Назначение компьютерных медицинских систем

Назначение компьютерных медицинских систем

Введение

информационный автоматизированный медицина

Информация - сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления.

Как известно, информация в настоящее время является одним из главных факторов успеха на рынке. Информация позволяет организации или гражданину узнавать необходимые ему сведения, которые могут принести определенную прибыль, только нужно правильно уметь оперировать полученными сведениями. Порой незначительные сведения спустя короткий промежуток времени становятся дорогим товаром. Как было сказано выше, просто необходимо правильно использовать информацию и ее анализировать. Раз информация может приносить прибыль организации, следовательно, ее необходимо правильно хранить и защищать.

Стоит отметить, что информация имеет свою классификацию.

Информация классифицируется на информацию общедоступную и информацию ограниченного доступа. Ограничение доступа к информации устанавливается законами в целях защиты основ конституционного строя, нравственности, здоровья, прав и законных интересов других лиц, обеспечения обороны страны и безопасности государства. К общедоступной информации относятся общеизвестные сведения и иная информация, доступ к которой не ограничен.

В свою очередь информация ограниченного доступа подразделяется на государственную тайну и конфиденциальную информацию.

Под конфиденциальностью информации понимается обязательное для выполнения лицом, получившим доступ к определенной информации, требование не передавать такую информацию третьим лицам без согласия ее обладателя.

В выпускной квалификационной работе будет рассмотрен один из видов конфиденциальной информации - персональные данные ГУ «Областного Житикаринского реабилитационного центра для инвалидов».

К персональным данным относят следующие сведения - сведения о фактах, событиях и обстоятельствах частной жизни гражданина, позволяющие идентифицировать его личность (персональные данные), за исключением сведений, подлежащих распространению в средствах массовой информации в установленных государственными законами случаях.

Персональные данные - это особый вид конфиденциальной информации, требующей определенные правила работы с такой информацией.

Персональными данными признается любая информация, относящаяся к определенному или определяемому на основании такой информации физическому лицу (субъекту персональных данных), в том числе его фамилия, имя, отчество, год, месяц, дата и место рождения, адрес, семейное, социальное, имущественное положение, образование, профессия, доходы, другая информация.

Объектом изучения является ГУ «Областного Житикаринского реабилитационного центра для инвалидов»

Предлагаемая к рассмотрению система хранения и обработки данных о пациентах ГУ «Областного Житикаринского реабилитационного центра для инвалидов» («Автоматизация сбора и обработки данных ГУ «Областного Житикаринского реабилитационного центра для инвалидов»»), в первую очередь, предназначена для информационной поддержки деятельности руководства и медицинского персонала реабилитационного центра путем предоставления оперативной информации о ходе обслуживания пациентов, а анализа данных и генерации отчетных документов. Весь объем работ по созданию полнофункциональной автоматизированной системы подразделяется на два взаимосвязанных этапа. На первом этапе выполнения работ реализуется базовая информационная система, осуществляющая централизованный сбор, накопление и обработку информации, поступающей из приемного, отделения. Вся информация упорядочивается и хранится в централизованной базе данных (БД) в едином формате. Кроме того, обеспечивается управление БД, назначение прав доступа пользователей и администрирование ресурсов системы. Благодаря специализированному программному обеспечению сотрудники реабилитационного центра получают возможность оперативного поиска и регламентированный доступ к информации о пациентах. Для формирования отчетов предоставляются средства вывода информации на печать в стандартной форме, принятой в реабилитационном центре. Кроме того, в системе предоставляется возможность получения стандартного набора отчетных документов для вышестоящих организаций и прочих учреждений.

При разработке системы предусматривалась ее круглосуточная эксплуатация в условиях невысокого уровня компьютерной грамотности медицинского персонала с регламентированными перерывами на резервное копирование / восстановление данных и техническое обслуживание средств вычислительной техники. Пользовательский интерфейс системы интуитивно прост и понятен как для работы, так и для обучения, а в программном обеспечении предусмотрена встроенная функция оперативной помощи пользователю. Программное обеспечение устанавливается в соответствии с видами медицинских услуг, оказываемых пациентам реабилитационного центра. Задачу хранения и обработки данных выполняет подсистема хранения и обработки информации (подсистема-сервер).

1. Аналитическая часть

.1 Какую роль играют компьютеры в медицине?

Компьютерная аппаратура широко используется при постановке диагноза, проведении обследований и профилактических осмотров. Примеры компьютерных устройств и методов лечения и диагностики:

-       компьютерная томография и ядерная медицинская диагностика - дают точные послойные изображения структур внутренних органов;

-       ультразвуковая диагностика и зондирование - используя эффекты взаимодействия падающих и отраженных ультразвуковых волн, открывает бесчисленные возможности для получения изображений внутренних органов и исследования их состояния;

-       микрокомпьютерные технологии рентгеновских исследований - запомненные в цифровой форме рентгеновские снимки могут быть быстро и качественно обработаны, воспроизведены и занесены в архив для сравнения с последующими снимками этого пациента;

-       задатчик (водитель) сердечного ритма;

-       устройства дыхания и наркоза;

-       лучевая терапия с микропроцессорным управлением - обеспечивает возможность применения более надежных и щадящих методов облучения;

-       устройства диагностики и локализации почечных и желчных камней, а также контроля процесса их разрушения при помощи наружных ударных волн (литотрипсия);

-       лечение зубов и протезирование с помощью компьютера;

-       системы с микрокомпьютерным управлением для интенсивного медицинского контроля пациента.

Компьютерные сети используются для пересылки сообщений о донорских органах, в которых нуждаются больные, ожидающие операции трансплантации.

Банки медицинских данных позволяют медикам быть в курсе последних научных и практических достижений.

Компьютеры позволяют установить, как влияет загрязненность воздуха на заболеваемость населения данного района. Кроме того, с их помощью можно изучать влияние ударов на различные части тела, в частности, последствия удара при автомобильной катастрофе для черепа и позвоночника человека.

Компьютерная техника используется для обучения медицинских работников практическим навыкам. На этот раз компьютер выступает в роли больного, которому требуется немедленная помощь. На основании симптомов, выданных компьютером, обучающийся должен определить курс лечения. Если он ошибся, компьютер сразу показывает это.

Компьютеры используются для создания карт, показывающих скорость распространения эпидемий.

Компьютеры хранят в своей памяти истории болезней пациентов, что освобождает врачей от бумажной работы, на которую уходит много времени, и позволяет больше времени уделять самим больным.

Применение компьютеров переводит медицину на иной, более высокий качественный уровень и способствует дальнейшему повышению уровня и качества жизни.

На рисунке 1.1 представлена организационная схема работы в компьютеризированном отделении лечебного учреждения.

Рисунок 1.1. Организация работы в компьютеризированном

отделении лечебного учреждения

1.2 Что такое компьютерная система?

До сих пор мы довольно произвольно воспользовались понятиями о медицинской информационной и компьютерной системе. Что предполагается под термином система? В более широком смысле под системой понимается комплекс средств, организованных по определенному принципу для выполнения поставленной задачки. Конкретную систему можно характеризовать с точки зрения: 1) решаемой задачки, 2) информации и знаний, нужных для решения поставленной задачки и, наконец, 3) процесса преобразования поступающих входных данных в требуемую выходную информацию. Компьютерная система обеспечивает возможность выполнения как ручных, так и автоматизированных действий - оператор и машина работают сообща с целью обработки и дальнейшего использования поступающей информации. Компьютерная система состоит из трех главных компонентов: [2]

. Аппаратные средства обеспечения - техническое оборудование, включая центральный процессор (ЦПУ), накопитель для хранения данных, терминалы и печатающие устройства.

. Программное обеспечение - компьютерные программные средства, с помощью которых ведется управление аппаратными средствами системы с целью обработки и запоминания поступающей информации; подобные программы традиционно комплектуются учебными пособиями, содержащими аннотации для юзера о том, как работает система и как с ней следует обращаться.

. юзер - оператор, который осуществляет взаимосвязь с программными и аппаратными средствами системы.

Аналогичным образом, данные, хранящиеся в памяти системы, выдаются либо по запросам медицинского персонала либо для пересылки в другую компьютерную систему.

Другими словами, функционирование медицинской компьютерной системы происходит в рамках более общей системы оказания медицинской помощи.

Схема работы компьютерной системы, в которой для преобразования поступающих на вход данных в нужную выходную информацию употребляется как автоматизированный, так и ручной режим работы.

Система оказания медицинской помощи описывает не лишь целевое назначение компьютерной системы (какие данные, к примеру, следует обрабатывать и какого типа регистрационные протоколы обязаны выдаваться), но и требования к работе самой системы (к примеру, нужную степень надежности и оперативность доступа к информации). Внедрение компьютерной системы оказывает влияние на компанию работы самого лечебного заведения.

Кто обязан контролировать передачу информации? Кто несет ответственность за точность представленных данных? Как осуществляется финансирование системы?

Внедрение компьютерных систем может также иметь социологические последствия. Применение новой системы меняет привычный уклад и режим работы врачебного и среднего обслуживающего персонала. Более того, может быть нарушено обычное распределение ролей медицинских работников и установившиеся дела между отдельными группами людей - к примеру, между медиками и медсестрами, между медсестрами и пациентами, а также между медиками и пациентами.

Кроме остального, внедрение компьютерных систем в практику целительных учреждений поднимает принципиальные этические и правовые вопросы, связанные с конфиденциальностью сведений о пациентах, с соответствующей ролью компьютеров в процессе оказания медицинской помощи, в особенности при выборе способа исцеления либо постановке диагноза заболевания, и наконец, с ответственностью разработчиков и юзеров системы за обеспечение правильного режима её работы. Хотя технические вопросы разработки и внедрения системы являются принципиальной темой исследования, организационные, социологические, этические и правовые причины частенько решающим образом определяют фуррор внедрения компьютерной системы в рамках конкретного лечебного заведения, а также возможность передачи новой технологии в остальные организации.

1.3 Назначение компьютерных медицинских систем

Компьютерные системы нашли применение во всех сферах деятельности медицинских целительных заведений - от переработки деловой документации до сбора и интерпретации данных физиологических анализов и обучения медицинского персонала. [1,3]

Специальные особенности каждой из проблемных областей медицинского обслуживания будут определять те конкретные требования, которые предъявляются к разработчикам компьютерных систем. Но несмотря на все различия и специфику конкретных задач медицинского обслуживания, первопричиной энтузиазма к использованию компьютеров во всех областях является способность компьютерных систем оказать существенную помощь специалистам-медикам в сборе, поиске и обработке требуемой информации по интересующим вопросам. Можно выделить восемь направлений, которые определяют спектр функциональных возможностей компьютерных систем медицинского назначения: 1) сбор данных; 2) регистрация и документирование; 3) обеспечение передачи информации и объединение в единую сетевую структуру; 4) врачебный контроль; 5) хранение и поиск информации; 6) анализ данных; 7) оказание помощи в принятии решения; 8) обучение персонала.

Отметим, что большая часть из этих систем имеют многопрофильный характер и способны оказать помощь и поддержку при решении сходу нескольких задач.

Не считая того, хотя функция оказания помощи в принятии решения отмечена как основная функция лишь для двух категорий приложений, по сути дела хоть какое внедрение компьютеров в медицинской практике можно трактовать в определенном смысле как оказание помощи и поддержки в принятии более чёткого и объективного решения.

Сбор данных

В тех вариантах, когда размер поступающей информации, предназначенной для сбора и переработки, столь велик, что лечащий врач уже не в силах с ним справиться, возникает настоятельная потребность в оказании ему помощи.

Одно из первых применений компьютеров в медицинской практике заключалось в автоматизации проведения анализов взятых проб крови и остальных жидкостей человеческого организма. Лаборанты, использовавшие рутинные способы ручного анализа, уже не могли справиться с постоянно растущим количеством лабораторных исследований. Чтоб исправить создавшееся положение, технические мастера сконструировали автоматизированные приборы для измерения концентраций химических веществ и подсчета количества клеток и микроорганизмов. Иным примером новаторского использования компьютерной технологии могут служить компьютеризованные системы контроля и наблюдения за пациентами, обеспечивающие оперативное измерение и регистрацию физиологических характеристик больного. Эти системы дозволяли проводить последовательные периодические измерения характеристик жизненно принципиальных функций, ЭКГ и ряда остальных черт, являющихся индикатором состояния пациента. Позже были сделаны более сложные системы медицинской визуализации, основанные на способах компьютерной томографии, ядерного магнитного резонанса и ангиографии с цифровым вычитанием. Подобные способы, требующие огромного размера вычислений, принципиально не могут быть реализованы без привлечения компьютеров, поскольку нужно выполнить сбор и обработку миллионов бит информации.

Компьютерные системы, предназначенные для сбора информации, частенько являются независящими медицинскими либо измерительными устройствами. Эта черта не является, но, определяющей. Так к примеру, мы считаем, что компьютерные системы автоматизированного сбора анамнеза вполне можно отнести к системам сбора данных, поскольку они освобождают медицинский персонал от необходимости сбора и ввода рутинных демографических сведений и данных анамнеза.

Регистрация и документирование данных

С учетом того факта, что в практике оказания медицинской помощи приходится иметь дело с огромным объемом информации, не стоит удивляться, что первейшей функцией многих медицинских компьютерных систем является регистрация и документирование поступающих данных. Компьютеры отлично подходят для решения задач, связанных с утомительными и повторяющимися операциями по обработке информации. Сюда можно отнести сбор и классификацию данных, преобразование этих данных из одной формы в другую, а также формирование и воспроизведение протоколов записей. В особенности огромную пользу компьютерные системы оказывают при обработке огромных массивов данных.

Поэтому автоматизированная система учета денежной документации является естественным исходным применением компьютеров в учреждениях здравоохранения и представляет собой первый шаг на пути внедрения компьютерных технологий в практику работы больниц, клиник либо частных целительных заведений.

Профилированные отделения больницы также нуждаются в автоматизации процесса обработки данных. В настоящее время большая часть клинических лабораторий употребляют компьютеризованные информационные системы для отслеживания прохождения врачебных назначений и лабораторных образцов, а также для регистрации результатов анализов. Многие больничные аптеки и рентгенологические отделения также заполучили компьютеры с целью решения аналогичных задач. На базе автоматизации действий управления в схожих областях учреждения здравоохранения получают возможность ускорить процесс обработки данных, понизить прямые издержки на оплату труда персонала и уменьшить процент вероятных ошибок. Без использования компьютеров расходы на схожую деятельность частенько стают недопустимо высокими.

Обмен информацией и создание единой информационной сети

В больницах и в целой сети разных целительных учреждений бессчетный медицинский персонал занимается сбором и переработкой большого количества данных; о каждом пациенте заботится множество людей - медсестры, врачи, лаборанты, фармацевты и так далее. Для оказания эффективной медицинской помощи совсем принципиально, чтоб отдельные члены коллектива медиков имели возможность обмениваться нужной информацией.

Специалисты, принимающие решение, обязаны иметь доступ к информации о пациенте там и тогда, где и когда в этом возникает необходимость; компьютеры оказывают помощь в хранении, передаче и распечатке подходящих сведений.

Медицинская карта больного является главным источником собранной медицинской информации. Основным недочетом традиционной системы регистрации медицинских документов является то, что все сведения о пациенте находятся где-то в одном месте и одновременный доступ к этим сведениям для разных людей неосуществим. Внедрение больничных информационных систем

(БИС) и автоматизированных систем регистрации медицинских данных дозволяет провести децентрализацию многих сторон деятельности медицинского персонала.

Сюда можно отнести функцию госпитализации, прием у врача, планирование ресурсов, просмотр результатов лабораторных анализов, а также инспекцию историй болезни.

Возможны случаи, когда не вся нужная для принятия решения информация хранится в одной компьютерной системе. Так к примеру, во многих целительных учреждениях поддержка медицинской и денежной деятельности осуществляется с помощью разных систем. Но с учетом ограниченных возможностей возмещения денежных издержек управление больницы вынуждено употреблять единую интегрированную систему медицинской и денежной информации для анализа издержек и оценки эффективности проводимого курса исцеления. Не считая того, клиницистам может потребоваться для анализа информация, хранящаяся в остальных медицинских учреждениях, либо же у них может появиться необходимость в получении консультации через интерактивную базу биомедицинских данных. Появление локальных компьютерных сетей (ЛКС), предназначенных для совместного использования информации через независящие компьютерные терминалы, а также разработка территориальных компьютерных сетей (ТКС), обеспечивающих возможность обмена информацией меж географически удаленными районами, дозволяет надеяться на дальнейшее успешное развитие единых встроенных систем передачи и обмена информации меж отдельными юзерами.

Лишний сгусток информации оказывает такое же отрицательное влияние на функцию выбора правильного решения, как и недостаточный доступ к нужным данным. В отдельных вариантах медицинские работники располагают сведениями, достаточными для выбора обоснованных действий, но они часто пренебрегают этими данными. Внедрение компьютерных систем контроля и наблюдения за состоянием пациента может оказать существенную помощь медицинскому персоналу в переработке большого количества информации, характеризующей проводимый курс исцеления больного. Схожая система может быть нацелена на контроль за важнейшими этапами процесса исцеления - она может, к примеру, напомнить врачу о необходимости проведения скрининг-тестов и остальных профилактических мер по охране здоровья либо предупредить врача об обнаружении опасного симптома либо совокупности таковых симптомов.

Системы лабораторного анализа традиционно выявляют отличия от нормы в результатах проведенных анализов и сигнализируют о таковых вариантах.

Аналогичным образом, в тех вариантах, когда мониторные системы контроля за пациентом, установленные в палатах интенсивной терапии, обнаруживают значительные нарушения в состоянии больного, они выдают звуковой сигнал волнения, предупреждающий медсестер и врачей о возникновении потенциально опасной ситуации. Фармацевтические компьютерные системы, хранящие в собственной памяти записи карт назначений при лекарственной терапии, могут провести проверку поступающих назначений лекарственных препаратов и предупредить лечащего врача о последствиях комбинированного действия на пациента вновь назначенного лекарства в сочетании с лекарством, которое больной уже воспринимает. Система может также выдать информацию о вероятной аллергии данного пациента на тот либо другой продукт. На базе корреляции данных, поступающих из бессчетных источников, больничная информационная система может справиться с решением даже более сложных задач, таковых как выявление взаимосвязи меж диагнозами пациентов, составление схем и графиков лекарственного исцеления, определение физиологического состояния пациента по результатам лабораторных анализов.

Хранение и поиск информации

Запоминание и поиск нужной информации являются важнейшими функциями хоть какой компьютерной системы. В особенности эти функции важны для тех систем, которые предусмотрены для сотворения архивных баз данных. К одной из обстоятельств внедрения компьютерных систем регистрации медицинской документации можно отнести желание медиков иметь такую систему архивации данных о пациентах, которая позволяла бы провести стремительный и эффективный поиск нужных сведений. Интерактивный язык запросов, используемый во многих автоматизированных системах регистрации медицинской документации и клинического обследования, помогает врачу оперативно отыскать нужные записи в базе данных, хранящей информацию о многих пациентах. [1]

1.4 Автоматизированные системы ведения истории болезни и оздоровительных мероприятий

Примеры автоматизированных систем ведения амбулаторной истории болезни

Автоматизированная история болезни является ключевым атрибутом как больничной информационной системы, так и автоматизированной системы ведения амбулаторной истории болезни (АСВАИБ). Оба вида систем обеспечивают как административные функции, так и процесс исцеления пациента. Но для амбулаторных систем многие функции автоматизированной больничной информационной системы, к примеру планирование питания и мониторинг состояния пациента в блоке интенсивной терапии, являются ненужными.

Большая часть АСВАИБ содержит модули для ведения медицинских записей, выполнения административно-денежных функций, а также для формирования отчетов. Хотя многие общие принципы сотворения систем ведения истории болезни равным образом приложимы как к стационарному, так и к амбулаторному исцелению, главные характеристики этих систем будут описаны на примере четырех систем ведения амбулаторной истории болезни: COSTAR, RMRS (Regenstrief Medical Record System), TMR (the Medical Record) и STOR (Summary Time Oriented Record). Эти системы имеют долгую историю развития и их особенности обширно освещались в литературе.

Система COSTAR

Система COSTAR была разработана в конце 60-х годов Барнеттом и его сотрудниками в Лаборатории кибернетики Массачусетского общего госпиталя (Laboratory of Computer Science of Massachusetts General Hospital). Эта система проектировалась для обеспечения выполнения Гарвардской программы публичного здравоохранения HCHP (Harvard Community Health Plan), но потом она была пересмотрена, чтоб её можно было употреблять в остальных учреждениях, обеспечивающих амбулаторное сервис пациентов. создатели расширили функциональные способности системы (к примеру, обеспечили выполнение функций, связанных с оплатой исцеления) и удалили из нее многие функции, оказавшиеся специфическими лишь для плана HCHP. В 1978 году версия системы, получившая заглавие COSTAR 5, была объявлена доступной хоть какой организации, желающей употреблять её либо продавать как коммерческий продукт. В настоящее время учреждение, желающее установить систему COSTAR, может пользоваться её общедоступной версией (public domain) либо приобрести одну из многих коммерческих версий, владеющих более широкими возможностями. Общее число юзеров системы COSTAR не понятно; на проведенный в 1986 году опрос юзеров откликнулось более 110 мест, в которых она была установлена.

Разработка системы COSTAR 5 преследовала две цели: (1) улучшить исцеление пациентов за счет большей доступности и наилучшей организации истории болезни и (2) улучшить способности управления амбулаторным учреждением с помощью автоматизации административных, управленческих и денежных функций. Для заслуги этих целей создатели системы избрали модульный подход, позволяющий каждой организации настраивать систему на свои административные и клинические нужды и денежные ограничения, а также обеспечили возможность постепенного наращивания модулей. Базовая система COSTAR 5 содержала модули для (1) обеспечения сохранности и целостности данных; (2) регистрации паспортных данных пациентов; (3) записи пациентов на прием; (4) формирования счетов на оплату исцеления и денежных отчетов; (5) сбора и хранения фрагментов истории болезни и (6) генерации отчетов управленческого характера. Для функционирования системы было довольно установить лишь модули обеспечения сохранности данных и регистрации пациентов, а также малый вариант модуля ведения истории болезни; расширенные функции ведения истории болезни и остальные модули были необязательными.

Система COSTAR могла оперировать как полностью автоматизированная система ведения истории болезни. Будучи однажды введенными, все медицинские сведения могли быть получены в режиме оперативного доступа; тем самым потребность в картонной истории болезни исключалась. Перед приходом пациента на прием система распечатывала реферат истории болезни, предназначенный для просмотра принимающим врачом, а также формализованный бланк приема, предназначенный для записи административных и медицинский сведений о пациенте. Никакая специфичная информация о пациенте в этот бланк не впечатывалась.

В процессе приема пациентов врачи собирали медицинские данные и заполняли бланки приема. Они отмечали соответствующие диагнозы, характеристики и симптомы в кодированных перечнях заморочек, и указывали статус трудности: M означало основную делему (main), I - неактивную делему (inactive) и так далее. Врачи могли вписать свои комментарии в особое поле внизу бланка либо надиктовать те сведения, которые обязаны были обрабатываться раздельно. После визита вспомогательный персонал вводил данные из бланка в компьютерную систему.

В дополнение к бланку визита модуль ведения истории болезни дозволял получить три обычных выходных документа:

Отчет о визите обобщал сведения о отдельном визите пациента, включая диагнозы, результаты осмотра и лабораторных тестов, а также лекарственные назначения.

Отчет о текущем состоянии пациента обобщал текущие сведения о состоянии здоровья пациента, включая перечень профилактических мероприятий, аллергии, главные и сопутствующие трудности; семейную и социальную историю пациента, а также историю его заболеваний; результаты последних лабораторных тестов; текущие лекарственные назначения.

Особые диаграммы, обобщающие хронологию заболеваний и клинических исследований в виде упорядоченного по датам перечня клинических наблюдений и результатов лабораторных тестов.

Модуль генерации отчетов управленческого характера обеспечивал вывод множества обычных отчетов (к примеру, числа визитов по клиентам, по врачам либо по специальному виду сервисы). Учреждения могли без труда добавить к системе вывод остальных периодических отчетов. Не считая того, система COSTAR обеспечивала работу со особым языком медицинских запросов MQL (medical query language), который мог употребляться для выполнения случайных заблаговременно не запрограммированных сложных поисков информации в базе данных системы.

Система RMRS

Система RMRS (Regenstrief Medical Record System) была разработана

Макдональдом и его сотрудниками в Медицинском центре института Индианы

(Indiana University Medical Center). Она была введена в эксплуатацию в Мемориальном госпитале Вишарда (Wishard Memorial Hospital) в 1974 году. В 1988 году она обеспечивала ведение историй болезни более чем 250000 пациентов, из них по меньшей мере для 50000 пациентов данные существовали 9 лет и более. В данной системе хранилось более 25 миллионов записей об отдельных наблюдениях за пациентами; все эти записи были закодированы и могли выбираться в режиме оперативного доступа. Система RMRS представляла собой часть более широкой системы обеспечения административной деятельности, обеспечивавшей запись пациентов на прием и формирование счетов на оплату исцеления. Неповторимой функцией компонента ведения истории болезни была система выдачи напоминаний, которая активно просматривала данные пациентов и выдавала врачам напоминания, основанные на 1400 закодированных протокольных правилах. Проведенное исследование по оцениванию полезности начальной версии системы показало, что напоминания существенно улучшили поведение врачей в части назначения нужных лабораторных тестов и лекарственной терапии, а также в части модификации планов лекарственной терапии.

Система RMRS обеспечивала диспетчеризацию записи на прием и в преддверии визита пациента выдавала три документа:

. Отчет по оценке свойства, содержащий рекомендации врачу о профилактических процедурах, которые обязаны быть выполнены для пациента, о проблемах пациента, на которые нужно направить внимание, а также о противопоказаниях к лекарственной терапии (см. Рис. 6.16). Этот отчет по завершению визита удалялся из памяти системы.

. Хронологический эпикриз, представляющий собой упорядоченную по датам информацию о пациенте, хранящуюся в медицинской базе данных.

. Бланк визита, представляющий собой специфичный для данного пациента бланк, в который обязаны вписываться медицинские данные, полученные при визите пациента. Содержание бланка (списки заморочек, активных лекарственных назначений, общераспространенных лабораторных тестов, а также наблюдений, которые обязаны быть выполнены) определялось системой в зависимости от имевшихся данных пациента по правилам, заданным медиками.

По завершению визита врач заполнял ежедневник истории болезни, вносил конфигурации в перечень заморочек, оформлял рецепты и заказы на лабораторные испытания, и все это на бланке визита. Потом оператор вводил информацию о выполненных наблюдениях в клиническую базу данных. В систему RMRS можно было в закодированном виде вводить информацию о течении заболевания и сведения из дневника; но из-за высокой стоимости ввода данных на практике вводилась только малая часть этих данных. Заместо этого копия заполненного бланка визита подшивалась в бумажную историю болезни. Таковым образом, система RMRS не заменяла традиционную историю болезни, но дополняла её. Результаты лабораторных тестов и информация об отпуске фармацевтических средств выходили системой RMRS от систем медицинской лаборатории и аптеки.

Медицинский язык запросов CARE употреблялся для получения выборок из файлов с историями болезни и для формирования отчета с оценками свойства. Набор операторов языка CARE определял критерий поиска. Результатом выполнения запроса являлся перечень историй болезни, удовлетворявший критериям запроса. Результатом формирования отчета с оценками свойства являлся список напоминаний, соответствующих критериям формирования.

Система TMR

Система TMR (the Medical Record) разрабатывалась Стедом и Хаммондом в институте Дьюка с 1975 года. Сначало целью разработки было исключение из обихода картонной истории болезни. Поэтому создатели системы основной упор сделали на получение и хранение данных о лечении пациентов, хотя система TMR выполняла и такие функции, как планирование приема пациентов и формирование счетов на оплату исцеления. К 1989 году эта система использовалась более чем в 25 местах США и Канады. Одна из версий системы TMR использовалась нефрологической клиникой института Дьюка.

Начиная с 1981 года для всех пациентов данной поликлиники велась компьютерная история болезни; остальных историй болезни у них не было. Для каждого пациента в систему вводились полный список диагнозов и процедур и велась хронологическая запись анамнеза и осмотров, результатов лабораторных тестов, лекарственных назначений и процедур.

В преддверии визита пациента система TMR просматривала его историю болезни и выдавала бланк визита, в котором уже были впечатаны последние клинические данные и назначенное исцеление. Врач употреблял этот бланк, чтоб получить уже имевшуюся информацию о пациенте и дополнить её своими данными. Хотя врачи могли вписывать все данные в этот бланк для последующего операторского ввода, они старались делать непосредственный ввод в систему лекарственных назначений, поскольку в этом случае система предупреждала их о вероятных лекарственных аллергиях и лекарственных взаимодействиях, а также обеспечивала расчет правильной дозы.

Врачи могли просматривать полную историю болезни с помощью видеотерминалов. Система TMR могла предоставлять им данные из истории болезни, сгруппированные по следующим трем фронтам: трудности, хронология и визиты. Врачи могли просматривать последовательные результаты исследований либо тестов как в табличном, так и в графическом виде. Система также могла генерировать повествовательные текстовые заключения, используя данные, которые регистрировались в бланках с помощью меню, допускавших многократный выбор.

Система STOR

Система STOR (Summary Time Oriented Record) была разработана Уайтингом О’Кифе и его ассистентами в Калифорнийском институте Сан-Франциско (USCF). В 1985 году, через шесть лет после начала работы над пилотной системой, создатели начали внедрять систему STOR как в стационарах, так и в амбулаторных учреждениях Калифорнийского института. К 1988 году система STOR содержала 60000 амбулаторных историй болезни, обхватывала 22 поликлиники, обслуживающих 200000 визитов пациентов раз в год, и давала ответы на 2000 оперативных запросов в день. Исследование по оценке полезности системы показало, что врачи получали от системы STOR больше информации о пациенте, ежели от традиционной картонной истории болезни.

Система STOR обеспечивала два вида информационных услуг: (1) компьютеризованное хранение и подборку амбулаторных историй болезни и (2) оперативное предоставление медицинской информации о госпитализированных и амбулаторных пациентах в ответ на запросы юзеров. Для выполнения этих функций система STOR вела общую базу данных для госпитализированных и амбулаторных пациентов. Информация попадала в эту базу данных с помощью локальной вычислительной сети из семи автономных компьютерных систем подразделений и вспомогательных служб больницы. В число справок и отчетов, выдававшихся системой STOR в режиме настоящего времени, входили справки о течении заболевания, графики и таблицы, списки заморочек и назначенного исцеления, а также регистрационные сведения. Не считая того, в хоть какое время на любом терминале системы STOR можно было получить экранные формы, содержащие в обратной хронологии клинические лабораторные данные, заключения, результаты радиологических и рентгенологических исследований, выписные эпикризы и лекарственные назначения, а также заключения по электрокардиограммам.

Перед каждым визитом пациента в клинику система STOR собирала по локальной вычислительной сети все его данные, печатала частично заполненный бланк визита и выдавала в регистратуру требование на выборку картонной истории болезни, если состояние пациента соответствовало определенным критериям (система STOR позволяла обходиться без традиционной картонной истории болезни приблизительно для 75% визитов пациентов). В бланк визита была впечатана компактная информация о пациенте, состоявшая из нескольких частей и содержавшая списки заморочек пациента, назначенных целительных мероприятий, результаты заданных лабораторных тестов; дневниковые записи (если таковые имелись), информацию из систем вспомогательных подразделений, сопутствующие трудности, терапию и лабораторные данные, а также таблицы и графики. Формат и содержание бланка визита определялись в зависимости от диагнозов, клинических и остальных личных данных пациента. В процессе обследования пациента врач употреблял бланк визита для пополнения списков заморочек и целительных мероприятий, для записи вновь появившихся данных, а также для записи дневника. Потом оператор вводил эту информацию в компьютер. Во всех клиниках непременно вводились трудности пациента и назначенное исцеление, но дневниковые записи можно было или вводить, или копировать и подшивать в бумажную историю болезни. [2]

Достоинства автоматизированных систем ведения истории лечения болезни

Обычным недочетом картонной истории лечения болезни является её недоступность. В огромных больницах традиционные истории болезни могут оказаться недоступными в течение нескольких дней из-за того, что они употребляются в административном кабинете или сложены в кучу в ожидании, пока лечащий врач не сделает выписной эпикриз. Если информация из истории болезни хранится в компьютере, то при наличии доступа к терминалу компьютера врач может получить эту информацию за несколько секунд, заместо того, чтоб ожидать минуты либо часы, нужные для поиска и доставки картонной истории болезни. Хранение записей в памяти компьютера дозволяет обеспечить к ним удаленный доступ, к примеру, врач может просматривать их из дому. Оно дозволяет также одновременный доступ; к примеру в одной комнате медицинская сестра может просматривать динамику конфигурации артериального давления у данного пациента, а в другом помещении врач может анализировать результаты выполненных для этого же пациента лабораторных тестов - ситуация, совсем невозможная при наличии лишь картонной истории болезни.

Автоматизированные системы ведения истории лечения болезни обеспечивают предоставление более разборчивых и лучше организованных отчетов. Улучшение разборчивости связано с тем, что отчеты печатаются, а не составляются от руки, а наилучшая организация есть следствие того, что компьютеры придают структуру хранящимся в них данных. Компьютеры могут обеспечить повышение полноты и свойства введенных данных за счет автоматом выполняемых проверок. Более того, диалоговые системы могут запрашивать у юзера дополнительную информацию - свойство, которое неспособна обеспечить ни одна картонная форма статистического учета. Наконец, компьютеры могут способствовать процессу ввода данных и более сложными способами, к примеру, методом управления потоком входных форм либо с помощью проверок, что формирование требуемых отчетов завершено.

Медицинские записи, хранящиеся в памяти компьютера, могут предоставляться на различных носителях информации. Начиная от экранов видеотерминалов до бумаги. Естественно, хранение медицинских записей в памяти компьютера совсем не значит отказ от картонных документов. Не считая того, при использовании компьютеров одни и те же данные могут быть представлены во многих формах; запись о визите пациента, ответ врачу, направившему пациента на консультацию, а также врачебное заключение могут содержать в основном одну и ту же информацию. Форма и содержание отчета, выданного компьютером, могут быть приведены в соответствие назначению отчета - тем самым снижается избыточность издержек ручного труда на переписывание одних и тех же данных.

Не считая того, информация о многих пациентах может быть агрегирована - полезное свойство как для ведения научной работы, так и для управления действием исцеления.

Хранение записей в памяти компьютера имеет и то огромное преимущество, что компьютер может автоматом воспринимать решения о данных, которые он собирает и выдает. Как уже отмечалось ранее, система может запрашивать у юзера важную отсутствующую информацию. Еще важнее то, что компьютер может анализировать данные и помогать медицинскому персоналу ставить диагнозы и воспринимать терапевтические решения.

Степень полноты реализации этих преимуществ в конкретной системы электронного ведения истории болезни зависит от следующих четырех факторов:

. диапазон информации, охватываемый системой. Содержит ли система результаты, полученные в амбулаторных учреждениях либо и в остальных учреждениях тоже? Содержит ли она лишь информацию о лекарственной терапии и лабораторных тестах, либо еще и результаты выполненных медиками осмотров?

. длительность использования системы. Во многих ситуациях записи, аккумулирующие данные о пациенте за последние пять лет, будут более ценными, ежели записи о визитах пациента за один конкретный месяц.

. Форма представления данных в системе. Медицинские данных могут храниться в повествовательной форме, и быть всего только более разборчивыми и доступными, ежели их бумажные эквиваленты. Но некодированная информация не стандартизуется, и недостаточно последовательное применение медицинской терминологии понижает способности поиска нужных данных.

только в том случае. Когда употребляется контролируемый заблаговременно определенный словарь определений, можно агрегировать и обобщать данные, предоставленные различными медиками либо тем же самым врачом в различное время. Таковым образом, запись неструктурированных данных не может довольно активно способствовать принятию решений либо проведению научных исследований.

. Географическое распределение терминалов, обеспечивающих доступ к системе. Если огромное число юзеров будут иметь доступ к системе лишь из ограниченного числа мест, то она будет менее ценной, чем подобная система, доступная с нескольких сотен терминалов, расставленных по всей больнице либо даже за её пределами, на дому у врачей либо кабинетах частнопрактикующих профессионалов. [3]

Недочеты автоматизированных систем ведения истории лечения болезни

Автоматизированные системы ведения истории лечения болезни имеют и некие недочеты. Они требуют огромных начальных вложений по сравнению с картонными эквивалентами из-за высокой стоимости компьютеров, программного обеспечения и обучения. При внедрении таковых систем может потребоваться отвлечение ключевых работников на недельку либо более для обучения использованию системой, а потом они обязаны будут тратить свое время на обучение собственных коллег.

Имеющийся персонал может оказаться неспособен приспособиться к выполнению компьютеризованных процедур, вследствие чего понадобится замена части работников, что, в свою очередь, приведет к нарушению обычного режима функционирования учреждения. Далее, меж внедрением автоматизированной истории болезни и получением от нее ощутимой выгоды проходит определенное время, требуемое на то, чтоб для более активных пациентов в системе образовался достаточный размер информации. Обеспечение подабающей конфиденциальности данных, хранимых в электронном виде, усложняет систему и увеличивает её цена.

Автоматизированные системы таят в себе потенциал как маленьких сбоев, так и катастрофических отказов в работе. Если компьютер выходит из строя, то информация из его памяти может оказаться недоступной в течение часов либо даже дней. Поэтому непременно обязаны быть предусмотрены аварийные ручные процедуры. Далее, поскольку отказы в работе дисков могут вызвать утрату запомненных на них данных, то создатели системы обязаны обеспечить процедуры дублирования и восстановления данных. Если данные записаны медицинским работником от руки, а потом с этого документа вводятся в систему оператором, то могут появиться ошибки ввода, а погрешности в программном обеспечении могут привести к искажению даже верно введенных данных.

Наконец, центральной неувязкой является ввод в компьютер собираемых медиками данных. Информационная ценность прямых наблюдений за состоянием пациента традиционно бывает не совсем высокой; поэтому врачам часто приходится анализировать огромные объемы данных. Чтоб принять одно миниатюрное решение.

Цена ввода всех данных, нужных врачу в процессе принятия решения, может существенно превзойти ценность помощи компьютера в этом процессе.

Новейшие способы облегчения врачам непосредственного ввода данных в компьютер (к примеру речевой ввод) могут понизить остроту данной трудности. [3]

Будущее автоматизированных систем ведения истории лечения болезни

До реального времени главные капиталовложения, выделяемые на автоматизацию, направлялись на решение административных задач, к примеру на системы, обеспечивающие диспетчеризацию визитов пациентов, учет контингента и формирование счетов на оплату исцеления. Автоматизированные системы ведения истории болезни использовались в относительно малом числе учреждений.

Причину этого явления несложно понять: административно-денежные системы проще, требуют меньшего числа данных и дешевле систем, предназначенных для сбора и обработки медицинской информации. Две тенденции могут сделать автоматизированные системы ведения истории болезни более приемлемыми с точки зрения экономической эффективности: (1) понижение стоимости аппаратных средств и (2) тенденция к слиянию маленьких целительных учреждений и образованию огромных клиник для амбулаторного исцеления, оздоровительных учреждений, а также объединений частных больниц. Крупные учреждения владеют большими возможностями капиталовложений в дорогие компьютерные системы; не считая того, экономический эффект от автоматизации управления большими размерами административных и клинических данных приобретает остальные масштабы. Можно ждать, что в течение ближайших десяти лет автоматизированные системы ведения истории болезни станут обширно распространенными как больницах, так и в амбулаторных учреждениях.

Но для того, чтоб медицинские мастера стали с энтузиазмом принимать такие системы, нужно решить ряд технических заморочек.

Самое основное - отыскать приемлемые методы ввода в компьютер данных. Собираемых медиками. Не считая того, нужно создать эффективные и интуитивно очевидные методы поиска и представления информации (интерфейс юзера). Как уже упоминалось, ввод данных можно облегчить с помощью новейших устройств, к примеру манипуляторов типа мыши, сенсорных экранов, устройств речевого ввода, а также с помощью широкого использования меню.

Не считая того, интеллектуальные терминалы, мониторы с высокой разрешающей способностью и графические интерфейсы юзера могут сделать общение работников здравоохранения с компьютерными системами более естественным.

Нужно выделить значимость встроенной истории болезни, включающей в себя данные, собранные из различных источников. Развитые встроенные автоматизированные системы минимизируют трудности сбора данных и ввода их в компьютер и предоставят более широкий диапазон данных программным средствам, облегчающим процесс принятия решений. Но полная преемственность меж амбулаторным и стационарным исцелением остается не до конца решенной. Развитие сетевых технологий и стандартизация форматов и процедур обмена данными упростят электронную передачу истории болезни из одного учреждения в другое. Внедрение карточных историй болезни (хранящихся в цифровом виде на пластмассовых карточках размера визитки, выданных пациенту на руки) может оказаться эффективным средством передачи информации от одного лечебного учреждение к другому.

Внедрение компьютерных технологий для оказания непосредственной помощи в процессе принятия врачебных решений станет более распространенным.

Медицинские рабочие станции, выполненные на базе микрокомпьютеров и связанные с центральной больничной системой, со временем станут служить незаменимым источником информации для медицинских профессионалов. Компьютер сумеет обеспечивать доступ к данным пациентов и к общей медицинской информации, к примеру рекомендованным дозам фармацевтических средств, общим побочным действиям фармацевтических средств, чувствительности лабораторных тестов, а также к определениям заболеваний и связанным с ними исследованиям. Он сумеет также обеспечить врачам помощь в принятии решений, связанных с выпиской рецептов; к примеру, он может выявлять взаимодействия вида лекарство-лекарство. Лекарство-анализ и лекарство-диагноз. Когда-нибудь врачи сумеют иметь доступ к данным конкретного пациента, обобщать коллективный опыт исцеления аналогичных пациентов в данном учреждении либо даже в разных учреждениях, получать от баз знаний консультации о мнениях экспертов, а также делать поиски нужных сведений в медицинской литературе. Таковым образом, будущие врачи сумеют в хоть какое время со собственных рабочих станций получать всю нужную им информацию из одной всеохватывающей сети. [3]

Компьютеры могут помочь в улучшении исцеления больных, выполняя задачки, которые не осуществимы ручными способами и требуют переработки большого количества информации.

Влияние больничных информационных систем на исцеление больных зависит от способности создать чёткие и надежные базы знаний, которые сумеют употреблять информацию, хранящуюся в базах данных. Количество информации в базах данных будет возрастать по мере компьютеризации все большего количества информации, но нельзя ждать от медицинского персонала занесения данных в компьютер просто для роста базы данных. Они обязаны чувствовать некоторую пользу, такую, как фаворитные денежные либо административные способности. Поэтому, главным шагом в разработке удачного компьютерного приложения является создание способа получения информации о пациенте, которой еще нет в базе данных.

Как лишь нужная информация добавлена в базу данных, совсем принципиально найти экспертов в областях внедрения. Люди, которые будут воспользоваться информацией, предлагаемой приложением, обязаны быть вовлечены в работу на ранней стадии. Если кто из ключевых фигур не привлечен к разработке лучшего приложения, которое лишь может быть, качество программного продукта будет снижено. По крайней мере, один из них обязан понимать, как информация хранится в базе данных и как можно извлекать и употреблять данные.

Самым основным фактором в успешном компьютерном приложении может быть человек-юзер. У каждого успешного компьютерного приложения обязан быть контактирующий с ним человек либо «исполнительный рычаг» (человек, который получает и применяет компьютерную информацию). Компьютеризация не ведет конкретно к улучшению исцеления больных. Компьютер может предоставить своевременную и важную информацию, но использовать эту информацию обязан человек - юзер.

.1 Характеристика организации

Государственное учреждение «Житикаринский региональный реабилитационный центр для инвалидов» является некоммерческой организацией, созданной в целях проведения социально-оздоровительных и профилактических мероприятий, направленных на реабилитацию инвалидов, в том числе детей-инвалидов, а также для повышения их физической активности и нормализации психологического статуса. [4]

Центр является юридическим лицом в организационно-правовой форме государственного учреждения.

Учредителем Центра является акимат Костанайской области.

Рисунок 2.1. Схема структуры ГУ «Житикаринский региональный реабилитационный центр для инвалидов»

Предметом деятельности Центра является организация мероприятий, направленных на адаптацию и интеграцию инвалидов в общество через осуществление комплекса мер по социальной и медицинской реабилитации.

Целями деятельности Центра являются:

) восстановление социально-психологического статуса инвалидов;

) социально-бытовая и социально-средовая адаптация инвалидов;

) осуществление мероприятий по медицинской реабилитации, направленных на восстановление жизнедеятельности инвалидов, в соответствии с индивидуальной программой реабилитации.

Виды деятельности Центра

Для достижения указанных целей Центр осуществляет следующие виды деятельности:

) прием и размещение инвалидов с учетом их возраста, пола, характера заболеваний;

) определение конкретных форм помощи инвалидам с учетом их физического и психологического состояния, а также имеющихся заболеваний;

) выполнение мероприятий по адаптации инвалидов к условиям проживания;

) проведение оздоровительных и профилактических мероприятий;

) организация рационального (диетического) питания инвалидов;

) осуществление мероприятий по коррекции социально-психологического статуса инвалидов;

) восстановление у инвалидов способностей к посильному труду;

) организация досуга;

) информирование и консультирование инвалидов по вопросам, входящим в компетенцию Центра;

) осуществление мероприятий по повышении качества обслуживания инвалидов и профессионального уровня работников Центра, внедрению новых форм и методов работы.

2.2 Техническое задание

Основанием для разработки компьютерной системы для автоматизации сбора и обработки данных ГУ «Областного Житикаринского реабилитационного центра для инвалидов» послужили следующие обстоятельства:

-       необходимость автоматизации учета документации реабилитационного центра;

-       необходимость автоматизации операций по управлению документацией;

-       необходимость автоматизированного контроля ведения документации;

-       необходимость повышения качества управления процессом проведения социально-оздоровительных и профилактических мероприятий по оздоровлению пациентов центра.

Программное обеспечение в первую очередь должно реализовать следующие функции компьютерной системы по сбору и обработки данных:

-       обработку, хранение документации;

-       корректировку данных;

-       поиск документации;

-       ввод дополнительных данных;

-       выдачу результатов поиска на экран и на принтер в принятой форме;

-       ограничение доступа к информации.

2.3 Структурная схема приложения

На рисунке 2.2 представлена структурная схема программного продукта дипломного проекта.

Главное меню проекта состоит из четырех основных пунктов: Помощник; Помощь инвалидам; Сервис; Выход. Для каждой команды на панели инструментов размещены кнопки для быстрого доступа к режимам.

Рисунок 2.2. Структурная схема главного меню приложения

Меню Помощник содержит режимы, доступ к которым может быть ограничен через определение параметров в меню Сервис:

-         Зачисление инвалидов в центр;

-       Прием и перемещение в центре пациентов;

-       Формы помощи инвалиду;

-       Заключения.

Меню Помощь инвалидам содержит перечень социально-оздоровительных и профилактических мероприятий.

Меню Сервис позволяет определить пользователя с ограничениями доступа к режимам приложения.

Меню Выход является командой, которая обеспечивает выход из приложения в точку загрузки программного продукта.

2.4 Обзор и классификация технических средств обработки данных

Режимы обработки данных

При проектировании технологических процессов ориентируются на режимы их реализации. Режим реализации технологии зависит от объемно-временных особенностей решаемых задач: периодичности и срочности, требований к быстроте обработки сообщений, а также от режимных возможностей технических средств, и в первую очередь ЭВМ. Существуют: пакетный режим; режим реального масштаба времени; режим разделения времени; регламентный режим; запросный; диалоговый; телеобработки; интерактивный; однопрограммный; многопрограммный (мультиобработка). [5]

Пакетный режим. При использовании этого режима пользователь не имеет непосредственного общения с ЭВМ. Сбор и регистрация информации, ввод и обработка не совпадают по времени. Вначале пользователь собирает информацию, формируя ее в пакеты в соответствии с видом задач или каким-то др. признаком. (Как правило, это задачи неоперативного характера, с долговременным сроком действия результатов решения). После завершения приема информации производится ее ввод и обработка, т.е., происходит задержка обработки. Этот режим используется, как правило, при централизованном способе обработки информации.

Диалоговый режим (запросный) режим, при котором существует возможность пользователя непосредственно взаимодействовать с вычислительной системой в процессе работы пользователя. Программы обработки данных находятся в памяти ЭВМ постоянно, если ЭВМ доступна в любое время, или в течение определенного промежутка времени, когда ЭВМ доступна пользователю. Взаимодействие пользователя с вычислительной системой в виде диалога может быть многоаспектным и определяться различными факторами: языком общения, активной или пассивной ролью пользователя; кто является инициатором диалога - пользователь или ЭВМ; временем ответа; структурой диалога и т.д. Если инициатором диалога является пользователь, то он должен обладать знаниями по работе с процедурами, форматами данных и т.п. Если инициатор - ЭВМ, то машина сама сообщает на каждом шаге, что нужно делать с разнообразными возможностями выбора. Этот метод работы называется «выбором меню». Он обеспечивает поддержку действий пользователя и предписывает их последовательность. При этом от пользователя требуется меньшая подготовленность.

Диалоговый режим требует определенного уровня технической оснащенности пользователя, т.е. наличие терминала или ПЭВМ, связанных с центральной вычислительной системой каналами связи. Этот режим используется для доступа к информации, вычислительным или программным ресурсам. Возможность работы в диалоговом режиме может быть ограничена во времени начала и конца работы, а может быть и неограниченной.

Иногда различают диалоговый и запросный режимы, тогда под запросным понимается одноразовое обращение к системе, после которого она выдает ответ и отключается, а под диалоговым - режим, при которым система после запроса выдает ответ и ждет дальнейших действий пользователя.

Режим реального масштаба времени. Означает способность вычислительной системы взаимодействовать с контролируемыми или управляемыми процессами в темпе протекания этих процессов. Время реакции ЭВМ должно удовлетворять темпу контролируемого процесса или требованиям пользователей и иметь минимальную задержку. Как правило, этот режим используется при децентрализованной и распределенной обработке данных.

Режим телеобработки дает возможность удаленному пользователю взаимодействовать с вычислительной системой.

Интерактивный режим предполагает возможность двустороннего взаимодействия пользователя с системой, т.е. у пользователя есть возможность воздействия на процесс обработки данных.

Режим разделения времени предполагает способность системы выделять свои ресурсы группе пользователей поочередно. Вычислительная система настолько быстро обслуживает каждого пользователя, что создается впечатление одновременной работы нескольких пользователей. Такая возможность достигается за счет соответствующего программного обеспечения.

Однопрограммный и многопрограммный режимы характеризуют возможность системы работать одновременно по одной или нескольким программам.

Регламентный режим характеризуется определенностью во времени отдельных задач пользователя. Например, получение результатных сводок по окончании месяца, расчет ведомостей начисления зарплаты к определенным датам и т.д. Сроки решения устанавливаются заранее по регламенту в противоположность к произвольным запросам.

Способы обработки данных

Различаются следующие способы обработки данных: централизованный, децентрализованный, распределенный и интегрированный. [5,6]

Централизованная предполагает наличие. При этом способе пользователь доставляет на ВЦ исходную информацию и получают результаты обработки в виде результативных документов. Особенностью такого способа обработки являются сложность и трудоемкость налаживания быстрой, бесперебойной связи, большая загруженность ВЦ информацией (т.к. велик ее объем), регламентацией сроков выполнения операций, организация безопасности системы от возможного несанкционированного доступа.

Децентрализованная обработка. Этот способ связан с появлением ПЭВМ, дающих возможность автоматизировать конкретное рабочие место.

Распределенный способ обработки данных основан на распределении функций обработки между различными ЭВМ, включенными в сеть. Этот способ может быть реализован двумя путями: первый предполагает установку ЭВМ в каждом узле сети (или на каждом уровне системы), при этом обработка данных осуществляется одной или несколькими ЭВМ в зависимости от реальных возможностей системы и ее потребностей на текущий момент времени. Второй путь - размещение большого числа различных процессоров внутри одной системы. Такой путь применяется в системах обработки банковской и финансовой информации, там, где необходима сеть обработки данных (филиалы, отделения и т.д.). Преимущества распределенного способа: возможность обрабатывать в заданные сроки любой объем данных; высокая степень надежности, так как при отказе одного технического средства есть возможность моментальной замены его на другой; сокращение времени и затрат на передачу данных; повышение гибкости систем, упрощение разработки и эксплуатации программного обеспечения и т.д. Распределенный способ основывается на комплексе специализированных процессоров, т.е. каждая ЭВМ предназначена для решения определенных задач, или задач своего уровня.

Интегрированный способ обработки информации. Он предусматривает создание информационной модели управляемого объекта, то есть создание распределенной базы данных. Такой способ обеспечивает максимальное удобство для пользователя. С одной стороны, базы данных предусматривают коллективное пользование и централизованное управление. С другой стороны, объем информации, разнообразие решаемых задач требуют распределения базы данных. Технология интегрированной обработки информации позволяет улучшить качество, достоверность и скорость обработки, т.к. обработка производится на основе единого информационного массива, однократно введенного в ЭВМ. Особенностью этого способа является отделение технологически и по времени процедуры обработки от процедур сбора, подготовки и ввода данных.

Комплекс технических средств обработки информации

Комплекс технических средств обработки информации - это совокупность автономных устройств сбора, накопления, передачи, обработки и представления информации, а также средств оргтехники, управления, ремонтно-профилактических и других. К комплексу технических средств предъявляют ряд требований:

-       Возможность технической совместимости устройств, их агрегативность

-       Обеспечение высокой надежности

-       Минимальные затраты на приобретения

Отечественной и зарубежной промышленностью выпускается широкая номенклатура технических средств обработки информации, различающихся элементной базой, конструктивным исполнением, использованием различных носителей информации, эксплуатационными характеристиками и др.

Классификация технических средств обработки информации

Технические средства обработки информации делятся на две большие группы. Это основные и вспомогательные средства обработки. [7]

Вспомогательные средства - это оборудование, обеспечивающее работоспособность основных средств, а также оборудование, облегчающее и делающее управленческий труд комфортнее. К вспомогательным средствам обработки информации относятся средства оргтехники и ремонтно-профилактические средства. Оргтехника представлена весьма широкой номенклатурой средств, от канцелярских товаров, до средств доставления, размножения, хранения, поиска и уничтожения основных данных, средств административно производственной связи и так далее, что делает работу управленца удобной и комфортной.

Основные средства - это орудия труда по автоматизированной обработке информации. Известно, что для управления теми или иными процессами необходима определенная управленческая информация, характеризующая состояния и параметры технологических процессов, количественные, стоимостные и трудовые показатели производства, снабжения, сбыта, финансовой деятельности и т.п. К основным средствам технической обработки относятся: средства регистрации и сбора информации, средства приема и передачи данных, средства подготовки данных, средства ввода, средства обработки информации и средства отображения информации. Ниже, все эти средства рассмотрены подробно.

Получение первичной информации и регистрация является одним из трудоемких процессов. Поэтому широко применяются устройства для механизированного и автоматизированного измерения, сбора и регистрации данных. Номенклатура этих средств весьма обширна. К ним относят: электронные весы, разнообразные счетчики, табло, расходомеры, кассовые аппараты, машинки для счета банкнот, банкоматы и многое другое. Сюда же относят различные регистраторы производства, предназначенные для оформления и фиксации сведений о хозяйственных операциях на машинных носителях.

Средства приема и передачи информации. Под передачей информации понимается процесс пересылки данных (сообщений) от одного устройства к другому. Взаимодействующая совокупность объектов, образуемые устройства передачи и обработки данных, называется сетью. Объединяют устройства, предназначенные для передачи и приема информации. Они обеспечивают обмен информацией между местом её возникновения и местом её обработки. Структура средств и методов передачи данных определяется расположением источников информации и средств обработки данных, объемами и временем на передачу данных, типами линий связи и другими факторами. Средства передачи данных представлены абонентскими пунктами (АП), аппаратурой передачи, модемами, мультиплексорами.

Средства подготовки данных представлены устройствами подготовки информации на машинных носителях, устройства для передачи информации с документов на носители, включающие устройства ЭВМ. Эти устройства могут осуществлять сортировку и корректирование.

Средства ввода служат для восприятия данных с машинных носителей и ввода информации в компьютерные системы

Средства обработки информации играют важнейшую роль в комплексе технических средств обработки информации. К средствам обработки можно отнести компьютеры, которые в свою очередь разделим на четыре класса: микро, малые (мини); большие и суперЭВМ. Микро ЭВМ бывают двух видов: универсальные и специализированные.

И универсальные и специализированные могут быть как многопользовательскими - мощные ЭВМ, оборудованные несколькими терминалами и функционирующие в режиме разделения времени (серверы), так и однопользовательскими (рабочие станции), которые специализируются на выполнении одного вида работ.

Малые ЭВМ - работают в режиме разделения времени и в многозадачном режиме. Их положительной стороной является надежность и простота в эксплуатации.

Большие ЭВМ - (мейнфермы) характеризуются большим объемом памяти, высокой отказоустойчивостью и производительностью. Также характеризуется высокой надежностью и защитой данных; возможностью подключения большого числа пользователей.

Супер-ЭВМ - это мощные многопроцессорные ЭВМ с быстродействием 40 млрд. операций в секунду.

Сервер - компьютер, выделенный для обработки запросов от всех станций сети и представляющий этим станциям доступ к системным ресурсам и распределяющий эти ресурсы. Универсальный сервер называется - сервер-приложение. Мощные серверы можно отнести к малым и большим ЭВМ. Сейчас лидером являются серверы Маршалл, а также существуют серверы Cray (64 процессора).

Средства отображения информации используют для вывода результатов вычисления, справочных данных и программ на машинные носители, печать, экран и так далее. К устройствам вывода можно отнести мониторы, принтеры и плоттеры.

Монитор - это устройство, предназначенное для отображения информации, вводимой пользователем с клавиатуры или выводимой компьютером.

Принтер - это устройство вывода на бумажный носитель текстовой и графической информации.

Плоттер - это устройство вывода чертежей и схем больших форматов на бумагу.

Технология - это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых факторов производства, способах их соединения для создания продукта или услуги, отвечающих определенным требованиям. Поэтому технология неразрывно связана с машинизацией производственного или непроизводственного, прежде всего управленческого процесса. Управленческие технологии основываются на применении компьютеров и телекоммуникационной техники. [7]

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, информационная технология - это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических и инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием. Их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами информационные технологии требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их введение должно начинаться с создания математического обеспечения, формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

2.5 Основные понятия баз данных

Понятия и определения

В настоящее время жизнь человека настолько насыщена различного рода информацией, что для ее обработки требуется создание огромного количества хранилищ информации различного назначения. [7]

Современные информационные системы характеризуются огромными объемами хранимых данных, сложной организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные требования многочисленных пользователей.

Основой информационной системы является база данных.

Целью любой информационной системы является обработка данных об объектах реального мира.

В широком смысле слова база данных - это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области.

Кроме того, база данных - это хранилище данных для совместного использования. При автоматизации деятельности человека происходит перенос реального мира в электронный формат. Для этого выделяется какая-то часть этого мира и анализируется на предмет возможности автоматизации. Она называется предметной областью и строго очерчивает круг объектов, которые изучаются, измеряются, оцениваются и т.д. В результате этого процесса выделяются объекты автоматизации и определяются реквизиты, по которым данные объекты оцениваются. Графически данный процесс схематично показан на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3. Понятие предметной области

Результатом данного процесса становится база данных, которая описывает конкретную часть реального мира со строго определенных позиций. Итак, оценивая все вышесказанное, можно сказать, что:

-       Предметная область - это часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и автоматизации.

-       Объект - это элемент предметной области, информацию о котором мы сохраняем.

-       Реквизит (атрибут) - поименованная характеристика объекта. Он показывает, какая информация об объекте должна быть собрана.

-       Объектами могут быть:

-       люди, например, перечисленные в какой-либо платежной ведомости или являющиеся объектами учетов органов внутренних дел;

-       предметы, например, номерные или имеющие характерные отличительные особенности вещи, средства автомототранспорта;

-       построения - воображаемые объекты;

-       события.

Базы данных выполняют две основные функции. Они группируют данные по информационным объектам и их связям и предоставляют эти данные пользователям.

Данные - это формализованное представление информации, доступное для обработки, интерпретации и обмена между людьми или в автоматическом режиме.

Информация может храниться в неструктурированном виде, например, в виде текстового документа, где данные об объектах предметной области записаны в произвольной форме/

Структурированный вид хранения информации предполагает введение соглашений о способах представления данных. Это означает, что в определенном месте хранилища могут находиться данные определенного типа, формата и содержания.

Представление информации в таблице - наилучший способ структурирования данных. Все данные записаны в клеточках таблицы по определенным правилам - форматам, одинаковым для всего столбца. Все столбцы имеют названия.

Автоматизировать обработку данных, которые хранятся в неструктурированном виде сложно, а порой и просто невозможно. Поэтому вырабатывают определенные соглашения о способах представления данных. Обычно это делает разработчик базы данных. В результате все реквизиты имеют одинаковый вид и тип данных, что делает их структурированными и позволяет создать базу данных. В результате можно сказать, что:

База данных - это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области. [9]

В компьютерной базе данных информация представляется в виде таблицы, очень похожей на электронную таблицу. Названия столбцов, представляющих «шапку» таблицы, называют именами полей или реквизитами, а сами столбцы - полями. Данные в полях называют значениями реквизитов или значениями полей. Для описания поля, кроме его имени используются следующие характеристики и свойства полей:

-       Тип поля. Подобно электронной таблице, работающей с тремя типами полей: текстовый, числовой и формула, в таблицах используется несколько большее количество типов полей.

-       Длина поля - максимально возможное количество символов.

-       Точность (для числовых типов полей) - количество знаков после запятой.

-       Маска ввода - форма средства автоматизации ввода, в которой вводятся данные в поле. Например, одно и то же значение имеют поля даты: 03.03.95 или 03.03.1995, или 03-март-1995, но отличаются по формату.

-       Сообщение об ошибке - текстовое сообщение, которое выдается в поле при попытке ввода ошибочных данных.

-       Условие на значение - ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных.

-       Пустое и обязательное поле - свойство поля, определяющее обязательность заполнения поля при наполнении базы данных.

-       Индексированное поле - дополнительное имя поля, позволяющее ускорить операции поиска и сортировки записей.

Таким образом:

Поле - это элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации - реквизиту.

Запись - совокупность логически связанных полей, представленных одной строкой таблицы.

Файл (таблица) - совокупность экземпляров записей одной структуры.

База данных приложения

Многообразие характеристик и видов баз данных порождает многообразие классификации. Рассмотрим основные виды классификации.

По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.

Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы, к которой подключены несколько других компьютеров.

Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ПК компьютерной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

По способу доступа к данным базы данных подразделяются на базы данных с локальным доступом и базы данных с удаленным (сетевым) доступом.

Прежде чем создавать базу данных, с которой придется работать, необходимо выбрать модель данных, наиболее удобную для решения поставленной задачи.

С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними. Модели данных, которые поддерживают СУБД, а, следовательно, и сами СУБД делят на:

-       иерархические;

-       сетевые;

-       реляционные.

К основным понятиям иерархической структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь.

Узел - это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне.

Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и т.д. уровнях. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. В каждой записи базы данных существует только один (иерархический) путь от корневой записи.

Несмотря на кажущуюся целесообразность, для получения ответов на некоторые запросы в иерархической модели требуется выполнение большого числа операций. Например, чтобы узнать о практических занятиях по всем дисциплинам БЮИ требуется просмотреть все записи «Практическое занятие», имеющиеся в данной базе.

Сетевая (полносвязная) база данных. В сетевой структуре базы данных при тех же основных понятиях иерархической базы данных: узел, уровень, связь - каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Реляционная база данных, в основу которой положена реляционная информационная система. Реляционная структура базы данных ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц, называемых еще реляционными таблицами.

Каждая реляционная таблица обладает следующими свойствами:

-       каждый элемент таблицы - один элемент данных;

-       все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковые характеристики и свойства;

-       каждый столбец имеет уникальное имя;

-       одинаковые строки в таблице отсутствуют;

-       порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Понятие реляционный (relation - отношение) связано с разработками известного американского специалиста в области баз данных Э. Кодда. В основу реляционной базы данных положено понятие алгебры отношения и реляционного исчисления.

Реляционный подход к построению базы данных предполагает отображение реальных объектов (явлений, событий, процессов) в виде информационных объектов или объектов предметной области. Информационные объекты описывают реальные с помощью совокупности взаимосвязанных реквизитов.

Отношения представлены в виде таблиц, строки которых представляют записи, а столбцы - атрибуты отношений - поля. Если значение поля однозначно определяет соответствующую запись, то такое поле называют ключевым.

Реляционная база данных является объединением нескольких двумерных таблиц, между которыми установлены связи.

Между записями двух таблиц могут быть установлены следующие основные виды связей:

-       один к одному - эта связь предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует не более одного экземпляра информационного объекта В и наоборот; например, начальник курса - курс;

-       один к многим - эта связь предполагает, что одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1, 2 или более экземпляров объекта В, но каждый экземпляр объекта В связан не более чем с 1 экземпляром объекта А, например, начальник курса - курсант;

-       многие к многим - эта связь предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1, 2 или более экземпляров объекта В и наоборот, например, учебная дисциплина - курсант.

Одни и те же данные могут группироваться в таблицы различными способами, т.е. возможна различная форма наборов отношений взаимосвязанных информационных объектов.

При этом должен выполняться принцип нормализации:

-       в одной и той же таблице не может находиться повторяющихся полей;

-       в каждой таблице ключ должен однозначно определять запись из множества записей;

-       значению ключа должно соответствовать исчерпывающая информация об объекте таблицы;

-       изменение значения любого не ключевого поля не должно влиять на информацию в других полях.

Инфологическая структура данных [7]

Для хранения информации об операциях была разработана БД.

В базе данных отображается информация об определенной предметной области (ПО). ПО - это часть реального мира.

Инфологическая модель (ИМ) предметной области - это описание предметной области, выполненной без ориентации на используемые в дальнейшем программные и технические средства. Содержит исходную информацию о предметной области.

Цель инфологического моделирования - создать точное и полное отображение реального мира, используемое в дальнейшем в качестве источника информации для построения БД.

База данных приложения является распределительной и содержит шесть таблиц (рис. 2.4). При проектировании использовались правила приведения реляционных баз данных к нормальной форме. В результате декомпозиции получена структура с сохранением целостности информации. Полученные проекции имеют связующие ключевые атрибуты.

Данная схема показывает основные сущности, ключевые поля (атрибуты, помеченные символом ключа) и атрибуты, входящие в каждую сущность. Также показаны информационные связи и потоки информации, позволяющие решить поставленные задачи автоматизации учета операций в торговой организации.

Рисунок 2.4. Структурная схема базы данных

Использование СУБД Microsoft Access для создания баз данных

Microsoft Access создана на основе реляционной модели базы данных и предназначена для создания быстрых, эффективных баз данных, применяемых в быту и бизнесе. Кроме того, она способна подключаться к другим базам данных, создавая для вас широкий фронт работы с данными, независимо от того, где они находятся. [8,7]

При работе с СУБД Access на экран выводятся типовое окно WINDOWS-приложения, состоящее из рабочего поля и панели управления (Рис. Внешний вид окна СУДБ Microsoft Access).

Панель управления при этом включает меню, вспомогательную область управления и строку подсказки. Расположение этих областей на экране может быть произвольным и зависит от особенностей конкретной программы.

СУБД Access имеет достаточное количество команд, у каждой из которых возможны различные параметры (опции). Выбор определенной команды из меню производится либо наведением курсора на выбранную в меню команду при помощи клавиш управления курсором и нажатием клавиши ввода, либо вводом с клавиатуры первой буквы выбранной команды.

Получить дополнительную информацию о командах, составляющих меню СУБД Access, и их использовании можно, войдя в режим помощи.

Совокупность команд, предоставляемых в ваше распоряжение СУБД Access, может быть условно разбита на следующие типовые группы:

-         команды для работы с файлами;

-       команды редактирования;

-       команды форматирования;

-       команды для работы с окнами;

-       команды для работы в основных режимах СУБД (таблица, форма, запрос, отчет);

-       получение справочной информации.

Команды для работы с файлами.

При работе с файлами программа дает возможность пользователю:

-         создавать новые объекты базы данных;

-       сохранять и переименовывать ранее созданные объекты;

-       открывать уже существующие базы данных;

-       закрывать ранее открытые объекты;

-       выводить на принтер объекты базы данных.

Процесс печати начинается с выбора драйвера принтера. Для каждого типа принтера необходим свой драйвер. Следующий шаг состоит в задании параметров страницы, формировании колонтитулов, а также в выборе вида или номера печатаемых страниц документов.

Команда предварительного просмотра позволяет получить представление об общем виде выводимой на принтер информации еще до печати.