Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
41.Этапы операций с медико-биологическими данными.
В информационной технологии работы с данными, в том числе медицинского характера, существует несколько основных этапов операции с данными:
1. Сбор и первичная обработка данных – это накопление результатов исследований в том объеме, который задан условиями поставленной задачи или необходимостью принять адекватное решение. Существуют специальные правила, определяющие объем требуемых данных для каждого класса задач. Собранные данные подлежат первичной обработке, которая включает в себя отсечение «лишних», некорректно зарегистрированных сигналов. Первичная группировка реализуется по типу данных и классам изучаемых явлений.
2. Оценка эффективности измерения данных – это определение степени точности и величины погрешности зарегистрированных сигналов и полученных данных.
3. Cохранение данных – это регистрация данных в виде твердых копий или на магнитных носителях.
4. Формализация и стандартизация данных – это сведение всех полученных данных к единой форме, которая должна соответствовать требованиям компьютерной обработки и обеспечивать сопоставимость всех данных между собою, а также доступность их для всех заинтересованных пользователей.
5. Фильтрация и очищение данных – это отсеивание лишних сигналов, обусловленных неточностью работы регистрирующих приборов, некорректно собранной информацией о состоянии изучаемого явления. Этот способ используется также при объективно существующей неоднородности структуры и функционирования отдельных систем человеческого организма.
6. Кодировка данных – это унификация формы представления данных на бумажных или магнитных носителях.
7. Сортировка данных – это упорядочение данных по заданному признаку или совокупности их характеристик .
8. Преобразование данных – это изменение формы данных по заданному алгоритму или между различными типами носителей.
9. Сжатие и архивация данных – это уплотнение данных на носителях и организация их хранения, нередко связана с изменением их формы.
10. Защита данных – это приведение данных по специальному алгоритму к форме, которая недоступна для несанкционированного их использования (шифрование, или криптографическая обработка данных).
11. Транспортировка данных – это передача данных на расстояния с помощью механических или телекоммуникационных каналов связи.
42.Уровни информационных технологий. Data mining в медицине.
Информационная технология, таким образом, – это процесс, использующий совокупность средств обработки первичной информации, в результате которых образуется информационный продукт, или информационный ресурс.
В качестве ресурсов в информационном обществе выступают документы, находящиеся информационных системах. Информационный продукт – это совокупность данных, являющихся следствием информационных технологий.
Уровни информационных технологий могут быть представлены в следующей возрастающей последовательности:
Уровень искусственного интеллекта
Уровень Data mining
Коммуникационный уровень
Уровень обработки информации
Уровень сбора информации
В вышеприведенной последовательности уровней обработки информации новым направлением развития медицинских информационных технологий является уровень Data mining. В буквальном переводе он означает «вычерпывание знаний». Занимается этим направлением тоже молодая наука – «инженерия знаний». В отличие от традиционной медицинской статистики, предназначенной проверки заранее сформулированных гипотез или грубого разведочного исследования, система Data mining позволяет ответить на нетривиальные, но практически значимые для принятия решений ответы. Она оперирует, в основном, с ранее неизвестными данными. Примерами вопросов, на которые может ответить информационная технология Data mining, могут быть такие: встречаются ли точные шаблоны людей, подверженных остеопорозу или алкоголизму, какие биографические черты портрета людей имеют влияние на продолжительность ремиссии при алкоголизме?
43.Защита данных. Законодательство РФ о цифровой подписи.
При хранении медицинских данных на магнитных носителях, особенно когда они циркулируют по локальным внутрибольничным сетям и уж тем более, когда они передаются по Интернету, возникает необходимость защиты данных от несанкционированного доступа.
Наиболее просто защита данных в архивах осуществляется с помощью паролей (password), запрашиваемых при попытке запустить требуемый файл. Иногда дополнительно запрашивается имя пользователя (login) для авторизации доступа к искомым данным. Следует учесть, что в принципе любой пароль может быть вскрыт путем перебора. Поэтому защита паролем применяется к данным, не имеющим особой важности. Более серьезный способ уберечь данные от несанкционированного доступа – использовать метод шифрования (т.е. применить к документу ключ). Существует специальная наука о шифровании информации – криптография. При использовании ключа данные уже не могут быть восстановлены с помощью стандартных программных средств. Лишь человек, владеющий ключом, может прочесть нужный ему документ. При передаче данных по корпоративным сетям или через Интернет получатель документа, оба пользователя на обоих концах цепочки – и отправитель, и получатель, естественно, должны иметь эти ключи. При передачи данных по коммуникационным сетям используют два вида шифрования: симметричный и асимметричный. В первом случае оба пользователя применяют для криптографического процесса один и тот же ключ. Неудобство такого метода очевидно: отправитель должен каким-то образом передать шифровальный ключ, что представляет собою трудную проблему.
При асимметричном шифровании используют два разных ключа: открытый (public – публичный) и закрытый (private – личный). Ключи устроены таким образом, что документ, зашифрованный одним ключом, можно расшифровать только другим ключом. Каждый участник обмена данными имеет в своем распоряжении одну пару ключей – открытый и закрытый. Чем больше бит содержит ключ, тем труднее он поддается взлому.
При обмене медицинскими документами, имеющими важное юридическое значение, актуальным вопросом становятся авторизация отправителя и удостоверение в подлинности полученного документа. Осуществляется это путем электронной подписи, положение о которой регламентируется Законом РФ «Об электронной цифровой подписи» от 10.01.2002 №1-ФЗ. Цифровая подпись основана на асимметричной процедуре шифрования и, следовательно, она обеспечивается такой же парой ключей – открытым (публичным) и личным (закрытым) ключами. Так, например, если лечебное учреждение отправляет банку поручение на работу со своим счетом, оно кодируется публичным ключом банка, а личная подпись – личным ключом руководителя учреждения. Банк расшифровывает поручение своим закрытым ключом, а подпись руководителя – его публичным ключом. Все ключи пользователей подлежат обязательной сертификации. Осуществляет это специальное подразделение лечебного учреждения, которое состоит из электронного реестра сертификатов (база данных с открытыми ключами пользователей), бюро регистрации сотрудников и, наконец, удостоверяющий центр, в котором выполняется авторизация пользователей. В физическом плане электронный ключ представляет собою машинный магнитный носитель (флэш-карта), который содержит в себе программы чтения-записи и генерации ключей, шифрования и цифровой подписи документа.
В России федеральным законом № 63-ФЗ от 6 апреля 2011 г. наименование «электронная цифровая подпись» заменено словами «электронная подпись» (аббревиатура — «ЭП»). Она должна обязательно иметь сертификат ключей, полученный в Национальном удостоверяющем центре. В приложениях MicrosoftOffice 2010 Word, PowerPoint , Excel и InfoPath имеются встроенные инструменты для организации электронной подписи документов. Существуют также сеансовые (сессионные) ключи. Они создаются двумя пользователями, обычно для защиты канала связи. Сеансовым ключом является общий секрет — информация, которая вырабатывается на основе секретного ключа одной стороны и открытого ключа другой стороны. Подключи — это ключевая информация, которая вырабатывается в процессе работы криптографического алгоритма на основе ключа. Обычно подключи вырабатываются при процедуре развертывания ключа В заключение следует отметить, что теоретически все пароли, шифры и ключи, даже очень сложные, в принципе могут быть открыты методом перебора и раскрытия криптографических алгоритмов на суперкомпьютере. Об этом свидетельствует вся последняя история компьютерных телекоммуникаций. Вопрос заключается в другом – насколько приемлемой окажется цена и продолжительность такой работы сопоставимо с ценностью зашифрованных данных.
44.Требования к организации скрининговых исследований. Порочный круг скрининга.
При организации скрининга (массовых проверочных исследований) должны быть приняты во внимание следующие требования к методам исследовании:
• высокая чувствительность,
• низкая стоимость,
• воспроизводимость результатов,
• безопасность,
• доступность.
Поскольку скрининг проводится среди преимущественно здорового населения, при оценке его результатов следует учитывать низкий преваленс заболевания (превалентность — это количество, а не частота) в обследуемой группе людей.
Поэтому для скрининга должны быть использованы высокочувствительные методы, при которых отрицательный результат имеет высокую степень прогностичности. В то же время положительный
результат наблюдается у всех больных с искомым заболеванием. Поскольку прогностичность положительного результата зависит преимущественно от специфичности метода, которая обычно невысока у чувствительных методик, при скрининге возникает проблема ложно положительных результатов. Такие результаты приводят, во-первых, к неблагоприятным воздействиям на больных и, во-вторых, порождают проблему дополнительногоуглубленного обследования пациентов, что ложится достаточно тяжелым бременем на органы здравоохранения. Причем, это бремя носит как финансовый, так и людской (профессиональный) характер. Поэтому, приступая к скринингу, организаторы здравоохранения должны быть уверены в том, что могут обеспечить доступные методы углубленного обследования на приемлемом финансовом уровне.
В организации скрининга существует феномен, получивший название порочного круга скрининга. Этому подвержены все страны, так как в его основе лежит главным образом человеческий фактор. Суть порочного круга такова: для получения хороших результатов выбирается высокочувствительный метод.
Рис.9.7. «Порочный круг» скрининга
Применение такого метода приводит к большому числу ложно положительных результатов. Недостаточное их отсеивание (или уточнение) создает субъективное впечатление о высоком преваленсе заболевания. Это мнение доводится до сведения руководителей здравоохранения, которые выделяют дополнительные средства на проведение скрининга и возможность лечения предполагаемых заболеваний. Дополнительные финансовые вливания в скрининг еще больше увеличивают выход ложно положительных результатов, и далее все идет по кругу, раскручиваясь по спирали до тех пор, пока не иссякнут источники дополнительного финансирования. Для разрыва порочного круга необходимо модифицировать скрининг: изменить уровень принятия диагностического решения или использовать другой метод скрининга.
45.Методы сжатия данных в медицинской информатике.
Общеизвестна достаточно высокая стоимость хранения данных на магнитных носителях и особенно передачи их по линиям связи, поэтому существует необходимость, по-возможности, уменьшать их объем, разумеется, не жертвуя при этом их качеством.
В принципе любая сумма данных, циркулирующих в медицине, является в той или иной степени избыточной (и очень редко недостаточной). Степень этой избыточности зависит от вида данных. Так, видеофильм, получаемый, например, при рентгеноконтрастном исследовании сердца, или аускультативный звуковой ряд имеют степень избыточности в несколько раз большую, чем графические данные (рентгенограмма контрастированного сердца при том же исследовании). В свою очередь, избыточность графических данных значительно превышает таковую у текстовых данных. Интересен тот факт, что русский текст более избыточен, чем, например, английский или немецкий.
В медицинской практике избыточность данных используется для повышения качества информации. На этом принципе строятся многие статистические выкладки. Увеличение количества данных улучшает качество восприятия их человеком, например, видео-фильма или звука. Одна при хранении и передаче данных по каналам связи величина их объема приобретает критическое значение. Поэтому в информационных технологиях широкое распространение получили методы сжатия данных. Близкий по содержанию к нему термин – архивация данных. Осуществляют эти операции с данными с помощью программ, называемых архиваторами.
Выделяют два варианта сжатия (архивации):
1. Сжатие (архивация) файлов и папок, которое применяется при подготовке данных к хранению, особенно на переносных магнитных носителях, и транспортировке их по электронным каналам связи.
2. Сжатие (архивация) дисков используется в целях увеличения их рабочего пространства.
Обе эти процедуры могут выполняться двумя способами:
1) с частичной потерей данных при последующем разархивировании папок и файлов, 2) с полным восстановлением содержания данных при разархивировании. Первый способ позволяет сжать исходную совокупность данных в десятки раз. Он применяется при работе с данными, для которых потеря их части существенно не отражается на их использовании и восприятии: медицинские изображения, рисунки, мультимедийные комплексы, звукозапись.
Следует, однако, отметить, что сжатие медицинских изображений (рентгенограмм, томограмм и др.) более чем в 5 раз приводит к некоторым искажениям, которые нужно учитывать в практической работе медицинского учреждения. Второй способ более щадящий: совокупность данных сжимается всего в несколько раз, иногда всего в 1,5–2 раза. Это сжатие применяется для тех данных, при разархивировании которых утрата даже небольшой их доли существенно отражается на их содержании. К таким данным относятся все текстовые документы, базы данных, программы. Основными программами для сжатия данных с потерей являются: для графических данных – .JPG, для видеофильмов – .MPG,
для звукозаписи – .MP3. Характерными программами (точнее форматами) для сжатия данных без их потери при разархивировании являются: для графических данных – .GIF, .TIF, .PCX, .DjVu, для видеофильмов – .AVI, для любых типов данных – .ARJ, .ZIP, .RAR. При разархивировании (распаковке) данных применяют программы .PKUNZIP.EXE, .UNRAR.EXE и некоторые другие.
Следует учесть, что если сжатые данные передаются другому лицу – по каналам связи или на внешних носителях – у получателя этих данных должны быть программы по адекватному их разархивированию. Если таковой у получателя нет, отправляющий должен прикрепить к отправляемому архиву короткий специальный программный модуль. Такие архивы данных носят названия самораспаковывающихся. Их наименование заканчивается расширением .EXE. Необходимо отметить, что современное программное обеспечение позволяет не только осуществлять архивацию и разархивацию файлов и папок, но помогает также выполнять ряд дополнительных функций. С его помощью можно осуществлять тестирование архивов, восстановление поврежденных архивов, извлечение одного или нескольких требующихся файлов из архива и добавление в него новых, создание распределенных архивов на нескольких переносных носителях или на жестком диске (например, программы .WINZIP, .WINRAR). Такие программные средства носят название диспетчеров архивов.