|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Медицинские приборно-компьютерные системы. Медицинские приборно компьютерные системы рефератМедицинские приборно-компьютерные системыКоличество просмотров публикации Медицинские приборно-компьютерные системы - 843 Автоматизированное рабочее место врача Структурной единицей автоматизированной системы управления является автоматизированное рабочее место (АРМ). Автоматизированное рабочее место - комплекс средств вычислительной техники и программного обеспечения, располагающийся непосредственно на рабочем месте сотрудника и предназначенный для автоматизации его работы в рамках специальности. АРМ врача как и любая компьютерная система, оно состоит из аппаратных средств и программного обеспечения. В большинстве случаев к аппаратным средствам особых требований не предъявляется. При этом врачи некоторых специальностей нуждаются в специальных устройствах ввода информации, нередко в их роли выступают медицинские приборы. К примеру, автоматизированное рабочее место врача функциональной диагностики должно содержать в качестве устройств ввода информации электрокардиограф, спирограф и т.д. Современная медицина немыслима без широкого применения приборов и устройств. В последнее время наметилась тенденция компьютеризации медицинской аппаратуры. Использование компьютеров в сочетании с измерительной и управляющей техникой позволило создать новые эффективные средства для обеспечения автоматизированного сбора, обработки и хранения информации о больном и управлении его состоянием – медицинские приборно-компьютерные системы (МПКС). Рассмотрим классификацию современных МПКС. По функциональным возможностям выделяют клинические и исследовательские системы. Первые ориентированы на выполнение строго очерченного круга типовых медицинских методик. Ограниченность таких систем является их бесспорным достоинством, так как позволяет максимально упростить работу с ними, сделав ее доступной для среднего медперсонала. Исследовательские системы содержат широкий набор управляющих, аналитических, изобразительных и конструкторских средств, позволяющих реализовывать разнообразные методики, как клинического, так и научно-исследовательского назначения. По этой причине работа с такими системами с полнотой использования предоставляемых возможностей требует повышенной профессиональной квалификации и творческого мышления. В тоже время после реализации конкретной методики, она должна быть зафиксирована, и последующее ее исполнение по своей трудоемкости и требованию квалификации персонала не будет существенно отличаться от работы с клинической системой. Существует и другая классификация по функциональным возможностям. Согласно ей выделяют специализированные, многофункциональные и комплексные системы. Первые предназначены для проведения исследований одного типа, к примеру, электрокардиографических. Многофункциональные системы позволяют проводить исследования нескольких типов, основанных на схожих принципах, к примеру, электрокардиографические и электроэнцефалографические. Комплексные системы обеспечивают комплексную автоматизацию многогранной медицинской задачи. По назначениюМПКС можно разделить на несколько классов: системы для проведения функциональных исследований, системы лучевой диагностики, мониторные системы, системы управления лечебным процессом, системы лабораторной диагностики, системы для научных медико-биологических исследований. Наибольшее развитие получили МПКС для функциональной диагностики. Показатели, изучаемые в рамках функциональной диагностики, по способу измерения бывают разделены на три группы. 1. Биоэлектрические показатели прямого измерения - ϶ᴛᴏ электрические потенциалы, генерируемы организмом человека: - электроэнцефалограмма (ЭЭГ), отражающая изменение биопотенциалов головного мозга; - вызванные потенциалы (ВП) - фоновые изменения среднего уровня ЭЭГ в ответ на внешние раздражители; - электрокардиограмма (ЭКГ) - электрическая активность сердца, вызывающая сокращения сердечных мышц; - электромиограмма (ЭМГ) представляет электрическую активность, связанную с сокращением скелетных мышц; - электрокулограмма (ЭОГ) является электромиограммой мышц, управляющих движениями глазного яблока. 2. Показатели косвенного электроизмерения выражаются в изменении электрического сопротивления участков кожи и тела человека, для измерения которого крайне важно дополнительное пропускание тока через исследуемый орган: - реограмма (РГ) характеризует изменение объёмного сопротивления участков тела и органов, вызванное движением крови по сосудам, то есть изменением кровенаполнения; - кожно-гальваническая реакция (КРГ) - изменение сопротивления кожи как реакция на раздражения эмоционального и болевого характера, отражающиеся на деятельности потовых желез. 3. Показатели преобразовательного измерения отражают различные процессы биохимического или биофизического происхождения, требующие предварительного преобразования в изменение электрического тока и напряжения посредством специализированных датчиков: - фонокардиограмма (ФКГ), характеризующая акустические явления, возникающие при работе сердца; - спирограмма (СГ), отражающая динамику изменения скорости воздушного потока в дыхательных путях при вдохе и выдохе; - динамика дыхательного ритма - обычно измеряется при помощи пьезодатчиков по изменению длины нагрудных эластичных ремней; - пульсоксиметрия (ПО) фиксирует изменения насыщения крови кислородом по отраженному свету с использованием светочувствительных датчиков; - плетизмограмма – описывает изменение кровотока, регистрируемое фотодатчиками по отраженному от мелких сосудов свету. Основные этапы компьютеризированного функционального исследования: Первый этап – подготовительный, состоит в соответствующей подготовке пациента и аппаратуры: закреплении на теле пациента датчиков, подключении к биоусилителю, регистрации паспортных данных пациента и т.д. Второй этап - планирование исследования: устанавливают частоту дискретизации, определяют число отведений, настраивают усилитель, выбирают интервал наблюдений (временной промежуток, в течение которого регистрируемые биосигналы заносятся в протокол исследования), назначают параметры экспресс-анализа данных (это вычисление некоторых характеристик изучаемого показателя непосредственно в процессе исследования). При выполнении типовых клинических исследований используются заранее созданные и сохраненные в памяти компьютера планы. Третий этап - ϶ᴛᴏ собственно выполнение исследования. Во время регистрации изучаемых параметров можно наблюдать соответствующие графики на мониторе компьютера в реальном временном масштабе и вносить коррективы в процесс исследования. Результатом исследования в реальном времени является запись биосигналов за определенный промежуток времени. В дальнейшем эту запись можно просматривать и редактировать, к примеру, удалять артефакты, выделять наиболее интересные существенные фрагменты записи и т.д. Четвертый этап - ϶ᴛᴏ вычислительный анализ. Его методы и средства зависят от области исследования. В результате вычислительного анализа исследователь получает ряд интегральных или статистических величин, облегчающих и уточняющих трактовку результатов исследования. Пятый этап - ϶ᴛᴏ компьютерная диагностика. Программное обеспечение ПКС может содержать специальные алгоритмы, позволяющие автоматизировать клиническую интерпретацию результатов исследования. При этом, следует помнить, что вычислительные машины на современном этапе не могут полностью решить эту проблему. Для корректного клинического заключения требуется не формализуемый профессиональный опыт врача. referatwork.ru Медицинские приборно-компьютерные системы (мпкс) Понятие о медицинских приборно-компьютерных системах.Одним из направлений информатизации здравоохранения является компьютеризация медицинской аппаратуры. Медицинские приборы, оборудование, измерительная и управляющая техника плюс компьютеры со специальным программным обеспечением представляют собой медицинские приборно-компьютерные системы (МПКС) (Схема. 5.1). Схема. 5.1 Эти медицинские информационные системы базового уровня предназначены для визуальных методов обследования, проведения лабораторных анализов и исследований, контроля (мониторинга) за состоянием пациентов и решения других медицинских задач. Перечисленные технологии выдают надежную и своевременную информацию медперсоналу. Они в большей мере безопасны и надежны, чем «докомпьютерные» методы. Главное же преимущество этих систем состоит в высокой информативности и валидности выходных данных. Сбор информации о состоянии больного, ее обработка в реальном режиме времени и выдача на устройство вывода в нужном для врача виде в таких комплексах почти или полностью автоматизированы благодаря огромным возможностям микропроцессорной техники. Современные МПКС подняли на новый качественный уровень инструментальные методы исследования и интенсивную терапию. Специальное программное обеспечение для каждого вида МПКС представляет совокупность различных программ с разнообразными функциями по управлению медицинским оборудованием и обработке информации и является «ноу-хау» фирм производителей этой продукции. Среди его многообразия можно выделить такие востребованные направления: 1. Медицинские приборно-компьютерные системы для диагностических визуальных исследований (системы компьютерного анализа данных томографии, ультразвуковой диагностики, термографии, радиографии).
Историческая справка.История медицины не имела такого насыщенного периода появления новых методов обследования, лечения и прогнозирования, каким было ХХ столетие, особенно его вторая половина. В сравнительно короткое время прогресс обогатил практическую медицину визуальными и лабораторными методами диагностики, системами лечения, моделирования лечебных процессов, прогнозирования и многим другим. Каждое новейшее открытие в физике или технике неизбежно находило воплощение в медицине. Ярким примером тому может служить открытие Рентгена и его блестящее внедрение во врачебную практику. С момента открытия рентгеновских лучей (1895 год) медицина вошла в новую эру. Рентгеновские аппараты стали большим подспорьем в распознавании многих заболеваний и были почти единственными представителями визуальных методов обследования почти всю первую половину ХХ столетия. Открытие оптоволокна в 50-е годы привело к появлению эндоскопов - инвазивных визуальных методов исследования внутренних полых органов, а соединение эндоскопов с микропроцессорами в начале 80-х годов создало видеоинформационные системы − видеоэндоскопы с высокой разрешающей способностью и хранением информации на внешних носителях. Такие системы дали возможность выводить на большой экран данные об очаге заболевания и этапах проведения операций (лапароскопия). Именно компьютерная техника, интегрированная в медицину, подводила каждый раз человечество к самым необыкновенным решениям проблем. Начиная с 70-х годов, мировая медицина получила такие долгожданные, а временами – фантастические средства исследования, о которых трудно было представить еще в начале прошлого столетия. Так, создание компьютерной томографии (КТ) и ультразвуковых методов исследования (УЗИ) открыли новую эру в диагностике, признав КТ и УЗД – золотым стандартом в диагностике большого количества различных болезней. В 1972 году английский инженер Годфри Хаунсфилд изобрел компьютерный томограф. АмериканскийфизикАллан Кормак независимо от Хоунсфилда изобрел аналогичный процесс, и в1979году «за разработку компьютерной томографии» оба были удостоеныНобелевской премии пофизиологии имедицине. Уже в 1978 году первый компьютерный томограф был установлен в Советском Союзе, а в начале 80- х гг. Киевский завод «Реле и автоматика» начал производство сканирующих рентгеновских томографов (СРТ) для обследования головного мозга. В2003году за изобретение метода магнитно-резонансной томографииНобелевскую премиюпо физиологии и медицине получили британец сэрПитер Менсфилди американецПол Лотербур. Сейчас в клиниках и исследовательских центрах мира стоит около 23 тысяч магнитно-резонансных томографов, на которых проводится до 60 миллионов исследований в год. Параллельно с изобретением и усовершенствованием томографов, начиная с 60-х годов, отмечался прогресс в ультразвуковых визуальных методах исследования. Цифровые аппараты УЗИ с применением технологии MSV™ (мультислайсинг) сегодня позволяют просматривать одновременно несколько двухмерных срезов, полученных при трехмерном сканировании (аналог технологий КТ, МРТ), что соответствует названию - ультразвуковая томография. В лабораторные методы исследования информационные технологии начали внедряться в автоматах для биохимических, гематологических, иммунохимических, молекулярно-биологических исследований начиная с 70 годов ХХ столетия в США, Японии, странах Европы. На Украине такие технологии появились в конце 90-х годов. Анализы данных микробиологических и вирусологических исследований, анализы клеток и тканей человека стали проводить автоматы и приборы на базе процессорной техники и специального программного обеспечения, описывая и расширяя диапазон экспресс-анализов. Медицинские приборно-компьютерные системы для проведения лабораторных анализов и исследований стали качественно изменять уровень результатов анализов любой клинической лаборатории. На мировом рынке продуктов для лабораторной медицины наиболее представительными являются США, Япония, Германия. Среди МПКС особое место занимает компьютерный мониторинг - аппаратные комплексы, предназначенные для наблюдения за параметрами работы какого-нибудь одного органа или группы органов. Такие технологии начали развиваться еще в начале 60-х годов. Большой вклад в разработку мониторинговых систем сделали отечественные ученые Н.Н. Амосов, М.Л. Быховский, Е.В.Гублер с коллективами врачей и специалистами по вычислительной технике. Наблюдение за состоянием больных во время хирургических операций и послеоперационных больных в палатах интенсивной терапии вели автоматы, программное обеспечение которых четко контролировало все отклонения от нормы наблюдаемых биологических параметров. Из зарубежных приоритетов можно выделить работы американских и японских ученых. КМС стали неотъемлемой частью медицины критических состояний и телемедицинских наблюдений. studfiles.net Медицинские приборно-компьютерные системыМедицинские приборно-компьютерные системы (МПКС) предназначены для информационной поддержки и/или автоматизации диагностического и лечебного процесса, осуществляемых при непосредственном контакте с организмом больного (например, при проведении регистрации физиологических параметров). Их называют также программно-аппаратными комплексами (устройствами, средствами) или, более развернуто, приборно-компьютерными и микропроцессорными медико-технологическими автоматизированными системами. Основное отличие систем этого класса – работа в условиях непосредственного контакта с объектом исследования и, как правило, в реальном режиме времени. В программном обеспечении для МПКС выделяют шесть основных функциональных разделов: подготовка обследования, проведение обследования, просмотр и редактирование записей, вычислительный анализ, оформление заключения и работа с архивом. Для работы МПКС, помимо вычислительной техники, необходимы специальные медицинские приборы, оборудование, телетехника, средства связи. По функциональным возможностям МПКС подразделяются на специализированные, многофункциональные и комплексные. Специализированные (однофункциональные) системы предназначены для проведения исследований одного вида (например, электрокардиографических). Многофункциональные системы позволяют проводить исследования нескольких видов (например, электрокардиографические и электроэнцефалографические). Комплексные системы обеспечивают комплексную автоматизацию важной медицинской задачи. Например, мониторная система для автоматизации палаты интенсивного наблюдения, позволяющая отслеживать важнейшие физиологические параметры пациентов, а также контролировать функционирование аппаратов искусственной вентиляции легких. По назначению МПКС могут быть разделены на классы. 1. Системы для проведения функциональных и морфологических исследований. С их помощью осуществляются исследования системы кровообращения, органов дыхания, головного мозга и нервной системы, органов чувств, рентгенологические исследования, магнитно-резонансная томография, ультразвуковая диагностика, радионуклидные исследования, тепловизионные исследования. 2. Мониторные системы. Предназначены для длительного непрерывного наблюдения за состоянием пациента в палатах интенсивной терапии, операционных и послеоперационных отделениях. 3. Системы управления лечебным процессом и реабилитации. К этим системам относят автоматизированные системы интенсивной терапии, системы биологической обратной связи, а также протезы и искусственные органы, создаваемые на основе микропроцессорной технологии. 4. Системы лабораторной диагностики. К ним относят системы, предназначенные для автоматизированной обработки данных лабораторных исследований. В их число входят системы для анализа биосред и биожидкостей организма больного (крови, мочи, клеток, тканей человека и т. п.), данных микробиологических и вирусологических исследований, иммуноферментных исследований и другие. 5. Системы для научных медико-биологических исследований. Отличаются более широкими возможностями, позволяющими осуществлять более детальное и глубокое изучение состояния организма больного. Кроме того, они позволяют проводить исследования на животных. К этим системам относят системы, предназначенные для автоматизированной обработки данных лабораторных исследований. В их число входят системы для анализа биосред и биожидкостей организма больного (крови, мочи, клеток, тканей человека и т. п.), данных микробиологических, вирусологических, иммуноферментных и других исследований. В МПКС можно выделить три основные составляющие: медицинское, аппаратное и программное обеспечение. Медицинское обеспечение любой медицинской системы – это комплекс медицинских предписаний, нормативов, методик и правил, обеспечивающих оказание медицинской помощи посредством этой системы. Применительно к МПКС медицинское обеспечение включает в себя способы реализации выбранного круга медицинских задач, решаемых в соответствии с возможностями аппаратной и программной частей системы. К медицинскому обеспечению относятся наборы используемых методик, измеряемых физиологических параметров и методов их измерения, определение способов и допустимых границ воздействия системы на пациента.
К программному обеспечению относят математические методы обработки медико-биологической информации, алгоритмы и собственно программы, реализующие функционирование всей системы. Медицинское обеспечение разрабатывается постановщиками задач – врачами соответствующих специальностей, аппаратное – инженерами, специалистами по медицинской и вычислительной технике. Программное обеспечение создается программистами или специалистами по компьютерным технологиям.
Похожие статьи:poznayka.org Медицинские приборно-компьютерные системыМедицинские приборно-компьютерные системы (МПКС) предназначены для информационной поддержки и/или автоматизации диагностического и лечебного процесса, осуществляемых при непосредственном контакте с организмом больного (например, при проведении регистрации физиологических параметров). Их называют также программно-аппаратными комплексами (устройствами, средствами) или, более развернуто, приборно-компьютерными и микропроцессорными медико-технологическими автоматизированными системами. Основное отличие систем этого класса – работа в условиях непосредственного контакта с объектом исследования и, как правило, в реальном режиме времени. В программном обеспечении для МПКС выделяют шесть основных функциональных разделов: подготовка обследования, проведение обследования, просмотр и редактирование записей, вычислительный анализ, оформление заключения и работа с архивом. Для работы МПКС, помимо вычислительной техники, необходимы специальные медицинские приборы, оборудование, телетехника, средства связи. По функциональным возможностям МПКС подразделяются на специализированные, многофункциональные и комплексные. Специализированные (однофункциональные) системы предназначены для проведения исследований одного вида (например, электрокардиографических). Многофункциональные системы позволяют проводить исследования нескольких видов (например, электрокардиографические и электроэнцефалографические). Комплексные системы обеспечивают комплексную автоматизацию важной медицинской задачи. Например, мониторная система для автоматизации палаты интенсивного наблюдения, позволяющая отслеживать важнейшие физиологические параметры пациентов, а также контролировать функционирование аппаратов искусственной вентиляции легких. По назначению МПКС могут быть разделены на классы. 1. Системы для проведения функциональных и морфологических исследований. С их помощью осуществляются исследования системы кровообращения, органов дыхания, головного мозга и нервной системы, органов чувств, рентгенологические исследования, магнитно-резонансная томография, ультразвуковая диагностика, радионуклидные исследования, тепловизионные исследования. 2. Мониторные системы. Предназначены для длительного непрерывного наблюдения за состоянием пациента в палатах интенсивной терапии, операционных и послеоперационных отделениях. 3. Системы управления лечебным процессом и реабилитации. К этим системам относят автоматизированные системы интенсивной терапии, системы биологической обратной связи, а также протезы и искусственные органы, создаваемые на основе микропроцессорной технологии. 4. Системы лабораторной диагностики. К ним относят системы, предназначенные для автоматизированной обработки данных лабораторных исследований. В их число входят системы для анализа биосред и биожидкостей организма больного (крови, мочи, клеток, тканей человека и т. п.), данных микробиологических и вирусологических исследований, иммуноферментных исследований и другие. 5. Системы для научных медико-биологических исследований. Отличаются более широкими возможностями, позволяющими осуществлять более детальное и глубокое изучение состояния организма больного. Кроме того, они позволяют проводить исследования на животных. К этим системам относят системы, предназначенные для автоматизированной обработки данных лабораторных исследований. В их число входят системы для анализа биосред и биожидкостей организма больного (крови, мочи, клеток, тканей человека и т. п.), данных микробиологических, вирусологических, иммуноферментных и других исследований. В МПКС можно выделить три основные составляющие: медицинское, аппаратное и программное обеспечение. Медицинское обеспечение любой медицинской системы – это комплекс медицинских предписаний, нормативов, методик и правил, обеспечивающих оказание медицинской помощи посредством этой системы. Применительно к МПКС медицинское обеспечение включает в себя способы реализации выбранного круга медицинских задач, решаемых в соответствии с возможностями аппаратной и программной частей системы. К медицинскому обеспечению относятся наборы используемых методик, измеряемых физиологических параметров и методов их измерения, определение способов и допустимых границ воздействия системы на пациента. Под аппаратным обеспечением понимают способы реализации технической части системы, включающей средства получения медико-биологической информации, средства осуществления лечебных воздействий и средства вычислительной техники. В самом общем виде блок-схема аппаратной части системы обведена штриховой линией на рис. 15. В качестве вычислительного средства в МПКС используют как специализированные микропроцессорные устройства, так и ПК. Последнее позволяет использовать стандартные программные продукты и стандартные средства хранения информации. В простейшем типовом случае аппаратная часть системы включает медицинский диагностический прибор, устройство сопряжения и компьютер. К программному обеспечениюотносят математические методы обработки медико-биологической информации, алгоритмы и собственно программы, реализующие функционирование всей системы. Медицинское обеспечение разрабатывается постановщиками задач – врачами соответствующих специальностей, аппаратное – инженерами, специалистами по медицинской и вычислительной технике. Программное обеспечение создается программистами или специалистами по компьютерным технологиям. studfiles.net |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|