Медикобиологични науки



Дата02.01.2018
Размер136.35 Kb.
Размер136.35 Kb.

Деп.”Медикобиологични науки”,1618, София Монтевидео 21 тел. 81 10 380 и 81 10 280



тел.: 955 54 51, B. 2239



е-mail: jvinarova@nbu.bg
Базови Програми “Естествени науки ”, “Приложна биология” и “Обща и приложна биология”

Курс “Биомедицинска култура”


Хуманитарно културознание в биомедицината
Медицинската кибернетика, информатика и компютърно дело - един опит за преглед на тяхното развитие
1.Вместо увод

За година на раждане на медицинската кибернетика се смята 1959 г , когато в Неапол се състои Първият Международен Конгрес по тази наука. Първото българско участие е това на проф.В.Гатев, през 1964г – на Втория Международен Конгрес в град Неапол – то е и първата международна изява за български учен въобще в областта на новата наука кибернетика.

(Вж. Сборник Cyberculture, издание НБУ, 2000г, ISBN 954-535-227-2.)

Първата българска книга в областта е ”Кибернетика и медицина” на проф.Полнарев през 1964г.

Представянето и анализът започваме с най-ново време, към края на 80-те и началото на 90-те години, което е свързано със следните промени: Медицинските компютърни центрове – Medical Computer Center и различните групи, занимаващи се с обработка на медицински данни – Medical Data Center, променят имената си, като се обединяват около новото понятие Медицинска Информатика – Center for Medical Informatics.

Водещ дял от новата интердисциплинарна наука е МЕДИЦИНСКИЯТ КОМПЮТИНГ – КОМПЮТЪРНАТА УПОТРЕБА (приложение) – включваща самото програмиране и работа с апарата (цялата информация, която минава за видовете обработки). Не може да се идентифицира медицинската информатика само с компютинга, защото за изпълнение на медицинските задачи в областта трябва:

1.да се структурира и опише с понятийния апарат на частната медицинската специалност /конкретика по медицинските профили или с общата терминология/ всичко онова, което ще се обработва със специализираните методи и средства на новите науки и технологии

2.да се избере методологичен апарат за новата дейност

3.да се формализират процедурите за такова изследване

4.да се изработят оптимални алгоритми за обработка на информацията

5.да се проектира “дружелюбен софтуер” за новия вид потребители – тези от професията на здравните специалисти

6.да се избере и мотивира конфигурацията на необходимия хардуер

7.сега вече да се изгради компютърна програма, сходна и съвместима с другите медицински практики.

Но медицинската информатика е още и СИСТЕМА ОТ СПЕЦИФИЧНИ ВЪЗГЛЕДИ И МЕХАНИЗМИ НА ВЪЗПРИЕМАНЕ НА МЕДИЦИНСКИТЕ И ВСИЧКИ ДРУГИ ЗДРАВНИ ЯВЛЕНИЯ И ПРОЦЕСИ - ИДЕОЛОГИЯТА И ФИЛОСОФИЯТА НА НАУКАТА, както и фискалните, пазарни и дори бизнес процеси и процедури, свързани с работата в такава технологизирана среда.

2. Преглед на възникването и развитието

Идеята за използуване на компютрите в медицината е формулирана за пръв път през 1945 г в Доклад за следвоенните научни проучвания, разработен и представен за анализи и вземане на решения на Президента на САЩ. В него са описани възможностите, които могат да се очакват от едновременното използуване на средствата на изчислителната техника в медицината – какви прозорливи консултанти е имал президентът! Тук да си спомним, че по това време в света съществува само един единствен електронен цифров интегратор и компютър - конструираният от Джон фон Нойман и сътрудници /Джон Уилиям Мочли+Джон Преспър Екърт/ през 1944 г. - ENIAK, работещ с перфокарти и на площ от 55 кв.м, но все пак смятащ 1000 пъти по-бързо от човека./Electronic Numerical Integrator and Computer – ENIAC/. (Разликите между видовете концепции за запомнящо програми устройство и електронна система, която прави изчисления вместо човек)

През 1953 г във Франция се изгражда първата система за диагностика на очни заболявания - една перфокартна сортировъчна машина /R.Paycha/, през 1954 г в сп.”Lancet” R. Nach описва т.н. “Логоскоп”, едно подобие на ръчните перфокарти със суперпозиция, днес напълно забравени, който се усъвършенствува и само след една година вече включва стотици заболявания с хиляди симптоми - едни диагностични възможности, приближаващи се до тези на начинаещия лекар. Неописуем възторг! За пръв път в човешката история – една неподлежаща на повторение, имитация или описание интелектуална дейност, каквато е диагностиката, се извършва от уред, който само условно може да бъде причислен към изчислителните машини, а не от човек! Значи компютрите могат не само да изчисляват, но и да извършват уникалните човешки интелектуални дейности!.

Следва интензивно разработване на бъдещите теоретични основи на новото научно направление и имената на героите идват през 1959 г - това са лекарят Lee Lussted и неговият приятел математик, който има и медицинско образование Robert Ledley, авторите на основополагащата студия “ Логическите основи на диагностиката”, в която авторите свеждат до относително прости таблици диагнозата и прогнозата на заболяванията, а така те вече лесно могат да бъдат представени и като компютърни програми.

Тази фундаментална студия ни удивлява и с друго – лекарската интуиция, опит и изкуство да се борави творчески с вероятностите за развитие на болестния процес, са също макар и частично включени в математическите формули! Това става с помощта на една малко известна до тогава, а само споменавана формула на шотландския математик от 18 век Bayes (Байесовско решаващо правило) – и тя веднага става за много дълго време център на вниманието при описание на процедурата/ите/ по вземане на медицинските решения.

Къде тук е революционната промяна? В доказателството, че прецизното определяне вероятността от участие на даден симптом в набора от симптоми, описващи дадена диагноза, може да се приеме като основание за поставяне на тази диагноза.

И започва един полемичен, скандален период, в който журналисти, учени и лекари спорят сензационно: може ли друг да носи отговорност за поставената диагноза, освен лекаря ? Този въпрос е любим и актуален и днес – “бялата мафия”.

И така до 1961 г , когато кардиологът Warner публикува първата в света вероятностна матрица, свързваща вродените сърдечни пороци с техните симптоми – основа на реализирана компютърна програма. Поставено е началото на новото, МАШИННО РЕШАВАНЕ НА МЕДИЦИНСКИ ЗАДАЧИ. Науката вече се развива в съответствие с :



  1. постиженията на компютърното дело

  2. развитието на самата наука информатика

  3. взаимното проникване методите на информатиката в новия свят на медицинската наука и практика, в здравеопазването.

Основният пакет от разработки са посветени на :

  • Опити да се алгоритмизират лекарските дейности, като се описват всички мисловни процеси, свързани с вземането на решения в медицината – не само диагностиката, но и всички други видове управление; както и МЕДИЦИНСКИЯТ ИМИДЖИНГ.

Обобщенията охлаждат страстите и по естествен път компютърната роля при диагностицирането е доведена до единствено приемливото участие в процеса като уникален вариант на обективно ПОДПОМАГАЩИ, СЪВЕТВАЩИ ИЛИ КОНСУЛТИРАЩИ лекаря СРЕДСТВА, (методични, математични, технологични), И СИСТЕМИ.

  • Разгъване на болнични изчислителни центрове –нова мощна вълна от интерес! Също и в България: като част от Националната Програма за електронизация на народното стопанство – в областта на медицината от 1981 г се разработва проектът “Електронизирано Болнично заведение” – с място за внедряване Районната болница в Ботевград, като за целта там за пръв път се създава Локален Болничен Изчислителен Център за обработка на информация от Многопрофилната болница. В началото тя е само медицинска, после и стоково-парична, отчетна, статистическа и др. Темата е отчетена през 1986 и след това още доработвана, променяна и реинвестирана (регистрирана в АИС”Сирена” – №. 80167098, 8218100 и др)

  • Производство на софтуер с медицинско предназначение – днес масова практика на най-мощните световни фирми, цяла една индустрия.

В края на 70-те години приложните направления на новата медицинска информатика са: подпомагане на медицинските решения, записи на истории на заболяванията, справочни с-ми, измерване и разчитане на биосигнали, за анализи и ползуване на медицинска литература, но също и административни и счетоводни системи, автоматизирани системи за обучение по медицина. Очертава се една уникална група от специалисти, които са свързващото звено между компютъра и практикуващия лекар.

Във времето до 1990 г се създават перфектни и приложими Медицински Информационни Системи с разнообразни данни за пациента /вкл. записи на сигнали и изображения/; за справки при диагностика и прогнозиране; референтни справочни стойности; за всякаква администрация и управление; за данни свързани с медикаменти; за тестове при обучение и специализация; за контрол и т.н. Създават се и КОМПЮТЪРНИ МРЕЖИ, с възможност за включване и на други видове справочни системи – за близки до медицината области - химия, екология, биохимия, биология, здравеопазване.

Появата на ИЗКУСТВЕНИЯТ ИНТЕЛЕКТ и на ЕКСПЕРТНИТЕ СИСТЕМИ, с включени бази от знания – са като нова вълна на надежда, че диагностиката може да бъде поверена без влошаване качеството на работа и намаляване личните отговорности на лекарите (това е днес основната полемика!) на компютрите. От 1985 до 1990 обработката на БАЗИ ОТ ЗНАНИЯ е модният шлагер в професията.

За да се появи Интернет и новите надежди, страховете и споровете да се преместят в тази посока – днес се говори вече за “Интернет-базирани решения в медицината” – И-медицина, еЗдравеопазване, както и за медицина-базирана на доказателства – свои и чужди, за Телемедицина, защото комуникационните технологии и връзки са неразделна част от информационния обмен и обработки.

В края на периода за пореден път се охлаждат страстите, като се приема за оптимално и модно поведението, при което диагностиката се оставя за лекаря /другото е научна фантастика/, но видовете помощ и интелектуална подкрепа, които се очакват от компютъра (особено от разстояние) се увеличават наистина многократно.

3. Избори на името на дисциплината

Наименованието на това научно направление не е точно и еднозначно установено още с възникването му. Използуват се различни означения, които днес са свързани с отделни раздели на голямото направление.



МЕДИЦИНСКА КИБЕРНЕТИКА (най-общо - като появила се през 1948 г с фундаменталния труд на Норберт Винер “Кибернетика или управление и връзка в животното и машината” наука за управлението въобще), или по-малко популярният МЕДИЦИНСКИ КОМПЮТИНГ; или КОМПЮТЪРНИ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИИ В /за/ МЕДИЦИНАТА. МЕДИЦИНСКАТА ИНФОРМАТИКА като термин в миналото е използувана за обозначаване по-скоро на обработката на различни литературни източници(днес съвсем не е така). Много са флуктуациите на името – като огледало ще ги видим в Американската Асоциация по Медицинска Информатика: така в 80те години те са две - асоциация по Медицинска информатика и по Медицински Компютинг, следва тяхното обединение – като вече се приема името Медицинска Информатика и Компютинг, а през 1990г последната част въобще отпада. За да се подчертае значимостта на обучението по това научно направление следва да се напомни приетото решение на Съвета на министрите на Европа през 1991 г. бързо да се интензифицира обучението по медицинска информатика в страните от ЕО , за да се изравни с това в САЩ.

У нас само две дати: първата книга на проф. Полнарев “Кибернетика и медицина” през 1962 г и фактът, че от 1986г има лекционно обучение на студенти в рамките на курс за преподаване на катедра “Социална медицина”. От 1989 г в НБУ за пръв път у нас се формира цялостна програма за академично обучение “Компютърни системи и технологии в медицината”.

Преди около 20 г.акад.Амосов предрече, че компютърът ще се превърне в символ на лекарската професия, така както е и фонендоскопът.Това е вече факт и реалност, защото медицинската информатика е част от професията и самостоятелно научно и приложно направление и специалност.

4.Пътят към професията

Днес са много размити представите за граница между потребител и висок професионалист – след практически МАСОВОТО НАВЛИЗАНЕ НА МНЕМОНИЧНИТЕ ПРОГРАМНИ ПРОДУКТИ.

Така днес в МЕДИЦИНАТА са в употреба едновременно и потребителски и уникално разработени професионални софтуерни продукти, които се прилагат и от лекарите и от специалистите по медицинска информатика. Като се подчертава, че това е само приложната част от научното направление, следва да отличим условно три степени на навлизане /прилагане/ компютърните технологии в медицинската наука и практика:


  1. Краен потребител * END USER*

  2. ПОТРЕБИТЕЛ *USER* - при задължителна работа с операционни системи - ОТ ТОВА НИВО И ПО-ВИСОКО ЗАПОЧВА МЕДИЦИНСКИЯТ ИНФОРМАТИК.

  3. Професионален медицински информатик – остава въпросът какво да бъде неговото образование?

В нашата информационна ера сроковете за обучение стават все по-къси, а доказаният интердисциплинарен характер на професията, нейната насоченост като съвременен МЕДИАТОР между специалисти с различно мислене е уникално. Работата в “смесен колектив” е абсолютно важна част от обучението , за да има реализация. Кой от двата пътя? От медицина към информатизация и компютеризиране или обратният е по-естествен и лесен? И защо?

Дали изучаването на медицинската терминология и местата на възникване на медицинската информация, нейната оценка и значимост, или пък навлизането грамотно в математическата символика и логика? Спойката в такъв колектив, ”ВЪТРЕШНИЯТ СЛЕНГ” е трудна задача, която трае 2-3 години. Във всеки случай основно за практическата работа е правилото ЗА СОМООБУЧЕНИЕ в слабо представената образователна област. Това правило се следва стриктно и активно от добре пласираните експерти, които са продукти на индивидуалната си работа и практика в различна среда! Най-голям е проблемът да бъдеш приет като част от средата в професионалното обкръжение на “извънуниверситетската“ ти среда. За това помага не квалификацията , а профикултурата.


5.Основни направления

Като родена от връзката между компютърното дело и медицинската наука , медицинската информатика развива по-късно своя собствена методология и научен терминологичен апарат. Тя е ЕДНО ИНТЕРДИСЦИПЛИНАРНО НАУЧНО НАПРАВЛЕНИЕ С ТРИ ВЗАИМООБВЪРЗАНИ СФЕРИ :



  • Информация (но също данни и факти, както и знание – т.е. пред и постинформационни продукти и произведения) - не само медицинска, а здравна, парамедицинска, стопанска, правна, финансова, статистическа, управленска, законова и нормативна, стандартизационна

  • Компютърни технологии - като средство и част от системни организации

  • Медицина, здравеопазни услуги и дейности -наука и практика - като свързващо ги звено, защото обектите, процесите и явленията, които тя предлага като образци за изследване и наблюдение са източниците на данни и информация в здравната сфера

  • Комуникационни средства – стационарни и мобилни, за задължително пренасяне на готови информационни и постинформационни продукти към неограничен брой потребители, на неограничен брой дестинации, в пожелано време.

Обработва се медицинска информация в четири основни направления:

1.МЕДИЦИНСКИ ДАННИ И ИНФОРМАЦИЯ (специализирани и помощни)

2.МЕДИЦИНСКИ ЗНАНИЯ

3.МЕДИЦИНСКИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

4.МЕДИЦИНСКИ ОБРАЗИ И СЦЕНИ (дву и триизмерни движения).

На едно по-високо ниво на абстракция медицинската информатика развива три свои базови направления:



А. Клинична информатика , свързана с обслужването на лекаря- Болнични Информационни Системи - тя се е развила първа

Б. Здравна информатика - здравно-осигурителни системи, здравни каси, менажиране и управление, имиджинг, стопанисване, но и епидемиологична статистика

В. Информатика на човешкия организъм – връзки с околната среда, екология, урбанизация, професионални и хигиенни проблеми и т.н.

Те всички изследват системите като движение и промяна на МАТЕРИЯ, ЕНЕРГИЯ, ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЕ , НО И КАТО ВЗАИМНА ОБМЯНА НА ИНФОРМАЦИЯ.

Създаване на ИНФОРМАЦИОННИ МОДЕЛИ на различни нива, в различни състояния, в различно време, при различни взаимодействия, с различни участници, с разлики в информационния обмен е основа на представите ни за болестите.

Определение на живота като процес на обмяна на материя, енергия и информация.

6. Мултимедийните технологии в медицината и здравеопазването

В началото на века основните медии за представяне и предаване на медицинска информация са : телеграфът, радиото, печатът и киното.

Първата интерактивна - т.е. с протичане на двустранна информация медия е телефонът.

С появата на озвучените филми, телевизията и видеото започва бързо сливане на медиите. Днес, УСЛОВНО, ТЕЗИ ТРИ ФОРМИ ЗА ПРЕНОС НА ИНФОРМАЦИЯ МОГАТ ДА БЪДАТ НАРЕЧЕНИ МУЛТИМЕДИЯ.



Компютърът прави възможно агрегирането на двете медийни техники: звукова и визуална (снимки, други видове изображения, представяне на движения като анимация или кино). Сега се разменя специализирана медицинска информация при обединение на:

текст графика звук фото анимация

филми (с дву или три измерни образи)

Днес под мултимедийни технологии се разбира именно такава - уникална интерактивна форма на информационно общуване .

Основен носител на информация в медицината днес все още е хартията - видовете действуващи МЕДИЦИНСКИ ДОСИЕТА и ДОКУМЕНТИ – по видове: амбулаторни, болнични, диспансерни, специализирани и много др, които съдържат основно ВЕРБАЛЕН запис, с различни елементи на МНЕМОНИЧНОСТ – видове съкращения, символика, кодове, цифри, образни средства и основно терминологията.Всички се предлагат в досиетата с техните ОПИСАТЕЛНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ.

Възможностите за мултимедийно представяне на сложната медицинска информация РЕВОЛЮЦИОНИЗИРАТ съвременните НАЧИНИ ЗА ИНФОРМАЦИОННО ОБЩУВАНЕ – заради агрегирането на ТЕКСТ, АУДИОСАГНАЛ, ТРИМЕРНА КАРТИНА/и/, ВИДЕОФИЛМ и техните неповторими комбинации.

Създава се съвършено нова професионална среда поради оптимални, в сравнение с досега използуваните методи, за междуличностна комуникация.

Процесът освен социокултурна има и една чисто физиологична страна, на която почти не се отдава внимание: мозъчният център, който възприема слухово или от писмен текст думите , се намира в лявото полукълбо, а осмислянето и възприятието на изображения става с дясното. Реалното превръщане на всяко едно вербално съобщение в зрителна представа изисква специфична психологическа нагласа – тя следва да се възпитава и обучава.

Доказано е по безспорен начин, че визуалното, вместо вербално представяне на информация носи предимства за нейното обобщено и точно възприемане.

Ето как стигаме до нуждата от визуализация на уникално разнородната медицинска информация и знания – вече се търси някакъв ИНТЕГРАЛЕН ОБРАЗ НА КОНКРЕТНОТО ЗАБОЛЯВАНЕ, получен чрез серия от обработки на всякакви по вид и комбинации от медицински данни - параметри, обединени в специфични клинични и параклинични комплекси. Т.е. визуализират се данни получени по всякакъв сензорен път.



Мултимедията се превръща в нов специален клон на медицинската информатика.

7. Сценарии на развитие

1.Овладяване и развитие на мултимедийни технологии за представяне на специфичните медицински нужди (като сбор от видове възприятийно представяне на информация).

2.Включване с преливане и адаптация методологията на основните медицински дисциплини – клинични, параклинични и вече парамедицински.

3.Развитие на информационни модели за описание и последващо управление в клиничната медицина и парамедицината. /Moulding* Modeling*/

4.Развитие понятиен апарат и частна методология на науката и профи-езикът

5.Проектиране на специализиран софтуер за медицината и клоновете й , който се отразява в ежегоден каталог за медицински софтуер Bayer’s Guide,

От където е ясно, че днес се работи по четири основни направления на програмиране:


    • А/ за бази от медицински данни

    • Б/ за бази от знания

    • В/ за редактиране на образи

    • Г/ за реконструкция на сцени

една истинска медицинска софтуерна промишленост!

8. Вместо заключение

Развитието на тази нова за страната научна дисциплина следва да върви в две основни направления:

(а)Обучение и квалификация (преквалификация) на потребителите на медицински компютърни продукти, които и сега работят в областта, но са всички (или почти всички) самоуки, самообучаващи се по свои си пътища

(б)Подготовка – системна – на професионалисти .



Медицинската информатика не се изчерпва само с компютинга, такова твърдение е толкава нелепо, колкото представата че микробиологията или паразитологията се изчерпват с прилагането на микроскопа – като средство и инструментариум.

Да споменем дискусията през 1995 г в сп.”Methods of information in medicine”: “дали е нова ПРОФЕСИЯ МЕДЦИНСКАТА ИНФОРМАТИКА?” Понятията професия и спецалност са еднозначни.

Основните задачи за специалността и професията, като нейни направления на развитие, са:

А)Изграждане и поддържане на националната здравно осигурителната система, централизирана, доброволни /частни/ компании и каси

Б)Създаване на интегрирана болнична информационна система В)Реализиране на стратегия за телекомуникационна обработка на казуси, в т.ч. с използуване на компютърни връзки; телемедицина, кибермедицина

Г)/Обезпечаване вариант на комуникации между здравните заведения - мрежов вариант и включването им в някои от европейските здравно-информационни мрежи (примери: за трансплантация и донорство на органи, епидемии, промоция на здравето, международни програми срещу пандемиите, социално най-значимите болести и др); телемедицина, кибермедицина.


-Тази лекция е част от курса “Биомедицинска култура” в НБУ, департамент Медикобиологични науки

Лектор – проф. д-р Ж. Винарова, д.м.н. -©®


Creator J.Vinarova




Сподели с приятели:


©zdrasti.info 2017
отнасят до администрацията

    Начална страница