2020-06-08
1668
Построение таблицы происходит в несколько этапов:
· Постановка задачи – формулировка задачи в терминах конечного пользователя;
· Выбор метода решения задачи;
· Разработка алгоритма решения задачи (словесный или блок-схема);
· Разработка макета таблицы для решения задачи (без Excel);
· Создание макета средствами MS Excel:
ü Заголовок таблицы, наименование граф (сверху), наименование параметров (слева);
ü Расчётные формулы;
ü Контроль ввода исходных данных (Данные/Проверка);
ü Формат ячеек
· Отладка таблицы и при необходимости её корректировка;
· Документирование и защита таблицы:
ü Заполнить свойства рабочей книги;
ü Описание метода решения или блок-схема алгоритма (на листе);
ü Примечание к ячейкам с данными и формулами;
ü Защита от изменений данных в ячейках и структуры книги;
·
ИНФОРМАЦИОННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ В МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКЕ
Базы данных служат для сбора, накопления, хранения и использования медицинской информации. К ним можно отнести электронные медицинские карты стационарных и амбулаторных больных, архивы результатов различных исследований, электронные системы учета лекарственных препаратов и т.д. Они позволяют не только компактно хранить соответствующую информацию и оперативно визуализировать ее, но и содержат средства сортировки, фильтрации и преобразования информации с созданием отчетных документов. Кроме того, базы данных допускают расширение и редактирование в зависимости от потребностей пользователя и позволяют организовать защиту информации от утраты и несанкционированного доступа. Благодаря этим свойствам электронные базы данных служат мощным инструментом автоматизации работы врача.
|
|
|
Следует отметить, что значительная часть информации, используемой в управленческой деятельности, существует в форме документов. Особенно актуально это положение для здравоохранения. Нельзя не учитывать, что документационное обеспечение управления представляет собой отдельную и достаточно сложную отрасль современной науки, а грамотное оформление документов является обязательным условием успешной деятельности, как каждого специалиста, так и учреждения в целом.
Кроме того, все заключения и результаты обследования и лечения могут быть в любой момент распечатаны на принтере и выданы на руки пациенту. Современная концепция медицинских информационных систем предполагает объединение электронных записей о больных с архивами медицинских изображений, результатами работы автоматизированных лабораторий и следящих систем, а также наличие современных средств обмена информацией (электронной почты, Интернета, видеоконференций). Обслуживание пациентов становится более удобным и для врачей, и для самих пациентов.
|
|
|
Рассмотрим некоторые преимущества электронных карт перед рукописными:
· удобочитаемость и точность (по сравнению с рукописными);
· могут включать различные виды информации (результаты исследований в виде звуковых файлов, видео-файлов, графических файлов);
· сокращение времени на оформление документов за счет уменьшения набора текста при использовании шаблонов, выбора из предложенного списка, автозаполнения;
· быстрый доступ (уменьшается время доступа; доступ не локальный, а глобальный: сколь угодно большое число медработников одновременно могут использовать информацию);
· оптимизация поиска необходимой информации (по фамилии, дате, диагнозу и т.д.);
· возможность напоминания и сигналов;
· оптимизация хранения информации;
· поддержка статистических отчетов и научных исследований (быстро осуществляются выборки данных, генерируются отчеты в автоматическом режиме);
· защита данных (разрешение/запрет просмотра и редактирования данных);
· конфиденциальность информации (возможность организации ограниченного доступа к карте по системе паролей);
· информация может быть в любой момент распечатана на принтере любом количестве экземпляров.
БИОСИГНАЛЫ И ИХ ОБРАБОТКА
В настоящее время для анализа информации о состоянии биообъекта в
биомедицинской практике широко применяются ЭВМ. В качестве переносчиков информации выступают биомедицинские сигналы. Многие биомедицинские сигналы имеют электрическую природу. Это биопотенциалы сердца, мозга, мышц. Биомедицинские сигналы, имеющие другую природу, могут быть преобразованы в электрические. Таким образом, переносчиком информации от биообъекта к устройству обработки и анализа этой информации (ЭВМ) являются электрические сигналы.
Применение ЭВМ для обработки биомедицинских сигналов открывает
новые возможности по выявлению более тонкой структуры сигналов, что
способствует более точному диагностированию различных заболеваний. Сигнал - это изменяющаяся физическая величина, несущая информацию о
физических свойствах, состоянии или поведении какой-либо физической
системы, объекта или среды.
Основной целью обработки сигналов является извлечение полезной
информации, содержащейся в сигналах, и преобразование ее в форму, удобную
для восприятия и дальнейшего использования.
Под анализом сигналов имеется в виду не только их чисто математические преобразования, но и получение на основе этих преобразований выводов о специфических особенностях соответствующих процессов
Все виды жизни, от клеток до организмов, подают сигналы биологического
происхождения. Такие сигналы могут быть:
· электрическими (например, деполяризация нервной клетки или сердечной
мышцы),
· механическими (например, звук, который генерируется сердечным
клапаном),
· химическими (например, уровень РСO2 в крови).
Биологические сигналы могут представлять интерес для установления
диагноза, мониторинга состояния пациента и биомедицинского исследования.
Живые организмы генерируют большой поток сигналов, часто скрываемый
другими сигналами и компонентами шума.
Главная цель обработки биосигналов — отфильтровать сигналы, которые нас интересуют, от фона и уменьшить чрезмерный поток данных до нескольких, но уместных параметров.
Обработка биосигналов обычно состоит как минимум из четырех этапов:
· Измерение или наблюдение — регистрация сигналов;
|
|
|
· Преобразование и изменение формы сигналов — трансформация сигналов;
· Вычисление диагностически важных параметров сигналов;
· Интерпретация или классификация сигналов.
Методы обработки и интерпретации биосигналов постоянно эволюционируют, преимущественно благодаря постоянно развивающимся информационным технологиям. Обработка биосигналов и их интерпретация получили широкое применение. Приведем несколько примеров.
· Функциональный анализ выполняют в диагностических комплексах для
оценивания EMG или ЭЭГ, ЭКГ, фонокардиограммы, спирограммы и т. п.
используется для функционального анализа, применяется и при использовании биологических сигналов в скрининговых исследованиях.
· On-line анализ выполняют при наблюдении за пациентом в палатах
интенсивной терапии.
· Фундаментальные исследования. Для более глубокого исследования,
например, в физиологии, обработка сигнала может использоваться для анализа деполяризации клетки и т. п.
МЕДИЦИНСКАЯ СТАТИСТИКА
Медицинская статистика - это раздел статистики, рассматривающий количественные и качественные аспекты лечебно-профилактической и оздоровительной деятельности.
Медицинская статистика дает возможность врачу обосновать оптимальную тактику лечения и профилактики заболеваний.
Медицинская статистика рассматривает статистику здоровья населения и статистику здравоохранения. Статистика здоровья населения используется для оценки и анализа здоровья людей, а статистика здравоохранения - для оценки и анализа деятельности медицинских учреждений и их подразделений.
К задачам медицинской статистики относятся:
· выявление особенностей состояния здоровья населения и определяющих его факторов;
· изучение данных о сети, деятельности и кадрах учреждений
здравоохранения (УЗ);
· совершенствование применения методов медицинской статистики в экспериментальных, клинических, гигиенических и лабораторных исследованиях.
|
|
|
Объектом статистического исследования является статистическая совокупность - группа или множество относительно однородных элементов, взятых вместе в конкретных границах времени и пространства и обладающих признаками сходства и различия (учетные признаки).
Статистическая совокупность бывает генеральной (состоит из всех
единиц наблюдения) и выборочной (представлена частью генеральной совокупности).
Единица статистического наблюдения является носителем основного признака изучаемого явления и представляет собой первичный
элемент статистической совокупности
В статистических исследованиях применяются абсолютные, относительные и средние величины.
Абсолютные величины, сгруппированные в таблицах, хотя и не
характеризуют явление или процесс в полной мере, но уже сами по себе
несут важную количественную информацию: численность населения
города, число коек в стационаре и т.д. Для повышения информативности абсолютных величин, последние преобразуются в относительные путем деления одной абсолютной величины на другую и умножением на 100 (или 1000, 10000 и т.д.).
Относительные величины используются для характеристики изучаемой совокупности по качественным признакам, сравнения и сопоставления одной совокупности с другой, они могут быть выражены в процентах
(%), промилле (°/оо), продецимилле (°/0оо).
Средние величины способны характеризовать целую группу однородных единиц одним (средним) числом: средний рост, средняя продолжительность жизни и др. Значение средних величин - в их свойстве уравновешивать все индивидуальные отклонения, в результате проявляется то наиболее устойчивое и типичное, что позволяет отличать один групповой объект от другого (например, сравнительная оценка физического развития нескольких коллективов детей).
Различают следующие виды относительных величин:
- интенсивные показатели — отражают уровень, частоту или распространенность явления и позволяют сравнить различные совокупности по указанным признакам (заболеваемость, рождаемость, смертность, летальность);
-экстенсивные показатели — демонстрируют отношение части к целому или долю части в целом, структуру или распределение явления внутри одной совокупности (структура заболеваемости, смертности, инвалидности);
- показатели наглядности — показывают, на сколько процентов, или во сколько раз произошло увеличение или уменьшение сравниваемых величин. Одну из сравниваемых однородных величин принимают за 100, а все остальные выражают в виде отношения к данной, принятой за 100 величине (например, динамика обеспеченности населения койками);
-показатели соотношения - отражают отношение двух самостоятельных независимых совокупностей, т е. отношение изучаемого явления к какой-то величине, принятой за соизмеритель (обеспеченность населения врачами). Обычно рассчитываются на 1000 населения;
Для наглядного представления статистических данных используются их графическое изображение в виде графиков, диаграмм, картограмм, картодиаграмм. При применении графического метода следует учитывать, что содержание каждого показателя должно соответствовать виду графического изображения.
Интенсивные показатели, показатели соотношения и показатели
наглядности, могут быть графически представлены в виде четырех типов диаграмм: столбиковой, линейной, картограммы и картодиаграммы.
Для изображения экстенсивных показателей применяют секторные и
внутристолбиковые диаграммы.
При использовании графических методов, наряду с правильным
выбором типа диаграммы, необходимо соблюдение ряда дополнительных требований:
· наличие полного названия, которое отражает смысл графического изображения, его содержание, место и время;
· соблюдение определенного масштаба;
· наличие условных обозначений.
Диаграммы - это наглядные средства представления и анализа
статистических данных посредством точек, линий и геометрических фигур. Различают плоскостные (двухмерные) и объемные (трехмерные) диаграммы, а по форме - в виде линий (лент), секторов, столбиков и геометрических фигур.
Линейные (ленточные) диаграммы преимущественно используются для характеристики явления или процесса в динамике.
Секторные диаграммы наиболее удачно отображают структуру и
структурные сдвиги процессов и явлений.
Столбиковые диаграммы применяются для представления частоты явления однородных, но не связанных между собой процессов и явлений.
Объемные диаграммы, как правило, представляют собой линейные в трехмерном пространстве (пространственные и фигурные диаграммы, стереограммы).
Картограммы - это особые географические (контурные) карты с
различными штриховками или оттенками цветов определенных территорий и регионов. Разновидностью картограмм могут быть картодиаграммы, которые представлены сочетанием картограммы е нанесенными
на ней диаграммами (чаше всего столбиковыми)
Для более удобного восприятия информации по применению графиков и диаграмм для наглядного представления статистических данных возьмем рис.3
 |
Рис.3
СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ В МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКЕ
Понятие числа - фундаментальное понятие, как математики, так и информатики. Под числом мы будем понимать его величину, а не его символьную запись. Сегодня человечество для записи чисел использует в основном десятичную систему счисления. Что же такое - система счисления?
Система счисления (Нумерация) - это способ представления числа символами некоторого алфавита, которые называются цифрами.
Путем длительного развития человечество пришло к двум видам систем счисления: позиционной и не позиционной.
Рис. 4 Классификация системы счисления
Как говорилось ранее в настоящее время для анализа информации о состоянии биологического объекта в медицинской практике широко применяется ЭВМ. В современной вычислительной технике, в устройствах автоматики и связи широко применяются двоичная системы счисления.
От того, какая система счисления будет использована в ЭВМ, зависит скорость вычислений, емкость памяти, сложность алгоритмов выполнения операций. Дело в том, что для физического представления чисел необходимы элементы, способные находиться в одном из нескольких устойчивых состояний. Число этих состояний должно быть равно основанию принятой системы счисления, тогда каждое состояние будет представлять соответствующую цифру из алфавита данной системы счисления.
Десятичная система счисления, привычная для нас, не является наилучшей для использования в ЭВМ, так как при реализации в ЭВМ этой системы счисления необходимы функциональные элементы, имеющие ровно десять устойчивых состояний. Создание электронных элементов, имеющих много устойчивых состояний, затруднительно.
Наиболее простыми с точки зрения технической реализации являются двухпозиционные элементы, способные находиться в одном из двух устойчивых состояний, например, электромагнитное реле замкнуто или разомкнуто, ферромагнитная поверхность намагничена или размагничена, магнитный сердечник намагничен в одном направлении или в противоположном, транзисторный ключ находится в проводящем состоянии или запертом и т.д. Одно из этих устойчивых состояний представляется цифрой 0, другое – цифрой 1.
С двоичной системой связаны и другие преимущества. Она обеспечивает максимальную помехоустойчивость в процессе передачи информации. В ней предельно просто выполняются арифметические действия и возможно применение аппарата булевой алгебры для выполнения логических преобразований.
Благодаря этим особенностям двоичная система стала стандартом при построении ЭВМ.
Недостаток двоичной системы счисления – большое число разрядов двоичного кода и его зрительная однородность.
Как правило, пользователь ЭВМ вводит исходную информацию и получает результат решения задачи в более привычной для него форме (например, числа представляются в десятичной системе счисления, используются символьные данные и т.д.).
То, какие типы данных представимы в ЭВМ (т.е. поддерживаются ее аппаратурой, могут храниться и обрабатываться с ее помощью), зависит от ее аппаратуры.
Современные компьютеры обычно позволяют работать с двоичными целыми и действительными числами, двоично-десятичными числами, символьными данными и т.д.
За последние годы применение ЭВМ в медицине стало просто востребованным так как, медицина становится все более и более автоматизированной. Становится актуальным использовать медицинские приборно-компьютерные системы, далее МПКС.
Типичными представителями МПКС являются медицинские системы мониторинга за состоянием больных, например, при проведении сложных операций; системы компьютерного анализа данных томографии, ЭКГ, Магнитно-резонансная томография (МРТ), ультразвуковой диагностики, радиографии; системы автоматизированного анализа данных микробиологических и вирусологических исследований, анализа клеток и тканей человека. В МПКС можно выделить три основные составляющие: медицинское, аппаратное и программное обеспечение. Медицинское обеспечение включает в себя способы реализации выбранного круга медицинских задач, решаемых в соответствии с возможностями аппаратной и программной частей системы. Аппаратное обеспечение- это способы реализации технической части системы, включающей средства получения медико-биологической информации, средства осуществления лечебных воздействий и средства вычислительной техники. К программному обеспечению относят математические методы обработки медико-биологической информации, алгоритмы и собственно программы, реализующие функционирование всей системы.
ЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД В РЕШЕНИИ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
Логика – это наука о формах и способах мышления, о законах человеческой мысли, о законах доказательных рассуждений. Это наука,
изучающая методы установления истинности и ложности одних высказываний на основе истинности и ложности других высказываний.
Логика способствует формированию логически правильного мышления,
основными чертами которого являются:
· четкая определенность,
· последовательность,
· непротиворечивость,
· доказательность.
Логическая наука дает возможность:
· сознательно строить правильные рассуждения,
· отличать их от неправильных,
· избегать логических ошибок,
Потребность в знании врачами логики сегодня особенно возрастает, ибо становится очевидным, что значительная часть диагностических ошибок – это не столько результат недостаточной медицинской квалификации, сколько почти неотвратимое следствие незнания и нарушения самых элементарных законов логики. Эти законы для любого вида мышления, в том числе врачебного, имеют нормативный характер, поскольку они отражают объективную определенность, отличия и обусловленность явлений материального мира.
Логика подразделяется на:
· Формальную – наука о законах и формах мышления. Связана с
анализом наших обычных умозаключений.
· Математическую – наука, изучающая вопросы применения
математических методов для решения логических задач и построения логических схем.
Алгебра логики – определенная часть математической логики, называемая
исчислением высказываний, это математический аппарат, с помощью которого
упрощают, записывают, вычисляют и преобразовывают высказывания.
Высказывание — это переменная, которая может приобретать два значения и над которой можно выполнять некоторые действия.
Любое высказывание может соответствовать или не соответствовать
действительности. В первом случае оно называется истинным, во втором —ложным.
Истинное высказывание можно обозначить символом 1, а ложное — символом 0. Такое обозначение является условным. Можно также использовать другие символы-обозначения: истинное высказывание обозначить символом И, а ложное — Л.
Таким образом, несмотря на разнообразие высказываний, все они в алгебре логики могут приобретать только два значения: 1 или 0
В алгебре логики логическая операция полностью задается таблицей
истинности, указывающей, какие значения принимает сложное высказывание при всех возможных значениях простых высказываний, входящих в сложное высказывание.
Введем формальным образом логические операции, соответствующие
логическим связкам
ОПЕРАЦИЯ ОТРИЦАНИЯ
Будем обозначать простые высказывания буквами латинского алфавита: А,
В, С.... Значение логической функции обозначим цифрой 1 для «ИСТИНА» и 0 — для «ЛОЖЬ»
Рассмотрение логических операций начнем с простейшей — операции
отрицания, которая отвечает в обычном языке частице «не». Эту операцию
обозначают знаком «~», «». Высказывание A обозначают также ~А, А Высказывание ~А читается так: «не А».
Если А — некоторое высказывание, например, «у пациента выявлен
кариес», то A — новое составное высказывание «у пациента не выявлен
кариес». Легко увидеть, что если А — истинное высказывание, то A — ложное,
и наоборот.
Этот факт лежит в основе определения логической операции «отрицания».
Высказывание, которое истинно тогда и только тогда, когда высказывание A ложно, называется отрицанием этого высказывания A.
Действие операции представим в виде таблицы истинности для отрицания.
Таблица истинности — это таблица, описывающая логическую
функцию.
| А |  А
|
| 1 | 0 |
| 0 | 1 |
Таблица истинности
ОПЕРАЦИЯ КОНЬЮКЦИИ
Логическая операция — конъюнкция соответствует в обычном языке
союзу «и», который обозначается символом «^», который ставится между
высказываниями.
Если А и В — высказывания, то A^B— составное высказывание (читается «АиВ»)
Конъюнкцией высказываний А и В, называется такое высказывание,
которое истинно тогда и только тогда, когда истинны оба высказывания А и В.
| А | В | А^В |
| 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 0 |
Таблица истинности
ОПЕРАЦИЯ ДИЗЪЮНКЦИИ
Логическая операция — дизъюнкция отвечает в обычном языке союзу
«или».
Она обозначается знаком «V»
Дизъюнкцией высказываний А и В, называется такое высказывание,
которое ложно тогда и только тогда, когда ложны оба высказывания А и В.
| А | В | А V В |
| 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 0 |
Таблица истинности
ОПЕРАЦИЯ ИМПЛИКАЦИИ
Эта операция обозначается «→». A→B («Если A, то B», «из А следует В»)
Пример: «Если пациент опасно болен, то он подлежит срочной
госпитализации».
Высказывание, которое ложно тогда и только тогда, когда высказывание A
истинно, а B ложно, называется импликацией высказываний A и B.
Первая часть импликации — высказывание А называется антецедент. Вторая
часть импликации — высказывание В – называется консеквен
| А | В | A→B |
| 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 |
Таблица истинности
