Лекцiя 1

Лекція 1

ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ МЕДИЧНОЇ
ІНФОРМАТИКИ. ОСНОВИ
ТЕЛЕМЕДИЦИНИ

Лобач Наталія Вячеславівна

План

1. Поняття інформатика, інформації, її види,
форми, властивості, одиниці виміру.
2. Поняття медичної інформатики, предмет,
об’єкт вивчення.
3. Поняття медичної інформації, класи, види,
форми, способи отримання.
4. Мережеві технології. INTERNET.
5. Основи телемедицини

2

Сьогодні людина не взмозі
осягнути навіть маленької
частки того потоку інформації,
який приходить до неї різними
інформаційними каналами.

3

Цю проблему можна вирішити тільки шляхом

упорядкування інформації, її сортування та

спеціалізації. Під час розв’язанні різних задач

медицини та охорони здоров’я визначальними

характеристиками є час та інформація.

Швидкість та якість отримання та обробки

інформації стали сьогодні умовою існування та

прогресу галузі. Цю проблему неможливо вирішити

без використання інформаційних комп’ютерних

технологій. 4

Термін «інформатика», як злиття французьких
слів information (інформація) та automatique
(автоматичний), з’явився в 60-х роках XX століття
у Франції для назви галузі, що займалася
автоматизованою переробкою інформації.

У англомовних країнах використовується термін
комп'ютерні технології (Computer Science).

5

ІНФОРМАТИКА

Теоретична Прикладна

Теоретична информатика - наукова галузь,

предмет вивчення якої є структура і загальні

властивості інформації та інформаційні процеси

(збір, зберігання, пошук, перетворення і

використання). 6

Прикладна інформатика - розділ інформатики,
який займається:
 вивченням закономірностей і особливостей

інформаційних процесів у окремих галузях
професійної діяльності;
 створенням інформаційних систем і технологій,
з метою забезпечити можливість використання
інформації для прийняття рішень у практичній
діяльності.

7

Узагальнене визначення:

Інформатика – наука, що вивчає процеси
одержання інформації, передачі, обробки, зберігання,
поширення, використання засобами обчислювальної
техніки.

Процеси одержання і перетворення інформації
називають інформаційними процесами.

Інформатизація та бурхливий розвиток
інформаційних процесів в системі охорони здоров’я
в 70-х роках ХХ століття спочатку за кордоном, а
потім і в нашій країні привели до становлення
самостійної науки – медичної інформатики.

Медична інформатика – це галузь науки
орієнтована на біомедичну інформацію (дані та
знання, їх зберігання, передачу та обробку,
використання для розв’язання проблем і
прийняття рішень).

9

Основна мета

медичної інформатики є оптимізація інформаційних
процесів у медицині з використанням комп’ютерних
технологій, що забезпечує підвищення якості охорони
здоров'я населення.

Предмет вивчення

медичної інформатики є інформаційні процеси у медико-
біологічних системах.

Об’єкт вивчення

інформаційні технології, що реалізуються у медицині та
охороні здоров’я.

Дані – результат спостереження
навколишнього середовища за допомогою органів
відчуття чи приладів.

Інформація – важливі факти, отримані з
даних.

Знання – відомості, які пройшли перевірку,
представлені у вигляді законів, теорій.

Завдання Знання Результати
Данні Обробка Інформація розв’язку
рВіашреіанньти

Аналіз

Для вирішення поставленого завдання фіксовані дані
обробляються на підставі наявних знань, далі отримана
інформація аналізується за допомогою наявних знань. На
підставі аналізу, пропонуються всі допустимі рішення, а в
результаті вибору приймається одне найкраще в деякому сенсі
рішення. Результати розв’язку поповнюють знання.

Поняття «інформація», види, форми,
властивості, одиниці виміру.

Термін «інформація» походить від латинського
«informatio», що у перекладі означає - роз’яснення.

У повсякденному житті під цим словом розуміють
відомості, що передані людиною словесним, письмовим
або іншим способом.

Вчені про поняття «інформація»

Норберт Вінер (засновник кібернетики)

«Інформація - зміст повідомлення, яке отримує
система (організм, машина) від звонішнього світу»

Леон Бріллюен (філософ, лінгвіст)

«Інформація - міра зменшення ентропії… інформація
є деяким засобом внесення визначеності,
впорядкованості, організації»

Вільям Росс Ешбі (кібернетик) обмеження

«Інформація - засіб
різноманітності»

14

Всю одержувану нами інформацію можна
поділити на наступні види за декількома ознаками :

 за способом сприйняття;
 за формою подання;
 за призначенням.

ДОТИК ЗА СПОСОБАМИ СПРИЙНЯТТЯ
ЗОБРАЖЕННЯ візуальна
аудiальна
ЗАПАХ тактильна
СМАК нюхова
смакова

ЗА ФОРМОЮ ПОДАННЯ

Символьна - найпростіший вид інформації (знак, жест).

Текстова – складається із символів, де важливий порядок
їх розташування, (КІТ і ТІК - різні слова, але однакові

символи);

Числова - у вигляді цифр і знаків, що позначають

математичні дії;

Графічна - зображеня (малюнкі, кресленнь, схеми);

Звукова - звучання голосу, мелодії, шум, стукіт, і т.ін.

Комбінована - поєднує кілька видів інформації (наприклад,

відеоінформація). 17

ЗА ПРИЗНАЧЕННЯМ

Масова - містить тривіальні відомості і оперує
набором понять, що зрозумілі більшій частині людства.

Спеціальна - містить специфічний набір понять, які
можуть бути не доступні для розуміння деякій масі
соціуму, але необхідні і зрозумілі вузькій соціальній групі,
де використовується дана інформація.

Особиста - набір відомостей про деяку особистість, що
визначає соціальний стан і типи соціальних взаємодій
всередині популяції.

18

Як і всякий об'єкт, інформація має певні
властивості, до загальних властивостей інформації
відносять:

 зрозумілість,
 корисність,
 повнота,
 об’єктивність,
 достовірність,
 актуальність.

АКТУАЛЬНІСТЬ МЕДИЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ

(важлива на даний момент часу).

У медичній практиці постійно слід враховувати
актуальність медичної інформації, оскільки наприклад,
лабораторні аналізи, результати інструментального
діагностичного дослідження, дані опитування хворого,
втратять свою актуальність, якщо інформаційний процес
дуже розтягнутий у часі.

ОБ'ЄКТИВНІСТЬ МЕДИЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ

(не залежить від будь-яких суджень).

отримана шляхом реєстрації
високоточними апаратними засобами
ОБ’ЄКТИВНА під час дослідженя пацієнта і

діагностики захворювань.

отримана під час аналізу сигналів
безпосередньо людиною, без
СУБ’ЄКТИВНА застосування будь-яких складних
електронних пристроїв.

21

ЗОЛОТИЙ СТАНДАРТ

медичний діагноз, що встановлено максимально
об’єктивним методом дослідження, тобто тим,

який з найбільшою ймовірністю відображає
дійсний стан пацієнта

22

Достовірність і корисність медичної інформації

(відповідає істиному стану речей, оцінюється за тими
завданнями, які можна розв’язати з її допомогою)

Достовірність і корисність медичної інформації
пов'язана з якістю сигналу і зареєстрованими даними.

Наприклад, аналіз сигналів кардіомоніторингу, що
реєструє кілька сот і навіть тисяч кардіоциклів.

Використання термінів «більше інформації» або «менше
інформації» означає можливість її вимірювання.

МІРА КІЛЬКОСТІ
ІНФОРМАЦІЇ

ЗМІСТОВИЙ АЛФАВІТНИЙ
ПІДХІД ПІДХІД

Змістовий підхід

При змістовному підході кількість інформації, що
містить повідомлення, визначається обсягом знань,
яке це повідомлення несе людині.

Проблема вимірювання інформації
досліджена в теорії інформації,
засновник якої – Клод Шеннон

ЩО ТАКЕ
НЕВИЗНАЧЕНІСТЬ ЗНАННЯ?
Теорія інформації визначає біт, як повідомлення, що
зменшує невизначеність знання у два рази.

- Книги стоять вище четвертої полиці?

8 Ні.

- Книги стоять нижче третьої полиці?

7 Так.

- Книги - на другій полиці?

6 Ні.

?

5

4?
3?

2

1 Задано три питання.
Набрано 3 біта інформації.

Якщо позначити невизначеність знань літерою N, а
буквою і – кількість інформації в повідомленні, то можна
записати формулу:

2i =N

Отже, такий підхід до визначення кількості
інформації залежить від змісту повідомлення.

Алфавітний підхід

Біт може приймати одне з двох значень «так» або «ні»,
0 або 1.

Кількість всіх символів, що використовуються для
роботи на комп'ютері називається достатнім
алфавітом. Цей алфавіт містить 256 символів.

N - повна кількість символів алфавіту (потужність

алфавіту) – 256 N=2i

Тоді i (розрядність двійкового коду) буде дорівнює 8.

Отже, щоб закодувати будь-який символ, достатньо
8 біт а таких послідовностей, що складаються з 8 біт,
може бути 256. Причому, 8 біт інформації настільки
характерна величина, що їй присвоїли свою назву -
байт.

1 байт = 8 біт

 Кілобайт (1 Кб = 1024 байт = 210 байт)
 Мегабайт (1 Мб = 1024 Кб = 220 байт)
 Гігабайт (1 Гб = 1024 Мб = 230 байт)
 Терабайт (1 Тб = 1024 Гб = 240байт)

=240 байт 1.099.511.627.776

 Петабайт (1 Пб = 1024 Тб = 250 байт)
 Ексобайт (1 Еб = 1024 Пб = 260 байт)
 Зеттабайт (1 Зб = 1024 Еб = 270 байт)
 Йоттабайт (1 Йб = 1024 Зб = 280 байт)

МЕДИЧНА ІНФОРМАЦІЯ

Відомості, факти у вигляді сигналів, про стан
здоров'я конкретної людини, а в більш широкому
розумінні – це все, що має відношення до медицини
і охорони здоров'я уцілому.

МЕДИЧНА ІНФОРМАЦІЯ ПОДІЛЯЄТЬСЯ НА ТАКІ
КЛАСИ:

1. Паспортно-демографічні дані - дані, які записуються в
паспорт, характер роботи, відомості про родичів.

2. Статистично-керуючі дані: діагнози, термін
перебування в стаціонарі, ступінь відновлення
працездатності.

3. Планові показники, дані про господарську і
бухгалтерську діяльність медичних закладів.

4. Довідкова інформація.
5. Системні дані (порівняльна інформація, різні

показники).

ВСЯ МЕДИЧНА ІНФОРМАЦІЯ ПОДІЛЯЄТЬСЯ НА ТАКІ
КАТЕГОРІЇ:

 Якісна - ознаки, діагнози, висновки.
 Кількісна - різні показники, параметри, числові

значення.
 Адресна - коди, ідентифікатори.

Дискретні медичні дані - це Аналогові медичні дані
тексти, цифри, знаки, що (безперервні імпульси)
вимагають певної цифрової
обробки за допомогою
комп’ютера.

 скарги, клінічні параметри, які  Безперервні криві медико-
характеризують загальний стан
хворого; біологічні параметри, отримані за
 результати лабораторних
досліджень; допомогою певної апаратури
 результати
інструментальних досліджень; (кардіограми, криві температури
 діагнози;
 медична документація та ін. тіла, частота дихання,

артеріальний тиск).

 Інформаційні випромінювання

- хвильові процеси різної фізичної

природи (інфрачервоні,

рентгенівські, ультразвук та ін.)

УСІ ВИДИ МЕДИЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ МОЖНА
ПОДІЛИТИ НА ОСНОВНІ ГРУПИ

АЛФАВІТНО-ЦИФРОВА
ВІЗУАЛЬНО-ГРАФІЧНА

за кольоровою гамою за динамікою зображення

сірошкальна статична

кольорова динамічна
ЗВУКОВА
КОМБІНОВАНА

ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ МЕДИЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ,
НАПРИКЛАД, ПРО СТАН ЗДОРОВ’Я ЛЮДИНИ,

ВІДОМІ ТАКІ СПОСОБИ:

1. АНАМНЕЗ ( опитування хворого)
а) анамнез життя: розвиток, умови життя, різні хвороби;
б) анамнез хвороби: коли і як виникла хвороба, симптоми
хвороби, що пацієнт відчуває;
в) анамнез алергічний: які ліки хворий не переносить,
домашній пил, запахи, цвітіння трав і т.п.

2. АУСКУЛЬТАЦІЯ - вислуховування роботи серця,
легень пацієнта за допомогою стетоскопа.
3. ПЕРКУСІЯ - простукування пальцями дає
можливість почути межі органів, зміни в них (плеврит,
рак легень).
4. ПАЛЬПАЦІЯ - прощупування органа дозволяє
визначити його збільшення (наприклад, печінки), місце
розташування та положення.
5. АПАРАТНІ ЗАСОБИ (рентген, ультразвукова
діагностика, комп'ютерний томограф) - дослідження
будови, фізіології окремих органів людини за допомогою
спеціальних пристроїв.

ЩО ПОВИНЕН ВМІТИ СУЧАСНИЙ ЛІКАР В ОБЛАСТІ
ІНФОРМАТИКИ?

 Працювати в Інтернет.
 Ефективно шукати інформацію в електронних ресурсах.
 Швидко засвоювати будь-який програмний продукт.
 Швидко засвоювати техніку і технології мобільного

зв’язку і передачі інформації.
 Розуміти принципи робот медичних інформаційних

систем.

МЕРЕЖЕВІ ТЕХНОЛОГІЇ.
ОСНОВИ ТЕЛЕМЕДИЦИНИ

Актуальність теми: В умовах дедалі прискореного
збільшення інформаційних потоків, вже практично
неможливо уявити чітких взаємодій між державними
установами, банківськими структурами та іншими
установами без сучасної обчислювальної техніки та
комп’ютерних мереж. Окремим випадком глобальної
мережі є всесвітня мережа INTERNET. Завдяки їй, її
користувачі мають швидкий доступ до любого
інформаційного ресурсу.

ІСТОРІЯ СТВОРЕННЯ ІНТЕРНЕТ.

У 1964 році у Мiнiстерствi Оборони США зародилася
ідея - створити мережу передачі даних, що не загубить
працездатності навіть після ядерного удару, коли значна
частина обладнання вийде з ладу.

Така мережа була створена. Вона мала назву
ARPANET. У 1969 році до неї входило всього чотири
комп`ютера.

Саме тоді були закладені
принципи, на яких i досі побудована
мережа INTERNET: вiдсутнiсть
загального центру керування; повна
самостiйнiсть кожного сегменту.

У 1989 році ARPANET закінчила своє
існування. В тому ж році відбулася
подія, яка зробила мережу дійсно
інтернаціональною, до американської Документальний ескіз
мережі підключилася ЄВРОПА. Сьогодні
вузли мережі INTERNET існують на усіх
континентах i у всіх країнах.

КОМП’ЮТЕРНІ МЕРЕЖІ, РІЗНОВИДИ

Комп’ютерні мережі призначені для з’єднання
комп'ютерів, розміщені на великій або малій вiдстанi один
від одного і поділяються на:

 ЛОКАЛЬНІ
 КОРПОРАТИВНІ,
 РЕГІОНАЛЬНІ
 ГЛОБАЛЬНІ

Локальна мережа
LAN - Local Area Network

З'єднання декілька комп’ютерів простими провідниками,
що обслуговують одну лікувальну установу.

Загальна схема з'єднання комп'ютерів у локальній мережі
має назву – топологія мережі.

Існує три основних види топології мережі: Зірка
Шина Кільце

ВИДИ ЛОКАЛЬНИХ МЕРЕЖ

Однорангові Мережа на основі
сервера

Всі комп'ютери рівноправні, Один комп'ютер виділяється для
не більше 10 комп'ютерів зберігання файлів і програмних

додатків - сервер

Корпоративна мережа

Організації, що зацікавлені у захисті інформації від
несанкціонованого доступу, створюють власні, так звані
корпоративні мережі.

Корпоративна мережа може об'єднувати тисячі і
десятки тисяч комп'ютерів, що розміщені у різних

країнах і містах (як приклад,
корпорація Microsoft).

Регіональна мережа
MAN - Metropolitan Area Network

Локальна мережа не дозволяє забезпечити спільний
доступ до інформації користувачам, що знаходяться,
наприклад, в різних частинах міста. На допомогу
приходять регіональні мережі, які об'єднують
комп'ютери в межах одного регіону.

Глобальна мережа
WAN - Wide Area Network

Глобальна комп'ютерна мережа (INTERNET), об'єднує
локальні, регіональні і корпоративні мережі та містить
десятки мільйонів окремих комп'ютерів.

У кожній локальній або корпоративній мережі
зазвичай є, принаймні, один комп'ютер, який має
постійне підключення до INTERNET за допомогою лінії
зв'язку з високою пропускною спроможністю.

Типи підключення до INTERNET

На фiзичному рiвнi INTERNET - є сукупнiсть
комп’ютерiв, що пов’язанi мiж собою каналами зв’язку.