Стандартизация медицинской информации
Информатизация как часть процесса технологического обновления медицины стимулирует процессы ее стандартизации. Это происходит вследствие необходимости использования единообразной системы кодирования и классификации, упорядочения терминологии, а также регламентации основных процессов в медицинских информационных системах (МИС).
Стандартизация ‑ это деятельность, направленная на разработку и установление требований, норм, правил, характеристик, как обязательных для выполнения, так и рекомендуемых, которая призвана обеспечить право потребителя на приобретение товаров и услуг надлежащего качества, а также право на безопасность и комфортность труда. Цель стандартизации - достижение оптимальной степени упорядочения в той или иной области посредством широкого и многократного использования установленных положений, требований и норм для решения реально существующих, планируемых или потенциальных задач.
Стандарт (первое значение) ‑ образец, эталон, модель, принимаемые за исходные для сопоставления с ними других подобных объектов. Стандарт может быть разработан как на материальные предметы (продукцию, образцы веществ), так и на нормы, правила и требования в различных областях.
Стандарт (второе значение) ‑ нормативный документ, разработанный на основе консенсуса и утвержденный признанным органом, который направлен на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области. В стандарте устанавливаются для всеобщего и многократного использования общие принципы, правила и характеристики, различных видов деятельности и/или их результатов. Стандарт должен быть основан на обобщенных результатах научных исследований, технических достижений и практического опыта. В этом случае его использование принесет максимальную выгоду для общества. Стандарты занимают все более значимое место в развитии индустрии информационных технологий. На текущий момент более 250 подкомитетов в официальных организациях по стандартизации работают над стандартами в области информационных технологий.
|
|
|
Стандартизация осуществляется на разных уровнях. Уровень стандартизации зависит от того, участники какого географического, экономического, политического региона мира принимают стандарт. Если участие в стандартизации открыто для соответствующих органов любой страны, то это ‑ международная стандартизация. Региональная стандартизация ‑ деятельность, открытая только для соответствующих органов государств одного географического, политического или экономического региона. Региональная и международная стандартизация осуществляется специалистами стран, представленных в региональных и международных организациях.
|
|
|
Государственные стандарты разрабатываются на продукцию, работы и услуги, потребности в которых носят межотраслевой характер.
Отраслевые стандарты разрабатываются применительно к продукции определенной отрасли. Их требования не должны противоречить обязательным требованиям государственных стандартов, а также правилам и нормам безопасности, установленным для отрасли. Принимают такие стандарты государственные органы управления (например, министерства), которые несут ответственность за соответствие требований отраслевых стандартов обязательным требованиям государственных стандартов (ГОСТ).
Объектами отраслевой стандартизации могут быть:
- продукция, процессы и услуги, применяемые в отрасли;
- правила, касающиеся организации работ по отраслевой стандартизации;
- типовые конструкции изделий отраслевого применения инструменты, детали крепления и т.д.);
- правила метрологического обеспечения в отрасли.
В настоящий момент ведущими международными организациями по разработке стандартов являются нижеследующие.
1) Международная организация по стандартизации ‑ ISO (ИСО, International Organization for Standardization,). Сфера деятельности ИСО касается стандартизации во всех областях, кроме электротехники и электроники, которые относятся к компетенции Международной электротехнической комиссии (МЭК). Некоторые виды работ выполняются совместными усилиями этих организаций. Помимо стандартизации, ИСО также занимается проблемами сертификации. Своими задачами ИСО считает содействие мировой стандартизации для обеспечения международного обмена товарами и услугами, а также развитие мирового сотрудничества в интеллектуальной, научно-технической и экономической областях. Основными объектами стандартизации ИСО являются: машиностроение,
|
|
|
o химия,
o руды и металлы,
o информационная техника,
o строительство,
o медицина и здравоохранение,
o окружающая среда,
o системы обеспечения качества.
В состав ИСО входят порядка 120 стран со своими национальными организациями по стандартизации. Кроме того, с ИСО поддерживают связь около 500 международных организаций, в частности, все специализированные агентства ООН, работающие в смежных направлениях. Практически все члены региональных организаций по стандартизации одновременно являются членами ИСО, поэтому при разработке региональных стандартов за основу принимается стандарт ИСО. Наиболее тесное сотрудничество поддерживается между ИСО и Европейским комитетом по стандартизации CEN (фр. Comité Européen de Normalisation) — международной некоммерческой организация, основной целью которой является содействие развитию торговли товарами и услугами путём разработки европейских стандартов (евронорм, EN). В общей сложности три организации (ИСО, CEN, МЭК) охватывают международной стандартизацией все области техники и стабильно взаимодействуют в области информационных технологий и связи. Международные стандарты ИСО не имеют статуса обязательных для всех стран-участниц. Любая страна мира может их применять или не применять. Решение данного вопроса связано преимущественно со степенью участия страны в международном разделении труда и состоянием внешней торговли.
|
|
|
2) Международная электротехническая комиссия (МЭК, англ. ‑ International Electrotechnical Commission, IEC) занимается стандартизацией в области электротехники, электроники, радиосвязи, приборостроения. Эти области не входят в сферу деятельности ИСО. Основными объектами стандартизации МЭК являются:
• материалы для электротехнической промышленности;
• электротехническое оборудование производственного назначения (сварочные аппараты, двигатели, светотехническое оборудование и др.);
• электроэнергетическое оборудование (турбины, линии электропередач, генераторы, трансформаторы);
• изделия электронной промышленности (интегральные схемы, микропроцессоры, печатные платы и т.д.);
• электронное оборудование бытового и производственного назначения;
• электроинструменты;
• оборудование для спутников связи;
• терминология.
3) Объединенный технический комитет (JTC1).
В 1987 ИСО и МЭК объединили свою деятельность в области стандартизации информационных технологий и создали единый орган – комитет JTC1 (Joint Technical Committee 1). Комитет предназначен для формирования всеобъемлющей системы базовых стандартов в области информационных технологий ‑ от техники программного обеспечения до языков программирования компьютерной графики и обработки изображений, сопряжения оборудования, методов защиты и т.п.
Процессы стандартизации прочно вошли и в медицинскую индустрию, развиваясь по мере развития медицинской информатики.
Под медицинскими информационными стандартами понимается набор регламентирующих документов по формированию, передаче и обработке медицинской информации, в том числе, в медицинских информационных системах (МИС).
Эффективный обмен информацией как внутри медицинских учреждений, так и с другими организациями, в том числе, посредством МИС, невозможен без однозначного толкования понятий, используемых в многочисленных подразделениях органов здравоохранения. Одним из условий решения этой задачи является применение единого языка, каталога и тезауруса метаданных, что также является предметом стандартизации.
Метаданные ‑ буквально переводится как "данные о данных", информация о другом наборе данных. Метаданные ‑ это структурированные, кодированные данные, которые описывают характеристики объектов-носителей информации и способствуют идентификации, обнаружению, оценке и управлению этими объектами. Метаданные необходимы для описания значения и свойств информации с целью лучшего ее понимания, управления и использования. Классическим примером являются библиотеки: книги (данные) возможно классифицировать, управлять ими и находить только с помощью соответствующих метаданных (т.е. заголовка, автора и ключевых слов содержания).
Хранение и доставка информации в электронном виде порождает много проблем. Пользователи должны иметь возможность найти нужную информацию, получить доступ к ней в приемлемой для них форме. Создатели информации должны быть уверены, что их права на интеллектуальную собственность будут защищены, а администраторы и иные специалисты должны иметь возможности по сопровождению электронной информации, например, обеспечение ее сохранности в течение длительного времени. Метаданные являются ключевым компонентом для решения этих проблем. Учитывая, что значительная часть служебных задач может решаться и реально решается без участия человека, метаданных подразделяют на предназначенные для использования приложениями и для использования человеком. В английском языке этому подразделению соответствуют термины machine-readable и human-readable.
На практике метаданные обычно представляют в соответствии с определенным форматом. Форматы метаданных ‑ это стандарты, предназначенный для формального описания некоторой категории ресурсов которые разрабатываются международными организациями или консорциумами, включающими в себя заинтересованные в появлении стандарта государственные организации и частные компании (например, W3C, ИСО, ANSI и т. п.)
Интерес к метаданным существенно возрос в связи с интенсивным развитием сетевых технологий, которые предполагают формирование и существование многочисленных сообществ, где взаимодействуют люди с различными уровнями знаний и интересов, а границы между традиционными ролями (например, врач, программист, инженер, медсестра) размыты. В связи с этим одним из наиболее перспективных стандартов метаданных является, так называемая, технология семантической сети, разработанная консорциумом W3C (World Wide Web Consortium). Данный стандарт предусматривает расширение возможностей Интернета благодаря предоставленным механизмам четкого определения понятия «информации», которое позволяет эффективно использовать ее в совместной работе как компьютеров, так и людей. Технология семантической сети содержит среду описания ресурсов (Resource Description Framework, RDF), механизмы для описания общей архитектуры метаданных и обеспечивает их совместимость за счет использования совместной семантики, структуры и синтаксиса.
Так называемое Дублинское ядро (Dublin Core) представляет собой набор элементов метаданных, который призван облегчить поиск электронных ресурсов. Изначально этот стандарт был задуман как средство для авторского описания ресурсов в глобальной сети, однако достаточно быстро приобрел междисциплинарный и международный характер. Основной набор метаданных дублинской группы является одним из наиболее часто используемых стандартов, предназначенных для поддержки процесса поиска информации в ресурсах общего назначения, в частности, для медицинских ресурсов.
Тезаурус является средством, которое может гарантировать, что «сквозная» информация, которая используется в медицинском учреждении (а также передается между различными органами здравоохранения и между медицинскими и другими организациями) является унифицированной, то есть одинаковым метаданным всегда соответствуют одинаковые понятия.
Теза́урус, в общем смысле — специальная терминология, более строго и предметно — словарь, собрание сведений, полномерно охватывающие понятия, определения и термины специальной области знаний или сферы деятельности, что должно способствовать правильной лексической, корпоративной коммуникации (пониманию в общении и взаимодействии лиц, связанных одной дисциплиной или профессией). В отличие от толкового словаря, тезаурус позволяет выявить смысл не только с помощью определения, но и посредством соотнесения слова с другими понятиями и их группами, благодаря чему может использоваться для наполнения баз знаний систем искусственного интеллекта.
Современные мировые медицинские информационные стандарты условно можно разделить на две группы: терминологические стандарты и стандарты обмена информацией.
Наиболее распространенными терминологическими стандартами являются LOINC, MeSH, SNOMED и др.
Медицинские предметные рубрики (Medical Subject Headings, MeSH) — всеобъемлющий контролируемый словарь, индексирующий журнальные статьи и книги по естественным наукам; может также служить в качестве тезауруса, облегчающего поиск информации. MeSH создан и обновляется Национальной медицинской библиотекой США и используется в базах статей доказательной медицины Medline и PubMed.
Пример. Согласно MeSH под вторичной метахронной опухолью (Second Primary Neoplasm, Metachronous Second Primary Neoplasms, Neoplasms Metachronous, Second Malignancy, Second Malignancies, Second Neoplasm) понимают рост ткани, который следует за предыдущим новообразованием, но не является его метастазом. Второе новообразование, возможно, имеет такой же или другой гистологический тип и может происходить из того же органа, что и предыдущее новообразование или из иного органа, но во всех случаях является результатом независимого онкогенеза. Возникновение второго новообразования может быть связано с предыдущим лечением, а может и не быть связанным, а провоцироваться генетическим или другим фактором.
Номенклатура SNOMED, рассмотренная в предыдущих разделах, вошла в число значимых международных стандартов и является рекомендуемой системой кодирования для передачи текстовых данных к медицинским изображениям. Комитет по стандартизации передачи медицинских изображений (DICOM) избрал эту номенклатуру для дополнения к своим стандартам благодаря ее гибкости и интернациональному характеру.
Каждая группа по разработке стандартов имеет некоторую специализацию, так ASC занимается внешними стандартами обмена электронными документами, ASTM - стандартами обмена данными лабораторных тестов, IEEE (или "MEDIX") - стандартами обмена медицинскими данными, DICOM, - стандартами, связанными с обменом изображений и т.п. Наиболее серьезные и интенсивно развивающие стандарты находят программно-аппаратную поддержку в таких крупных производителей медицинской техники, как Philips, Siemens, Acuson и другие. В ряде стран вопросы стандартизации обмена медицинскими данными решаются достаточно глобально. Так, например, в США, в 1996 году Американским национальным институтом стандартов ANSI был утвержден национальный стандарт обмена медицинскими данными в электронном виде HL7 (HealthLevel 7).
Health Level 7 (HL7) является стандартом обмена, управления и интеграции электронной медицинской информации. Он предоставляет ряд гибких стандартов, директив и методологий, с помощью которых медицинские компьютерные приложения могут обмениваться информацией между собой. Такие директивы или стандарты являются набором правил, которые позволяют распространять и обрабатывать информацию единообразно, а также способствуют обмену клинической информацией между медицинским организациям.
HL7 включает в себя концептуальные стандарты (HL7 RIM), документальные стандарты (HL7 CDA), стандарты приложений (HL7 CCOW) и стандарты обмена сообщениями (HL7 v2.x и v3.0). Последние имеют особую важность, так как именно они определяют, как передать информацию между участниками.
Другим интенсивно равзивающимся медицинским стандартом является DICOM (Digital Imaging and COmmunications in Medicine, цифровые изображения и обмен ими в медицине). DICOM - это индустриальный стандарт для передачи радиологических изображений и другой медицинской информации. Стандарт DICOM описывает "паспортные" данные пациента, условия проведения исследования, положение пациента в момент получения изображения и т.п., для того чтобы в последствии было возможно провести медицинскую интерпретацию данного изображения.
Стандарт позволяет организовать цифровую связь между различным диагностическим и терапевтическим оборудованием, использующимся в системах различных производителей. Рабочие станции, компьютерные и магнитно-резонансные томографы, микроскопы, УЗ-сканеры, общие архивы и др., выполненные разными производителями, могут "общаться" друг с другом на основе DICOM с использованием открытых сетей по стандартным протоколам. С использованием DICOM'а можно проводить различные медицинские исследования в территориально-распределенных диагностических центрах с возможностью сбора и обработки информации в нужном месте.
Среди разработчиков медицинских стандартов можно выделить также европейский комитет CEN/TC 251 (Comite Europeen de Normalisation/Comite 251) по разработке и внедрению стандартов обмена данными между независимыми компьютерными системами, который работает по следующим направлениям: информационные модели и форматы данных в здравоохранении; терминология, семантика и базы знаний в здравоохранении; коммуникации и передача сообщений в здравоохранении; медицинские изображения и мультимедиа; передача данных между медицинскими устройствами; защита, обеспечение конфиденциальности и сохранности информации в здравоохранении; обмен данными со сменными устройствами (включая магнитные карты).
Общегосударственная программа адаптации законодательства Украины к законодательству Европейского Союза предусматривает приведение национальной системы стандартизации в соответствие европейским принципам. В частности, одним из направлений интеграции в европейское сообщество является разработка и внедрения в повседневную медицинскую практику клинических руководств (рекомендаций), клинических протоколов и стандартов медицинской помощи.
Вопросы, вынесенные на практическое занятие:
1. Понятие семантического треугольника.
2. Определение классификации, ее примеры.
3. Виды кодов: числовые, мнемонические, иерархические, коды сопоставления.
4. Система кодирования МКБ.
5. Что лежит в основе системы кодирования DSM?
6. Что представляет собой система кодирования SNOMED?
7. Система кодирования ICPC.
8. Сформулировать определение формализации и алгоритмизации.
9. Что такое алгоритм? Каковы его основные свойства?
10. Стандарт, стандартизация, международные организации по разработке стандартов.
11. Метаданные, формат метаданных, тезаурус.
12. Терминологические стандарты.
13. Стандарты HL7 и DICOM.
« Способы представления алгоритмов »
(Материал для самостоятельного изучения)
Существует несколько способов представления алгоритмов: словесный, символический, графический.
Словесный способ состоит в описании алгоритма в терминах русского языка. Данный способ применяется редко, поскольку запись при этом имеет довольно громоздкий вид и могут возникнуть противоречивые толкования алгоритма.
Символический способ состоит в записи алгоритма с помощью условных символов. Данный способ представления алгоритма делает запись алгоритма очень краткой, и не наглядной.
Графический способ – изображение алгоритма в виде структурной схемы, которая составляется из отдельных блоков. Этот способ представления алгоритма является наиболее удобным и наглядным.
При представлении задачи графическим способом применяют такие основные виды блоков:
– Ввод-вывод данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод) обозначается на схеме блоком
– Блок в виде прямоугольника символизирует выполнение определенных операций или групп операций. Выполнение операций или групп операций, в результате которых изменяется значение, форма представления или расположение данных обозначается на схеме
– Блок в виде ромба символизирует проверку выполнения определенного утверждения с целью принятия решения о направлении хода дальнейшего выполнения условия задачи. Внутри блока описывается условие, которое надо проверить. Возможные операции указываются на выходах – линиях, которые выходят из блока. Стрелки сверху вниз и слева направо в случаях, если линии алгоритма не имеют излома, можно не ставить. В остальных случаях направление линии потока указывается обязательно.
– Начало и конец алгоритма изображаются в виде:
– В случае слияния линий потока, каждая из которых направлена к одному и тому же символу на схеме, место слияния линий потока обозначается точкой.
При составлении структурной схемы алгоритма составитель должен придерживаться следующих правил, так называемых правил для составления структурной схемы алгоритма:
— любой алгоритм должен иметь начало и конец;
— все блоки, кроме проверки условия, имеют только один выход;
— все блоки алгоритма имеют не больше одного входа;
— линии алгоритма не могут разветвляться;
Типы алгоритмов
Линейные алгоритмы
Алгоритм, который содержит лишь указания о безусловном выполнении некоторой последовательности действий, без повторений или разветвлений (простое следование) называют линейным (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Схематическое изображение линейного алгоритма.
Рассмотрим задачу, которую можно формализовать с помощью линейного алгоритма.
Задача 1. При острых и хронических бронхитах; снижении аппетита, ухудшении пищеварения врач, в частности, рекомендует пациенту принимать травы душицы. Способ применения и дозы представлены на упаковке в виде текста следующего содержания: 10 г травы (2 ст. ложки) душицы помещают в эмалированную посуду, заливают 200 мл (1 стакан) кипяченой воды комнатной температуры, закрывают крышкой и настаивают на кипящей водяной бане 15 мин. Охлаждают при комнатной температуре 45 мин., процеживают, остаток отжимают к процеженному настою. Настой доводят кипяченой водой до 200 мл. Принимают в теплом виде по 1/2 стакана 2 раза в день за 15 мин. до еды.
Реализация данной задачи приведена на рис.4.2.
Разветвленные алгоритмы
Алгоритм, в котором предполагается проверка определенного утверждения называют разветвленным.
Разветвление – это такая форма организации действий, при которой в зависимости от выполнения или невыполнения некоторого условия осуществляется та или иная последовательность действий.
Условие – это любое утверждение или вопрос, которые допускают лишь два возможных ответа “да” (истинное утверждение) или “нет” (утверждение ошибочное).
Для выполнения определенного указания S надо сначала определить ошибочное или истинное утверждение Р. Если утверждение Р истинное, то выполняем указание S1 и на этом указание S заканчивается (рис. 4.3). Если же утверждение Р ошибочное, то выполняется указание S2 (или оно не предусмотрено условием задачи) и на этом указание S заканчивается (рис. 4.4).
Рис. 4.2. Структурная схема линейного алгоритма.
Рис.4.3. Полная форма Рис. 4.4. Неполная форма
разветвления. разветвления.
Рассмотрим задачу, которая формализована с помощью разветвленного алгоритма
Задача 2. При диагностике заболевания желудочно-кишечного тракта определяют кислотность среды РН–метрии используя следующие критерии: PH<7 – среда кислая, PH=7 – среда нейтральная, PH>7 – среда щелочная.
Реализация данной задачи приведена на рис. 4.5.
Циклические алгоритмы
Алгоритмы, в которых предусмотрено многоразовое повторение некоторой последовательности действий называют циклическими.
Цикл – это форма организации действия, при котором некоторая последовательность действий выполняется несколько раз до тех пор, пока выполняется некоторое условие. Различают два типа циклов:
Цикл–ПОСЛЕ
В структуре цикл–ПОСЛЕ для выполнения указания S сначала надо определить, истинное или ошибочное утверждение Р. Если Р истинное, то выполняется указание S1 и снова возвращаются к определению истинности утверждения Р Если же утверждение Р ошибочное, то выполнение указания S считается законченным (рис. 4.6).
Рис. 4.5. Структурная схема условного алгоритма.
Цикл – ДО
В структуре цикл-ДО сначала выполняется указание S1, а потом определяется истинность утверждения Р. Если утверждение Р ошибочное, то снова выполняется указание S1 и определяется истинность утверждения Р. Если утверждение Р истинное, то выполнение указания S считается законченным (рис. 4.7).
Рис. 4.6. Цикл – ПОСЛЕ. Рис. 4.7. Цикл – ДО.
Задача 3. Представить графическим способом алгоритм определения значений давления крови в аорте 
в диапазоне 
с шагом 0,1.
Согласно условию задачи одно и то же действие выполняется многократно при последовательно возрастающем значении 
. Реализация данной задачи представлена на рис. 4.8.
Рис. 4.8. Структурная схема циклического алгоритма
Вопросы для самоконтроля
1. Способы представления алгоритмлв: словесный, символический, графический.
2. Линейные алгоритмы.
3. Разветвленные алгоритмы.
4. Циклические алгоритмы.
ТЕМА 5
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 693; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!