Лекция_М_1_Медбиоданные_виды.ppt

операций с медико-биологическими данными
Особенности работы с медико-биологическими данными
Оценка эффективности

медико-биологических данных
Понятие медицинской информации
Объективность медицинской информации
Достоверность медицинской информации
Доступность медицинской информации
Актуальность медицинской информации

сопровождаются выработкой различных сигналов.
Сигна­лами в медицине могут быть
В практической медицине
физические

сигналы - электромагнитные, звуковые, механические;
биологические сигналы – состав крови и других био­логических жидкостей;
сведения о состоянии челове­ка - рост, масса тела, давление;
объективные и субъ­ективные признаки заболеваний - жалобы больного, лихорадка, желтуха, результаты физикальных исследований.
В области организации здраво­охранения
различные цифровые показатели - заболеваемости, смертности;
сведения о финансовых, человеческих и материальных ресурсах.
За­регистрированные сигналы называются данными.

группы:
Количественные данные - параметры; их можно охаракте­ризовать дискретными величинами: рост

пациента, концен­трация в крови форменных элементов и биологически ак­тивных веществ, заболеваемость туберкулезом в группе на­селения, количество ВИЧ-инфицированных больных и др.
Качественные данные - признаки; они не поддаются точной оценке, хотя и могут быть ранжированы (т.е. систематизи­рованы по условным баллам: один балл, два балла и т.д.). К таким данным относятся, например, цвет кожных покро­вов, наличие болей, качество жизни человека и др. Каче­ственные признаки, которые могут быть отнесены только к двум категориям (их наличию или отсутствию), называ­ются дихотомическими.

его тела - отображают картину различных участков патологически измененных тканей

пациента, чаще всего с по­мощью средств лучевой диагностики - рентгенологической, радионуклидной, ультразвуковой, магнитно-резонансной; например, патологические изменения на рентгенограмме грудной клетки, изображение головного моз­га на компьютерной томограмме.

К статическим картинам относят фотографии макропрепаратов и гистологических срезов, эндоскопические изображения.

при непрерывной регистрации (на мониторе или жестком диске компьютера) движущихся

органов, например, сердца, легких, при изучении быстроменяющихся картин прохож­дения по организму рентгеноконтрастных или радиону­клидных веществ (при рентгенологическом исследовании пищеварительного тракта, радионуклидном исследовании сердца).

5. Динамические данные физиологических функций - электро­кардиограмма, электроэнцефалограмма, кривые, зареги­стрированные при прохождении радиоактивного вещества по организму и др.

при непрерывной регистрации (на мониторе или жестком диске компьютера) движущихся

органов, например, сердца, легких, при изучении быстроменяющихся картин прохож­дения по организму рентгеноконтрастных или радиону­клидных веществ (при рентгенологическом исследовании пищеварительного тракта, радионуклидном исследовании сердца).

5. Динамические данные физиологических функций - электро­кардиограмма, электроэнцефалограмма, кривые, зареги­стрированные при прохождении радиоактивного вещества по организму и др.

два различных понятия - признак и параметр, поскольку каждый из

них по-разному обрабатывается средствами информа­ционных технологий.
Признак - это характеристика пациента (или явления), ко­торая может иметь только два значения: наличие или его отсут­ствие.
Примеры - наличие болей, лихорад­ка, покраснение кожных покровов, припухлости в какой-то части тела, определение патологического образования на рентгенограм­ме грудной клетки, деформация зубцов ЭКГ.
Параметр - это величина, характеризующая свойство про­цесса, явления или системы в абсолютных или относительных величинах.
Примеры - показатели темпе­ратуры тела и артериального давления, концентрации в крови от­дельных веществ, изменение интервалов между зубцами на ЭКГ, размер выявленного патологического образования на рентгено­грамме, распространенность заболевания среди населения.

после­дующей обработки нередко возникает необходимость применения различных шкал измерения.
Суще­ствует

несколько таких шкал.
1. Шкала наименований - это группировка объектов в ряд непересекающихся классов.
При этом считается, что все объекты, принадлежащие к одному классу, являются идентичными, а к разным классам - различными.
К шкале наименований относят­ся симптомы и синдромы заболеваний.
Примеры - классификация патологических затемнений легочных полей на рентгенограмме грудной клетки: они могут быть округлыми, треугольными, иметь очаговый или тотальный харак­тер. Цвет кожных покровов может иметь обычную, желтушную, красную или синюшную окраску.
Шкала наименования представ­ляет собою наиболее простое деление свойств объектов.

шкала наименований, на которой отражена, в основном, тенденция процесса. На

такой шкале признаки объектов представлены в восходящем либо в нис­ходящем значении.
Пример - на такой шкале можно располо­жить в возрастающем порядке концентрацию гормонов в крови у больных с тиреотоксикозом, степень желтушности кожных по­кровов, скорость оседания эритроцитов крови.
3. Интервальная шкала - это шкала с наличием единицы изме­рения.
Пример - шкала температур термо­метра, в котором единицей измерения является один градус (или его доля).
4. Шкала отношений - это интервальная шкала с нулевой точ­кой, т.е. имеющей такую точку, в которой данный параметр прак­тически отсутствует.
Примеры - измери­тельная линейка, ростомер, весы.

данными медицинского характера, существует несколько основных эта­пов операции с данными:
1.

Сбор и первичная обработка данных - это накопление ре­зультатов исследований в том объеме, который задан усло­виями поставленной задачи или необходимостью принять адекватное решение.
Существуют специальные правила, определяющие объем требуемых данных для каждого клас­са задач. Собранные данные подлежат первичной обработ­ке, которая включает в себя отсечение «лишних», некоррек­тно зарегистрированных сигналов. Первичная группировка реализуется по типу данных и классам изучаемых явлений.
2. Оценка эффективности измерения данных - это определе­ние степени точности и величины погрешности зарегистри­рованных сигналов и полученных данных.
3. Сохранение данных - это регистрация данных на специальных бланках в виде твер­дых копий или на магнитных носителях.

- это сведение всех полученных данных к единой форме, которая

долж­на соответствовать требованиям компьютерной обработки и обеспечивать сопоставимость всех данных между собою, а также доступность их для всех заинтересованных пользо­вателей.
5. Фильтрация и очищение данных - это отсеивание лишних сигналов, обусловленных неточностью работы регистри­рующих приборов, некорректно собранной информацией о состоянии изучаемого явления. Этот способ использует­ся также при объективно существующей неоднородности структуры и функционирования отдельных систем челове­ческого организма.
6. Кодировка данных - это унификация формы представления данных на бумажных или магнитных носителях.
7. Сортировка данных - это упорядочение данных по задан­ному признаку или совокупности их характеристик .

это изменение формы данных по заданному алгоритму или между различными

типами носителей.
9. Сжатие и архивация данных - это уплотнение данных на носителях и организация их хранения, нередко связана с изменением их формы.
10. Защита данных - это приведение данных по специально­му алгоритму к форме, которая недоступна для несанкци­онированного их использования (шифрование, или крип­тографическая обработка данных).
11. Транспортировка данных - это передача данных на рас­стояния с помощью механических или телекоммуникаци­онных каналов связи.

данных - это накопление их в достаточной степени для того,

чтобы принять адекватное решение или получить стати­стически значимый результат. Объем данных обычно задается за­ранее либо определяется анализом промежуточных результатов. Нередко объем данных ограничен объективно существующими обстоятельствами, например, ограниченным количеством боль­ных, поступивших на лечение с конкретным исследуемым забо­леванием.
Сбор данных - очень важная составляющая часть обработки первичного материала. Особенно это касается тех случаев, когда имеют дело с измерением медико-биологических сигналов. Все эти измерения, как бы точны они не были, обязательно имеют некоторую степень погрешности. Это может быть связано с огра­ниченной точностью инструментов, которыми проводятся изме­рения - линейки, электронного прибора или других технических средств. Погрешность может быть обусловлена также и вариа­бельностью самого измеряемого объекта, например, колебания­ми биологических параметров человека во время исследования (суточные биоритмы), отсутствием достаточной фиксации тела человека в момент антропометрических измерений, наводкой по электросетям во время снятия биопотенциалов (ЭКГ, электро­энцефалография).

измерительных приборов или методов измерения. Они имеют случайный харак­тер. Их

влияние на точность измерения может быть уменьшено, если увеличить количество измерений объекта исследования или увеличить продолжительность каждого измерения (это каса­ется, в основном, электрических величин).
Систематические ошибки - возникают при неправильной работе аппаратуры, калибровке лабораторного оборудования (электрон­ных приборов, весов, тонометров и др.), технологии приготовления химических растворов в биохимических лабораториях, ошибок, до­пущенных в расчетах. Конечные результаты подобных измерений оказываются во всех случаях либо завышенными, либо заниженны­ми, т.е. всегда однозначно искаженными. Единственная возможность избежать систематических ошибок - это тщательно контролировать исправность медицин­ской аппаратуры, проводить регулярную поверку в специальных лабораториях, следить за правильностью выполнения диагности­ческих и расчетных процедур, корректно выполнять эти расчеты.

применяют ряд критериев, главными из которых являются:
Точность измерений - соответствие

результатов измерения истинному значению определяемой величины. Высокая точность измерения достигается при минимальных рандомизированных и систематических погрешностях.
Правильность измерений - качество измерения характери­зует величину систематических погрешностей. Чем они меньше, тем более правильным оказываются измерения.
Сходимость измерений - характери­зует величину случайных ошибок. Чем они меньше, тем лучше схо­димость измерения. Этот критерий показывает, насколько близки друг к другу измерения, выполненные в одинаковых условиях, т.е. в одной и той же лаборатории и на одном и том же приборе.
Воспроизводимость измерений. Этот критерий показывает, как близки между собою будут результаты измерений, выполнен­ных в различных условиях, т.е. в различных лабораториях, на раз­личных аппаратах и различными людьми.

пациентах и заболеваниях, образующаяся при их взаимодействии с адекватными им

методами и снимающая неопределенность и неполноту предварительных знаний.

В этом определении ключевыми положениями являются:

наличие медицинских данных,
обработка данных адекватными методами (датчикам, ком­пьютерами, пакетами статистических программ и др.),
снятие неопределенности знаний о предмете.

к информации выглядит следующим образом.

разделять на объективную и субъективную.
Объективной считается такая информация, которая

создается путем регистра­ции аппаратными средствами при исследовании пациента и диа­гностики заболеваний.
Такими исследованиями являются, на­пример, всевозможные датчики биопотенциалов человека, термо­метрия, эндоскопия, биопсия. К ним относятся также различные способы получения изображения его внутренних органов - рент­генография, компьютерная томография, ультразвуковая биолока­ция. К объективной информации можно отнести статистические показатели работы лечебных учреждений, цифровые данные дея­тельности органов здравоохранения.

анализе сигналов непосредственно человеком, без при­менения каких-либо сложных электронных устройств.

Субъек­тивными данными являются, например, результаты осмотра боль­ного, пальпация его органов, другие данные физикальных иссле­дований.
Деление на объективную и субъективную информацию не всегда можно четко разграничить. Более того, процесс перехода данных в информацию обязательно сопрово­ждается возрастанием ее субъективного компонента. Связано это с человеческим фактором - ведь потребителем информации явля­ется человек - медицинский работник. И он вправе оценивать ту или иную даже кажущуюся абсолютно объективной информацию со своих, чисто субъективных человеческих позиций. Одна и та же рентгенологическая картина состояния легких, в принципе объективно отражающая их состояние на рентгенограмме, может содержать различную информацию в зависимости от подготов­ленности медицинского работника, эпидемиологической ситуа­ции, других медицинских данных.

об­следовании пациента данных применяется понятие «золотого стан­дарта».
Золотой стандарт - это

медицинский диагноз, установлен­ный максимально объективным методом исследования, т.е. тем, который с наибольшей вероятностью отражает истинное состо­яние исследуемого пациента.
Обычно в качестве золотого стандарта выступают данные вскрытия (аутопсии), прижизненной биопсии, иногда корректно выполненных сложных методов исследования. Так, в качестве золотого стандарта в диагностике ишемической болезни сердца могут выступать данные контрастного исследования коронарных сосудов - коронарографии, или в диагностике опухолей голов­ного мозга - данные магнитно-резонансной томографии, а в диа­гностике ишемического инсульта - результаты перфузионной компьютерной томографии. С золотым стандартом сравнивается объективность всех других используемых методов исследования и таким образом определяется их информативность.

зарегистрированными данными.
При регистрации биологического сигнала от пациента неизбежно возникают

помехи, или «информационные» шумы.
Соотношение между величиной сигнала и количеством шумов определяет каче­ство работы регистрирующей системы. Чем выше уровень реги­стрируемого сигнала и чем слабее посторонние шумы, тем досто­вернее информации.
В медицинской статистике существует общеизвестная закономер­ность: чем большее количество цифр анализируется в данной когорте пациентов, тем выше достоверность получаемых резуль­татов.
Чем больше представительность выборки, тем выше сходимость результатов или меньше стан­дартная погрешность.

различные способы получения полезной информации:

на пути сигнал-шум ставят специальные фильтры,

настроенные на про­пуск полезных сигналов и задержку шумовых. В некоторых ап­паратах существуют специальные «электронные ловушки», захва­тывающие посторонние сигналы с высокой энергией и не пропу­скающие их дальше по регистрирующему тракту.
Целенаправленно наблюдают (под контролем регистрирующе­го прибора измеряют «геометрию» регистрации), чтобы полез­ный сигнал имел наибольший выход, а шумовой - наименьший.
Увеличивают число всех зарегистрированных сигналов - и полезных, и шумовых. В итоге результирующий сумматор регистрирующего прибора сможет выделить по закону случайных чисел полезный сигнал и его зафиксировать. Таким способом поступают, например, при кардиомониторинге, когда регистрируют несколько сот и даже тысяч кардиоциклов.

составляющим - доступность к данным и доступность к адекватным методам

анализа данных.
Доступность к данным определяется возможностью по­лучить медицинскому работнику ту или иную информацию. Не­которые данные могут иметь ограничительные грифы различной степени секретности. Доступ к ним разрешен лишь ограниченно­му контингенту медицинских работников, специально оговорен­ному регламентом работы лечебного учреждения.
Доступность к методам анализа данных - реальная возможность использования конкретного метода диагностики или лечения.
Так, например, при несомнен­но высокой информативности такого важного диагностического метода исследования головного мозга, каким является магнитно­резонансная томография, его доступность может быть ограничена небольшим количеством таких аппаратов в районе проживания конкретного пациента (либо их отсутствием вообще).
Доступ­ность метода исследования может быть также ограничена по фи­нансовым мотивам лечебного учреждения, страховых компаний или самого пациента.

соответствия текущему моменту времени.
В медицин­ской практике постоянно следует учитывать

то обстоятельство, что достоверная и адекватная медицинская информация, например, лабо­раторные анализы, результаты инструментального диагностического исследования, данные опроса больного или физикального исследо­вания, потеряют свою актуальность, если информационный процесс длительно растянут по времени.
В равной степени это относится к де­мографическим и статистическим показателям, литературным сведе­ниям о медицинских проблемах и вопросах здравоохранения.

на группы:
Медицинская информация немедленного применения.
Сюда может быть отнесена информация,

касающаяся сведений о пациенте, находящемся в критическом состоянии (напри­мер, лабораторные анализы, результаты инструментальной диагностики).
К этой группе можно отнести некоторые сведения об угрожающей эпидемиологической ситуации;
в режиме немедленного применения информации работают службы скорой помощи, МЧС, реанимации, нередко при­емного отделения стационара.
Информационная среда не­медленного применения должна обеспечивать возможность распараллеливания функций, представления данных на компьютерных носителях и в виде твердых копий (документа - бумажного или пленочного).
Следует помнить, что ответственность медицинских работ­ников всех уровней за адекватность и сохранность инфор­мации немедленного применения очень высока.

включают:
всю медицинскую инфор­мацию, касающуюся ведения конкретного больного.
учетно-статистическую документацию ле­чебного

учреждения, актуальную для текущего момента,
электронные и бумажные архивы текущей информации, со­храняющие свою актуальность в течение нескольких дней,
внешняя информация регионального уровня (эпидемиоло­гические, статические и другие сведения).
Медицинская информация долгосрочного значения. К ней относятся
информационные базы дан­ных лечебного учреждения,
долгосрочные - электронные или бумажные архивы постоянного хранения,
директивно-­правовая, юридическая и регламентирующая документация регионального и федерального уровней.
Здесь непремен­ным условием сохранности информации является дублиро­ванные ее на различных магнитных и оптических носителях или в виде твердых копий.

В любой момент одна и та же информация может пере­йти

из одного разряда в другой.

Для большой уверенности в со­хранности информации и адекватности ее использования в ле­чебном учреждении приказом руководителя должны назначаться отдельные лица из персонала этого учреждения, компетентно от­ветственные за тот или иной информационный поток.

групп медико-биологических данных.
Что такое признак при оценке медико-биологических данных
Что такое

параметр при оценке медико-биологических данных
Перечислите 4 шкалы измерений медико-биологических данных.
Назовите 11 этапов операций с медико-биологическими данными
Как понимать термин «медицинская информация»?
Что такое объективная медицинская информация, субъективная медицинская информация и золотой стандарт?
Как понимать актуальность медицинской информации?
Что такое «медицинская информация немедленного применения»?
Что такое «медицинская информация среднесрочной актуальности»?
Что такое «медицинская информация долгосрочного значения»?