Введение

КАДР 7

КАДР 5

КАДР 4

КАДР 3

КАДР 2

КАДР 1

СТАНДАРТНЫЕ ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА В РЕШЕНИИ ЗАДАЧ МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАТИКИ

КАДР 17

Медицинская инфор­матика — это наука об обработке, преобразовании, хранении, передаче и представлении информации в области здравоохране­ния на основе использования информационно-коммуникацион­ных технологий.

Медицинская информатика рассматривает медицинские при­ложения информационных технологий и использование как уни­версальных, так и специальных средств и систем, причем в на­стоящее время упор делается на последние.

Методы медицинской информатики необходимо применять (и они уже нередко используются) во всех областях медицины и здравоохранения. Они находят применение на этапах лечебно-ди­агностического процесса: диагностика — назначение лечения — прогнозирование (течения заболеваний и осложнений) — лече­ние — наблюдение. Информационные технологии должны исполь­зоваться в ЛПУ всех видов и любого медицинского профиля.

Без грамотно разработанных информационных медицинских систем невозможно проведение полноценных целевых диспансеризаций. Без медицинской информатики невозможна динамическая объективная оценка состояния здоровья населения и окружающей природной среды как на территориальном, так и федеральном уровнях, а значит, и принятие адекватных решений.

Планирование научных экспериментов, грамотная организа­ция работы медицинских учреждений, объективная оценка их деятельности — все это должно осуществляться с помощью меди­цинской информатики.

Всем, кто занимается медицинской информатикой, понятно, что именно эта научная дисциплина призвана сыграть главную роль в создании единого информационного пространства здраво­охранения. Конечно, это потребует много времени и участия лю­дей разных профессий. Решать такую задачу следует эволюционно, опираясь на уже имеющиеся системы, которые станут подси­стемами и фрагментами будущего пространства.

Применение текстового редактора в медицинских задачах

При решении задач медицинской информатики можно использовать стандартные про­граммные средства, хотя все чаще для этого применяют специ­ально разработанные программы.

В настоящее время не все медицинские учреждения оснащены программными продуктами, которые обеспечивали бы, напри­мер, ведение истории болезни. Далеко не каждое отделение ЛПУ использует систему хотя бы ограниченного электронного доку­ментооборота. В то же время применение стандартных програм­мных средств, распространенных повсеместно, позволяет форми­ровать отдельные медицинские документы в электронном виде и осуществлять статистическую обработку данных о состоянии здо­ровья пациентов.

Среди применяемых в настоящее время текстовых редакторов самым используемым является текстовый процессор MS Word — разработанная фирмой Microsoft программная система, входящая в комплекс Microsoft Office. Она относится к классу программ тек­стового редактирования, таких как «Блокнот», Word Pad и др. От­личием MS Word от других редакторов является его многофункцио­нальность, насыщенность средствами автоматизации для форма­тирования текста, построения таблиц, введения в текст формул, графиков, рисунков, возможность работы с большими докумен­тами. Именно поэтому MS Word считают не текстовым редакто­ром, а текстовым процессором.

Редактирование — это изменение содержания текста. К операци­ям редактирования относятся вставка, удаление, замена символов или фрагментов, перемещение фрагментов в пределах документа.

Форматирование — придание тексту формы, способствующей его легкому восприятию и соответствующей общепринятой фор­ме для конкретного документа. Оно осуществляется путем обра­щения к соответствующему пункту главного меню или с помо­щью панели инструментов «Форматирование».

Применение электронных таблиц при работе с медицинскими данными

Табличные процессоры (электронные таблицы) — удобное средство для проведения расчетов, построения диаграмм и ана­лиза данных. Наиболее распространенные электронные таблицы MS Excel имеют большие графические возможности и совмести­мы с MS Word, что удобно при формировании документов.

Для упрощения работы с формулами в MS Excel есть заранее заготовленные функции (около 200). Вставить функции в формулу можно с помощью меню.

Построение диаграмм осуществляется с помощью мастера диа­грамм на основе ряда данных. Например, необходимо построить диаграмму общей заболеваемости в ЛПУ по годам. Соответственно, в одном столбце будут годы, в другом — количество заболевших.

Диаграммы Excel сохраняют связь с данными, на которых по­строены: при внесении изменений в данные автоматически изме­няется и диаграмма.

Электронные таблицы MS Excel обеспечивают возможности статистического анализа данных. Выбор метода осуществляется с помощью меню. Среди инструментов анализа описательная стати­стика, однофакторный дисперсионный анализ, двухфакторный дисперсионный анализ с повторениями, двухфакторный диспер­сионный анализ без повторений, корреляция, ковариация, экс­поненциальное сглаживание, двухвыборочный F-тест для диспер­сии, анализ Фурье и др.

Медицинский работник, и в первую очередь врач, должен по­нимать, какие математические вычисления и почему использу­ются в том или другом методе, осознанно выбирать методы обра­ботки данных, адекватно оценивать, какие результаты и почему он получил, грамотно их интерпретировать.

Возможности систем управления базами данных при построении информационных систем

Основой многих информационных медицинских систем (ИМС) являются базы данных (БД).

База данных — это организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ, постоянного обновления и использования. Также БД мож­но определить как объективную форму представления и организа­ции совокупности данных, систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью стандартных или специальных программ.

Обычно БД можно рассматривать как информационную модель реальной системы.

Классификация БД. Базы данных классифицируют на основе разных признаков. Одним из системообразующих признаков может быть характер хранимой информации. По нему БД подразделяют на фактографические и документальные. Фактогра­фические содержат в себе данные в строго фиксированных форматах и краткой форме, являясь электронным аналогом каталогов. Документальные БД похожи на архив документов.

Другим системообразующим признаком является способ хранения информации. По нему БД подразделяются на централизованные и распределенные. В централизованной БД вся ин­формация хранится на одном компьютере. Это может быть отдельный компьютер, но чаще — сервер, к которому подключены клиенты-пользователи. Распределенные БД функционируют в ло­кальных и глобальных сетях. В этих случаях фрагменты БД могут храниться на разных компьютерах или серверах.

Локальная сеть объединяет компьютеры одного подразделения или учреждения, расположенного в одном здании.

Региональные и глобальные сети — это интегрированные локальные сети определенной территории, обеспечивающие функционирование ИС определенной направленности (территориальное здравоохранение, он­кологическая служба и т.д.).

Еще одним системообразующим признаком классификации БД является структура хранимых данных. По нему БД под­разделяют на иерархические, сетевые и реляционные (табличные).

Иерархические БД в графическом изображении часто сравнива­ют с деревом, перевернутым кроной вниз. На верхнем уровне на­ходится один объект, на втором — несколько (объекты второго уровня), на третьем — еще больше (объекты третьего уровня) п т.д. Между объектами есть связи. Объект, находящийся выше по иерархии («предок»), может быть связан с несколькими объекта­ми более низкого уровня («потомками»), а может и не иметь их. Объект ниже по иерархии может иметь только одного «предка».Объекты, имеющие общего «предка», называются «близнецами».

Самым распространенным и всем известным примером иерархиче­ской БД является Каталог папок Windows. Верхний уровень (Рабочий стол) — «предок», второй уровень (Мои документы, Мой компьютер, Сетевое окружение, Корзина и т.д.) — «потомки».

Сетевые БД являются обобщением иерархических за счет до­пущения объектов, имеющих более одного «предка». В сетевых моделях на связи между объектами никаких ограничений не на­кладывается.

Наглядным примером сетевой БД является компьютерная сеть Ин­тернет, в которой с помощью гиперссылок многие миллионы докумен­тов связаны между собой в распределенную БД. Не зря Интернет очень точно часто называют Всемирной паутиной.

Реляционные БД (от англ. relation — отношение) в настоящее время наиболее распространены. В них используется табличная модель данных. Такая БД может состоять из одной таблицы, а мо­жет — из множества взаимосвязанных таблиц.

Структурными составляющими таблицы являются записи и поля. Запись БД — это строка таблицы, содержащая информацию об отдельном объекте системы, например об одном пациенте. По­ле БД — это столбец таблицы, содержащий характеристику (свой­ство, атрибут) объекта, например пол пациента, его возраст и т.д. Каждая таблица должна содержать хотя бы одно поле или несколько полей, содержимое которого уникально для каждой записи в данной таблице (ключ). Иначе говоря, ключ однозначно идентифицирует запись в таблице. В большинстве реально функ­ционирующих медицинских реляционных БД используется состав­ной ключ, например фамилия пациента, год рождения, номер истории болезни. Каждое поле таблицы имеет определенный тип, который определяется типом данных, которые в нем содержатся. Поле каждого типа имеет набор свойств. Наиболее важными из них являются размер поля — длина, формат поля — формат дан­ных, которые в нем содержатся, обязательное поле — указание на то, что данное поле должно заполняться обязательно.

Системы управления базами данных. Система управления база­ми данных (СУБД) — это программное обеспечение, предназна­ченное для работы с БД: их определения, создания, поддержки, осуществления контролируемого доступа.

С помощью СУБД пользователь может:

1) разрабатывать структуру БД;

2) заполнять БД;

3) редактировать структуру и содержание БД;

4) искать информацию по БД;

5) осуществлять защиту и проверку целостности БД в ограни­ченном размере.

Системы управления базами данных могут быть ориентирова­ны на применение как программистами, так и специалистами в конкретной предметной области. Они предоставляют специаль­ные инструментальные средства для разработки БД.

Среди распространенных в России сложных СУБД, ориен­тированных на специалистов, следует назвать Oracle и Microsoft SQL.

Система управления базами данных MS Access. Данная система ориентирована на продвинутого пользователя. После недолгого обу­чения она позволяет выполнять основные действия: создавать БД, и поднять и редактировать ее, осуществлять поиск и выборку данных.

MS Access работает под операционной системой (ОС) Windows, может использоваться как на отдельном ПК, так и в составе ло­кальной сети. Она не рассчитана на хранение больших объемов информации и может «разрушаться» при попытке ее применения как многопользовательской БД, поэтому для разработки больших БД MS Access не используется. Бывают случаи, когда при разра­ботке и эксплуатации крупных проектов с БД MS Access используется для создания клиентской части — рабочих мест.

MS Access имеет интерфейс, типичный для приложений ОС Windows. Она работает с данными, которые также представляют гобой определенную иерархию.

Таблица — главный тип объекта, состоящий из записей и по­лей; форма — вспомогательный объект, обеспечивающий удоб­ства при редактировании, просмотре данных; запрос — команда обращения к СУБД (по отбору данных на основании заданных условий); отчет — документ, сформированный на основе инфор­мации по результатам запросов и таблиц.

Построение базы данных. Построение БД включает в себя два основных элемента: проектирование и создание.

Проектирование БД в свою очередь включает анализ предмет­ной области, анализ данных и построение реляционной модели данных.

Анализ предметной области основывается на информацион­ной модели исследуемого объекта, например ЛПУ. Первый шаг системного анализа любого процесса — это его разделение на последовательные этапы. На каждом этапе выделяют и описывают происходящие на объекте информационные процессы.

Анализ данных подразумевает выделение информации, исполь­зуемой на каждом этапе процесса, и планирование таблиц (в ре­ляционной БД).

Создание реляционной модели данных заключается в описа­нии всех используемых в ней таблиц (отношений) и построении схемы БД — системы связей между таблицами. Связи между таб­лицами осуществляются через одноименные поля: «один к одно­му» — одна запись в одной таблице связана с одной записью дру­гой таблицы на одном уровне иерархии; «один ко многим» — одна запись в одной таблице связана с множеством записей в другой таблице (между соседними уровнями иерархической структуры). Организация связей между таблицами обеспечивает одно из важ­нейших качеств БД, называемое целостностью: СУБД не допус­тит, чтобы поля с одинаковыми именами в разных, связанных между собой, таблицах имели бы разные значения. Другими сло­вами, СУБД осуществляет автоматический контроль за согласованностью взаимосвязанных данных разных таблиц. На этом про­ектирование БД завершается.

Создание БД состоит из разработки структуры БД и заполне­ния ее данными.

Предлагаемый Вашему вниманию курс лекций написан согласно программе, утвержденной для студентов биологического факультета Белорусского государственного университета. Это является причиной того, что в этой книге отсутствуют общие сведения о строении, физиологии и экологии микроорганизмов, а также о строении и функционировании иммунной системы млекопитающих, уже известные студентам 5 года обучения из общих курсов «Микробиология» и «Основы иммунологии». Кроме того, в разделе «Частная медицинская микробиология» рассматриваются только бактериальные возбудители инфекционных заболеваний человека, поскольку о патогенных грибах и вирусах студенты биофака БГУ узнают из других курсов, читаемых на факультете. Все это определило отличия данного учебного пособия от подобных, издаваемых для студентов медицинских учебных заведений. Тем не менее, автор выражает надежду, что книга может оказаться полезной для любого человека, желающего получить сведения о сути инфекционного процесса как общебиологического явления, о бактериях, вызывающих наиболее часто встречаемые заболевания человека, и о мерах предупреждения и лечения некоторых инфекционных болезней.

Предмет, цель, задачи и методы медицинской микробиологии

В самом широком смысле медицинская микробиология как специализированная отрасль знаний изучает одноклеточных и не имеющих клеточного строения живых существ, способных хотя бы частично преодолевать защитные барьеры организма человека, обеспечивающие стерильность нашей внутренней среды. С одной стороны, среди множества видов населяющих биосферу микроорганизмов таких немного, но, с другой стороны, они есть среди микроорганизмов всех уровней организации, что и обусловило разделение медицинской микробиологии на медицинскую вирусологию, медицинскую микологию, медицинскую протозоологию и медицинскую бактериологию.

Несмотря на то, что каждый из вышеуказанных разделов имеет свой предмет изучения, исследования патогенных для человека вирусов, грибов, одноклеточных животных и бактерий планируются и осуществляются ради достижения общей цели - получения сведений, на базе которых медицина может разрабатывать наиболее эффективные методы борьбы с инфекционными заболеваниями. С учетом этого глобальной задачей медицинской микробиологии является выяснение тех особенностей строения, физиологии и экологии исследуемых существ, которые обеспечивают им способность проникать во внутреннюю среду организма человека и вызывать патологическое состояние.

Учитывая то, что иммунная система человека реагирует на определенные, способные выступать в качестве антигенов молекулы, задачей медицинской микробиологии является определение антигенных свойств болезнетворных микроорганизмов и выделяемых ими белков. Полученные в ходе решения этой задачи сведения становятся основой для создания вакцин и сывороток профилактического и терапевтического назначения. Сведения об антигенных свойствах микроорганизмов важны также и для решения еще одной задачи медицинской микробиологии – разработки методов быстрой и точной идентификации возбудителей инфекционных заболеваний.

Объектами исследования медицинских микробиологов являются и те микроорганизмы, которые постоянно обитают на поверхности кожи и слизистых оболочек человека. Интерес к этим объектам обусловлен, с одной стороны, наличием в составе так называемой нормальной микробиоты человека условно-патогенных видов, которые при определенных условиях способны проникать во внутреннюю среду и вызывать заболевания, с другой стороны - влиянием аборигенных микроорганизмов на истинно патогенных, периодически попадающих на тело человека из окружающей среды. Кроме того, некоторые из входящих в нормальную микробиоту видов позволяют эффективно оценивать потенциальную опасность объектов окружающей среды как источников болезнетворных микроорганизмов и тем самым представляют интерес для санитарной микробиологии.

Для решения этих и других более частных задач медицинским микробиологам приходится использовать обширный методический арсенал. Можно без преувеличения сказать, что большинство методов общей микробиологии, биохимии, генетики и молекулярной биологии в настоящее время успешно применяются при исследовании возбудителей инфекционных болезней. Кроме того, в рамках собственно медицинской микробиологии разработаны специфические методы, например, такие, как методы определения вирулентности возбудителей и токсичности вырабатываемых ими веществ. Следует отметить, что методический аппарат медицинской микробиологии постоянно пополняется и улучшается по мере развития всех направлений современной биологии, и эта тенденция была характерна для всех этапов развития медицинской микробиологии как науки.

Дата добавления: 2014-01-06