информатики………………………….

17

Приложение 2 ………………………………………………………………….........................

27

Тема № 3. Программное обеспечение медицинской информатики………………………..

29

Приложение 3 ………………………………………………………………….........................

37

Тема № 4. Программы общего и специализированного назначения………………………

40

Приложение 4 ………………………………………………………………….........................

50

Раздел № 3. Понятие базы данных. Системы управления базами данных (СУБД)….

53

Тема № 5. Компьютерные данные: типы данных, обработка и управление………………

53

Приложение 5 ………………………………………………………………….........................

67

Тема № 6. Системы управления базами данных (СУБД)…………………………………..

69

Приложение 6 ………………………………………………………………….........................

80

Раздел № 4. Передача информации. Сетевые технологии. Основные понятия и

 

принципы работы сети Интернет. Основы телемедицины............................................

83

Тема № 7. Понятие информационного общества. Сетевые технологии…………………...

83

Приложение 7 ………………………………………………………………….........................

90

Тема 8. Интернет. Основные понятия и принципы работы сети Интернет……………….

96

Приложение 8 ………………………………………………………………….........................

103

Тема 9. Телекоммуникационные технологии в медицине………………………………….

106

Приложение 9 ………………………………………………………………….........................

111

Раздел № 5. Основы доказательной медицины…………………………………………….

114

Тема 10. Доказательная медицина. Основные понятия, цели и задачи…………………….

114

Приложение 10 ………………………………………………………………………………...

120

Тема 11. Основные способы и методы получения научно-медицинской информации для

 

практического врача…………………………………………………………………………...

121

Приложение 11 ………………………………………………………………………………...

130

Раздел № 6. Кодирование и классификация. Классификационные системы…………..

133

Тема 12. Кодирование и классификации. Кодирование медицинских данных……………

133

Приложение 12 ………………………………………………………………………………...

138

Тема 13. Классификационные системы. Международные системы классификации

 

болезней…………………………………………………………………………………….......

140

Приложение 13 ………………………………………………………………………………...

148

Раздел № 7. Математическая статистика в клинических исследованиях…………...

151

Тема 14. Статистический анализ результатов клинических исследований..........................

151

Приложение 14 ………………………………………………………………………………...

163

Тема 15. Применение современных компьютерных пакетов для анализа результатов

 

исследования в медицине……………………………………………………………………...

166

Приложение 15………………………………………………………………………………....

175

Раздел № 8. Основы компьютерного математического моделирования ………………

178

Тема 16. Корреляционный и регрессионный анализ………………………………………

178

Приложение 16………………………………………………………………………………...

191

Тема 17. Теоретические принципы создания компьютерных математических моделей в

 

медицине………………………………………………………………………………………..

195

3

Приложение 17………………………………………………………………………………....

203

Раздел № 9. Современные клинические системы поддержки принятия решений……

205

Тема 18. Клинические системы поддержки принятия решений в медицине. Методы

 

нейросетевого моделирования………………………………………………………………..

205

Приложение 18………………………………………………………………………………....

213

Раздел № 10. Применение автоматизированных

медико-технологических систем

 

для анализа биологических сигналов………………………………………………………..

215

Тема 19. Регистрация, трансформация и классификация биологических сигналов ……...

215

Приложение 19………………………………………………………………………………...

226

Раздел № 11. Информационная поддержка лечебно-диагностического процесса.

 

Общие понятия, структура и назначение медицинских экспертных систем………..

229

Тема 20. Информационная поддержка лечебно-диагностического процесса. Понятие

 

алгоритма. Алгоритмы и их свойства. Основы алгоритмизации медицинских задач.……

229

Приложение 20………………………………………………………………………………....

236

Тема 21. Формальнологический подход в медицине. Использование теоремы Байеса для

 

дифференциальной диагностики заболеваний……………………………………………….

238

Приложение 21………………………………………………………………………………....

246

Тема 22. Структура и назначение медицинских экспертных систем. Понятие

 

диагностического теста. Чувствительность и специфичность……………………………...

248

Приложение 22………………………………………………………………………………...

256

Раздел № 12. Использование информационных

систем в медицине и

 

здравоохранении. Методы и средства информатизации в практической медицине...

258

Тема 23. Организация информационно-технологического процесса в медицинском

 

подразделении. Госпитальные информационные системы (ГИС) и их развитие…………

258

Приложение 23………………………………………………………………………………...

264

Тема 24. Медицинские информационные системы (МИС). Классификация, задачи и

 

основные функции МИС………………………………………………………………………

266

Приложение 24………………………………………………………………………………....

271

Тема 25. Информационные системы в управлении здравоохранением.

 

Автоматизированное рабочее место (АРМ) врача…………………………………………...

273

Приложение 25………………………………………………………………………………...

281

Тема 26. Индивидуальные электронные медицинские карточки. Защита медицинской

 

информации…………………………………………………………………………………….

283

Приложение 26………………………………………………………………………………...

289

Итоговое занятие по дисциплине «Медицинская информатика» ……………………..

291

Приложение 27. Примеры тестовых заданий для итогового занятия ..…………………….

292

Приложение 28. Примеры практических заданий для итогового занятия …………………..

295

4

ВВЕДЕНИЕ

Современное общество можно охарактеризовать как информационное пространство, в котором сосредоточена общность людей с различными профессиональными и жизненными навыками, безотносительно к степени образованности, возраста, пола и расы. С возрастом у человека возникает все больше и больше потребностей и задач, которые он может решать с помощью компьютера. Компьютерная грамотность становится неизбежным атрибутом современного культурного человека.

Значительный прогресс в компьютеризации общества был обусловлен созданием глобальной компьютерной сети, или Интернета, который связал незримыми нитями всю нашу планету, все уровни среды обитания человека.

В наше время значительно увеличивается использование компьютерных технологий в медицине и здравоохранении. Сейчас трудно представить себе современное лечебное учреждение без электронной регистратуры, аптечной сети, бухгалтерии, компьютеризированных рабочих мест врачей и среднего медицинского персонала. Часто компьютерные терминалы связываются в единую сеть, которая выполняет не только информационные и коммутационные функции, но и расширяет возможности многих методов диагностики и лечения. Входит в практику активный обмен медицинскими данными между отдельными поликлиниками, больницами, университетскими центрами. Все шире распространяется новое направление оказания медицинских услуг – телемедицина, которая на современном этапе развития медициы позволяет обеспечивать квалифицированную медицинскую помощь на удаленных врачебных участках.

Мощным современным направлением компьютеризации медицины стали новые высокотехнологичные методы диагностики, такие как компьютерная и магнитнорезонансная томография, дистанционный мониторинг за состоянием больного в лечебном учреждении и на дому. Широко применяются цифровые методы скринингдиагностики, например: цифровая флюорография, цифровая маммография, суточный холтеровский компьютерный ЭКГ мониторинг и др.

Подобная ситуация создает новый феномен – информационное медицинское общество, осуществляющее свои функциональные задачи в сложной и многоуровневой информационной среде.

Таким образом, бурное развитие информационных процессов в системе здравоохранения в 70-х годах ХХ века сначала за рубежом, а затем и в нашей стране привели к становлению самостоятельной науки - медицинской информатики.

Предлагаемое учебное пособие разработано для сдудентов медицинских вузов по специальностям: 31.05.01 «Лечебное дело», 31.05.02 «Педиатрия», 31.05.03 «Стоматология». Пособие составлено на основе учебной программы по дисциплине «Медицинская информатика» и включает все вопросы, позволяющие студентам освоить данный предмет. Для удобства работы с пособием в него включены методические указания к каждому практическому занятию, краткие теоретические сведения по текущей теме и приложения, включающие наборы тестовых заданий для проверки достижения конкретных целей обучения и практические задания для для закрепления темы. Такая структура пособия позволяет использовать его как во время самостоятельной подготовки к занятиям, так и непосредственно во время учебного процесса при выполнении индивидуальных заданий, а также при подготовке к итоговому занятию.

5

РАЗДЕЛ 1. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ И ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОЦЕССА. ВВЕДЕНИЕ В

ИНФОРМАТИКУ. МЕДИЦИНСКАЯ ИНФОРМАТИКА

Развитие медицины, применение современных методов диагностики и лечения, увеличение объемов медицинской литературы обусловили быстрый рост объема информации медико-биологического характера, что вынудило специалистов отрасли здравоохранения и научных работников обратиться к новейшим информационным технологиям, которые отвечают современным требованиям медицинской науки.

ТЕМА №1

ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС. ВВЕДЕНИЕ В ИНФОРМАТИКУ. МЕДИЦИНСКАЯ ИНФОРМАТИКА

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Бурное развитие компьютерных технологий, их внедрение в здравоохранение требует от медицинских работников знаний и практических навыков по систематизации и обработке медицинской данных. Современный этап развития системы здравоохранения и медицины связан с появлением новых интегрированных областей знаний, которые несут в себе общенаучные основы таких отраслей как: медицинская кибернетика, экономика здравоохранения, менеджмент и маркетинг и др. Как результат, резко увеличился объем информации, которую необходимо использовать при решении таких традиционных для медицины задач как:

-постановка диагноза;

-выбор тактики лечения;

-прогнозирование результатов лечения;

-коррекция процесса лечения;

-составление целостного представления о заболевании, которое формируется на основе многочисленных данных, полученных с помощью всевозможных методов обследования различными специалистами;

-принятие решений относительно управления жизненно важными функциями организма в условиях дефицита времени.

Таким образом, бурное развитие информационных процессов в системе здравоохранения в 70-х годах ХХ века как за рубежом, а так и в нашей стране привели

кстановлению самостоятельной науки - медицинской информатики.

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Общая цель - интерпретировать и трактовать основные понятия медицинской информатики, знать принципиальное устройство и особенности применения персонального компьютера, уметь пользоваться прикладным программным обеспечением.

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ

1.Интерпретировать понятие информации.

2.Трактовать определение информационного процесса.

3.Интерпретировать место медицинской информатики в информационном процессе, цели и задачи медицинской информатики.

6

4. Уметь показать преимущества применения современных информационных технологий в медицине.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

1.Информация и информационный процесс.

2.Информатика как наука.

3.Структура медицинской информатики.

4.Цели и основные задачи медицинской информатики.

5.Данные и информация. Особенности медицинских данных.

ГРАФ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ К ТЕМЕ: «ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС. ВВЕДЕНИЕ В ИНФОРМАТИКУ. МЕДИЦИНСКАЯ ИНФОРМАТИКА»

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

Основная литература:

1.Медицинская информатика: Учебник / И.П. Королюк. – 2 изд., перераб. и доп.

Самара : ООО «Офорт» : ГБОУ ВПО «СамГМУ». 2012. – С. 5-11, 46-57, 82-99.

2.Герасимов А.Н. Медицинская информатика: Учебное пособие, с приложением на СД. – М.: ООО «Медицинское информационное агенство», 2008. – 324 с.

3.Герасевич В.А. Компьютер для врача: самоучитель. – 2-е изд., перераб. И доп.

СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 512 с.

4.Гельман В.Я. Медицинская информатика: практикум. – СПб: Питер, 2001. –

480 с.

Дополнительная литература:

1.Булах И.Е. Медицинская информатика в модулях. - Киев, Медицина, 2009. –

С. 8-44.

2.Булах И.Е., Лях Ю.Е., Марценюк В.П., Хаимзон И.И. Медицинская информатика: учебник. – Тернополь: ТГМУ, 2008. – С. 7-31.

3.Edward H.Shortliffe. Medical Informatics. Computer Applications in Health Care and Biomedicine / editors, Edward H.Shortliffe, Leslie E. Perreault. – Second Edition. – Springer-Verlag New York, Inc., 2001. – 854 p.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ К ТЕМЕ 1

Термин информатика – французского происхождения, образовался в результате слияния терминов Informacion – информация и Automatique – автоматика. Им

7

пользуются во Франции, некоторых странах Восточной Европы и России. В то же время в большинстве стран Европы, Азии и Америке (и заметим, в Интернете) более распространен термин Computer Science – наука о вычислительной технике. Данную особенность терминологии необходимо учитывать при международном общении и поиске необходимой информации в Интернете и периодической печати.

Развитие компьютерных технологий, прежде всего в области персональных компьютеров (ПК), связанное с существенным повышением производительности вычислительных средств, при одновременном снижении их стоимости, повышении надежности, уменьшении габаритных размеров, привело к революционным изменениям в области обработки информации.

Данные — это полученные в результате прямого наблюдения процесса или явления числа, символы, слова, которые фиксируются в документах, передаются по средствам связи, обрабатываются средствами вычислительной техники вне зависимости от их содержания. Данные, вследствие своего происхождения, несут в себе информацию о событиях (процессах или явлениях), произошедших в материальном мире. Однако они не тождественны информации. Информация извлекается из данных с помощью определенных методов, т. е. информация — это результат извлечения из данных знаний с помощью адекватных методов. Отсюда можно вывести более близкое к рассматриваемым далее задачам понятие об информации.

Информация — это полученная в ходе переработки данных совокупность знаний (новых, ранее не известных сведений) об этих данных, зависимостях между ними, описывающая отраженное в данных наблюдаемое явление.

Информация — это одно из основных универсальных свойств материи, ее атрибутов. Все, что происходит в окружающем мире, так или иначе связано с информацией.

Наиболее важными свойствами информации являются объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуальность. Свойства информации зависят как от свойств данных, так и от свойств методов ее извлечения.

Информация редко используется в том месте, где она возникает, и обычно не применяется в момент возникновения, ее приходится передавать в пространстве и во времени, пользуясь искусственно созданными или естественно возникшими каналами и средствами.

Процессы получения (создания) и преобразования информации (сбор, передачу, обработку, накопление, хранение, поиск, распространение и потребление информации) называют информационными процессами.

Всамом широком смысле область научно-технической деятельности, изучающую структуру и общие свойства информации, а также занимающуюся исследованием процессов ее получения, передачи, обработки, хранения, распространения, представления и использования информационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни называют информатикой.

Более узко под информатикой понимают техническую науку, систематизирующую приемы и методы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Информационные процессы присутствуют и во всех областях медицины и здравоохранения. От их упорядоченности зависит четкость функционирования отрасли

вцелом и эффективность управления ею. Информационные процессы в медицине рассматривает медицинская информатика. Медицинская информатика – это раздел информатики как науки, отличающийся своеобразием, исходящим из особенностей практической медицинской деятельности.

Внастоящее время медицинская информатика признана как самостоятельная область науки, имеющая свой предмет, объект изучения и занимающая место в ряду

8

других медицинских дисциплин. С другой стороны, методология медицинской информатики основана на методологии общей информатики. Каковы же теоретические основания информатики?

Медицинскую информатику, таким образом, можно определить как науку, изучающую приемы создания, обработки, хранения, защиты, передачи и представления данных в медицине и здравоохранении средствами компьютерной техники. Важным разделом медицинской информатики является объективная оценка медицинских данных на основе теории принятия решений и доказательной медицины.

Медико-биологические данные, касающиеся здоровых людей и больных, могут быть систематизированы в следующие группы:

1.Количественные данные

2.Качественные данные

3.Статические картины органов человека или всего его тела

4.Динамические картины органов человека

5.Динамические данные физиологических функций

Более подробные теоретические сведения Вы можете получить, используя для подготовки указанную выше учебную литературу.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ ПО ТЕМЕ 1

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 1. Создание медицинских документов средствами текстового редактора Libre (Open) Office Writer. Условия оформления документа: документ должен быть подготовлен в отдельном файле, озаглавлен по фамилии автора (студента), текст создан шрифтом Sheriff, кегль 12, абзац 1,5, межстрочный интервал 1.0. Поля: слева – 2,5; сверху, снизу – 2,0; справа – 1,0. Внизу документа указать Ф.И.О. студента. Созданный документ должен быть защищен от редактирования третьими лицами. Выполненный документ необходимо поместить в архивный файл с одноименным названием.

Используемые компьютерные программы

1.Операционные системы: Linux

2.Прикладные программы общего назначения: Libre (Open) Office Writer, Libre (Open) Office Calc, Libre (Open) Office Impress.

Алгоритм выполнения практического задания 1:

Шаг – 1. Включите компьютер. Дождитесь загрузки установленной операционной системы. Зайдите в меню “Start”. Найдите и запустите директорию Libre (Open) Office.

9

Шаг – 2. Загрузите текстовый редактор Libre (Open) Office Writer. Создайте текстовый документ.

Шаг – 3. Задайте параметры страницы, полей, интервалов, шрифта и его размера, зайдя в опцию «Формат» текстового редактора Libre (Open) Office Writer.

Шаг – 4. В директории «Страница» выберите значение верхнего, нижнего и боковых полей, размер абзаца, значение межстрочного интервала.

10

Соседние файлы в папке информатика