Формализация и стандартизация данных

Формализация данных – приведение всех полученных данных к единой унифицированной форме. Это обеспечивает сопоставимость результатов различных исследований, повышает степень их доступности для любых заинтересованных специалистов. Наиболее часто в медицинской практике формализации подлежат отчетные документы, истории болезни, карты амбулаторного больного, протоколы исследования больных, результаты анализов.

В основе формализации данных, как правило, лежит принцип их стандартизации. Это позволяет оптимизировать весь процесс формализации, свести к минимуму возможные погрешности при последующей работе с данными.

В Законе РФ «О стандартизации» приводится следующее определение стандартизации: «Стандартизация – это деятельность по выработке и утверждению норм, правил и характеристик (далее – требований) в целях обеспечения:

· безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества;

· технической и информационной совместимости, а также взаимозаменяемости продукции;

· качества продукции, работ и услуг в соответствие с уровнем развития науки, техники и технологии;

· единства измерений;

· экономии всех видов ресурсов;

· безопасности хозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф и других чрезвычайных ситуаций

· обороноспособности и мобилизационной готовности страны».

Все положения, изложенные в Законе РФ о стандартизации абсолютно обязательны при работе в сфере информационных технологий в медицине и здравоохранении. В настоящее время общеупотребительной практикой является формализация параметрических данных о пациенте на основе международного стандарта системы СИ. Для обмена цифровыми ЭКГ внутри лечебного учреждения и за его пределами служит стандарт SCP-ECG (Standard communications protocol for computerized electrocardiography). Основным медицинским коммуникационным стандартом для передачи медицинских изображений (рентгенограмма, компьютерных рентгеновских, ультразвуковых и магнитно-резонансных томограмм) является международный стандарт DICOM 3.0 (Digital Imaging and Communications in Medicine, версия 3.0). В данном стандарте работает большинство современных аппаратов для лучевой диагностики – рентгеновской, ультразвуковой, радионуклидной, магнитно-резонансной.

Для обмена различными медицинскими данными по локальным, корпоративным и общемировым компьютерным сетям применяется стандарт HL7 (Health Level Seven). Им кодируются истории болезни, амбулаторные карты, протоколы исследований и другие медицинские документы. Существует целый ряд других отраслевых стандартов. Большинство из них являются международными и относятся к так называемым «открытым системам» - OSI (Open System Interconnection), т. е. имеют свободный к ним доступ. Контролирует всю стандартизацию, в том числе и медицинскую, Международный комитет по стандартизации – Internеional Standards (ISO). Последняя аббревиатура является признаком того, что данный стандарт является международным и рекомендуется к применению во всем мире. Действующие в настоящее время международные стандарты OSI-ISO приведены ниже:

· DICOM 3.0 – стандарт обмена медицинскими изображениями.

· IHE – стандарт интеграции информационных систем.

· HL7 (FAQ, News) – стандарт обмена медицинскими данными.

· ASCI X12 – стандарт обмена электронными документами.

· IEEE P1157 («MEDIX») – стандарт обмена медицинскими данными.

· CDA – стандарт архитектуры клинических документов.

· ASTM E3.11 – стандарт обмена данными лабораторных тестов.

· CCOW – стандарт клинического контекста.

 

 

Фильтрация и очищение данных

 

Фильтрация и очищение данных являются существенными в медицинской практике. Суть этого этапа состоит в отсеивании лишних данных, которые не нужны в решении конкретной задачи. Следует учитывать и то обстоятельство, что медицинские данные в отличие от других имеют характерные особенности.

Во-первых, одно и то же заболевание может иметь различные проявления в зависимости от стадии течения болезни и индивидуальных особенностей пациента.

Во-вторых, одинаковые симптомы могут сопутствовать различным заболеваниям, порою значительно отличающимися по прогнозу.

В-третьих, в медицинской практике всегда имеется вероятность пропуска необходимых для принятия решения данных (отсутствие аппаратуры, финансов, неотлаженный алгоритм обследования пациентов).

В-четвертых, при регистрации биологических сигналов от такого сложного объекта, каким является человек, неизбежно возникает большое количество помех, которые не могут быть полностью исключены даже при самой совершенной фильтрации поступающих сигналов.

В-пятых, что самое существенное, окончательное решение медицинской проблемы всегда имеет социально окрашенный характер и, следовательно, последнее слово, вслед за компьютером любой сложности, остается за медицинским работником.

Иногда фильтрацию и сортировку медицинских данных осуществляют вручную, суммируя и последовательно анализируя накапливаемые исследования. В некоторых типах медицинских аппаратов предусмотрены встроенные системы группировки параметров по заданным критериям и устройства автоматического обнаружения ошибок в исследованиях, а также первичная фильтрация зашумленных и деформированных сигналов.

 

 

Кодировка данных

 

Суть этапа кодировки данных состоит в приведении полученных параметров к единой форме, которая удобна и необходима для их обработки на компьютере. Чаще всего применяется двоичное кодирование, заключающееся в том, что все данные представляются в виде последовательности всего двух знаков – 0 и 1. Каждый из этих знаков называется битом (от англ. bit – binary digital). Совокупность таких цифр, составленная в определенной последовательности, позволяет отобразить любой объем данных. Так, например, двумя битами можно кодировать 4 значения данных: 00 11 01 10, тремя битами – уже 8 значений: 000 111 100 011 010 101 110 001. Каждый раз, увеличивая разрядность кодирования на одну единицу, мы в два раза увеличиваем количество данных, подлежащих кодированию. Подобным образом кодируются все целые и действительные числа, а также все алфавиты – русский и иностранные (в основном английский). Современная международная 16-разрядная система кодирования UNICODE позволяет кодировать 65 536 различных символов, что достаточно для размещения в компьютере всех существующих на планете языков.

Кодирование графических данных, в частности медицинских изображений – рентгенограмм, ультразвуковых сканограмм, анатомических препаратов, графиков, диаграмм, иллюстраций может выполняться в черно-белом и цветном вариантах. Обычно черно-белые изображения кодируются в 256 уровнях серой шкалы (от абсолютно черного до белого цвета). Цветные изображения кодируются более сложно. Чаще всего применяется принцип декомпозиции цвета на три основных цвета: красный (Red, R), зеленый (Green, G) и синий (Blue, B). Такая система (восьмиразрядная) позволяет кодировать с приемлемым качеством все оттенки цветного изображения. По первым буквам основных цветов она обозначается RGB.

Более совершенной, но и более сложной является система 16- разрядного кодирования (режим High Color). Еще более совершенной является система 24-разрядного кодирования, которая приближается к чувствительности человеческого глаза. Количество оттенков цвета здесь достигает 16,5 млн. Такое изображение называется полноцветным (True Color). При выборе системы кодирования графических изображений следует учесть, что чем большеразрядной она является, тем больше поглощает она аппаратных и программных ресурсов компьютера. Следовательно, при обработке медико-биологиечских данных и выборе метода кодирования нужно придерживаться принципа разумного и достаточного.