ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ОБРАБОТКИ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ

INFORMATION SYSTEM FOR PROCESSING MEDICAL AND BIOLOGICAL DATA

Alexey Plaksin

Student, Department of automated information processing and management systems, Polytechnic university, Surgut State University,

Russia, Surgut

Gorbunov Dmitry Vladimirovich

scientific supervisor, Senior lecturer, Department of automated information processing and management systems, Polytechnic university, Surgut State University,

Russia, Surgut

АННОТАЦИЯ

В настоящее время компьютерные технологии нашли широкое применение в различных областях деятельности человека, в том числе и в медицинской сфере. В век информации и информационных технологий человеку сложно самостоятельно обрабатывать большие потоки данных без использования специализированного программного обеспечения. С их помощью сотрудник медицинской сферы может хранить данные в БД, обрабатывать полученные данные и сохранять результат в виде отчета. Важными критериями разрабатываемой системы должно являться простой и понятный интерфейс, надежность хранения данных и высокая скорость обработки данных. Представленные критерии помогут сконструировать ту систему обработки медико-биологических параметров, которая поможет медицинскому персоналу выполнить анализ и выявить нарушение в работе организма человека.

ABSTRACT

Computer technologies are widely used in various fields of human activity, including in the medical field. In the age of information and information technology, it is difficult for a person to independently process large data streams without using specialized software. With their help, an employee of the medical field can store data in a database, process the received data and save the result in the form of a report. The important criteria of the system being developed should be a simple and intuitive interface, reliability of data storage and high speed of data processing. The presented criteria will help to design that system for processing medico-biological parameters that will help medical personnel to analyze and identify a violation in the functioning of the human body.

Ключевые слова: информационная систем; медико-биологические данные; математическая статистика; база данных.

Keywords: information systems; biomedical data; math statistics; database.

Продолжительное время анализ медицинских данных был уделом специалистов, так как это требовало серьезной предварительной подготовки. Необходимо оперировать статистическими понятиями и, самое главное, правильно выбрать метод анализа. Все осуществимо благодаря компьютеру и новейшим программам. Потребность в разработке информационной системы, обеспечивающей хранение и обработку медико-биологических данных обусловлена непрерывным совершенствованием методов исследования.

Оптимальным по затратам вариантом решения проблемы является разработка собственного программного продукта, поддерживающего собственную базу данных, которая избавит сотрудников от рутинной бумажной работы и позволит повысить эффективность труда. Актуальность исследуемой тематики заключается в формировании эффективной информационной системы обработки медико-биологических данных [2].

Сравнивая различные статистические программы, следует учитывать, что практически все они обладают набором стандартных процедур. Алгоритмы, используемые программами, по большей части, стандартные и различий при использовании той или иной программы нет. Поэтому на первое место выходят различия в пользовательском интерфейсе, полнота охвата современных статистических методов, программируемость, наличие дополнительных модулей расширения и легкость использования полученных графиков и таблиц в других программах. Каждая система имеет не полный функционал, что приводит к использованию разных продуктов. Цель создать автоматизированную информационную систему (АИС), отвечающую всем необходимым требованиям. Для этого в АИС должна иметь следующие функциональные возможности: добавление медико-биологических данных; расчет основных показателей; предоставление отчета; запись обработанных данных; статистика по обработанным данным [1].

Пользователь системы вводит данные с помощью приложения. Если пользователю необходима статистическая информация или нужно осуществить поиск, то система обрабатывает запросы и выводит их в виде отчёта на экран [3]. На основе анализа предметной области была разработана контекстная модель (рис. 1) и декомпозиция второго уровня (рис. 2)

Рисунок 1. Контекстная диаграмма функциональная модель информационной системы.

Как видно из рис. 1 на вход программы поступает параметры функциональной системы человека и данные о пациенте. В механизм входят ЭВМ и сотрудники. Управление происходит за счёт математических формул. В результате работы программы выводятся отчеты.

Рисунок 2. Декомпозиция второго уровня

На рис. 2 приведена декомпозиция контекстной диаграммы, где информационная система разбивается на четыре подсистемы поменьше, а именно на регистрацию пациента, обработку данных, формирование отчета и запись в БД.

Для создания базы данных необходимо установить, какую информацию она будет хранить: выделить сущности и их атрибуты. Для решения поставленной задачи можно выделить следующие 6 сущностей. Инфологическая модель предметной области представлена на рис. 3. На рис. 3 жёлтыми кругами выделены ключевые атрибуты сущностей, белыми эллипсами – атрибуты сущностей, прямоугольниками – стрежневые сущности, шестиугольниками – ассоциативные сущности. Так же на рисунке присутствуют кардинальные числа, показывающие отношения между множествами [4]. В качестве СУБД была выбрана SQL Server Database. Для расчета медико-биологических данных были использованы различные формулы, широко использующиеся в математической статистики и теории хаоса-самоорганизации.

Рисунок 3. Инфологическая модель предметной области.

При запуске программы откроется главная форма и пункт меню «Расчет данных». При открытии пользователь может начать сразу работать с данными или же с помощью пункта меню, перейти к выполнению других задач. На главной форме пользователь также может ознакомиться со справкой или узнать ответы на интересующие вопросы в раздел «Помощь». Пункт меню «Расчет данных» представлен на рис. 4.

Рисунок 4. Пункт меню «Расчет данных» до загрузки данных

Β ходе работы над проектом была разработана автоматизированная информационная система обротки медико-биологических данных. Проведен анализ систем обротки медико-биологических данных, представленных на рынке, выявлены их недостатки. Была разработаны база данных и реализованы методы анализа данных. Так как БД использованная в программе хранит информацию не только о рассчитанных данных, но также и медико-биологические данные пациентов, можно сказать, что использование данной системы поможет в будущем построить экспертную систему.

Список литературы:

1. Анохин А.Н. Основы проектирования АСОИУ / А.Н. Анохин Учебное пособие по курсу «Проектирование АСОИУ». 2006 – 84с. (Дата обращения: 28.05.2021)
2. Гриненко А.Я., Лисанов А.Г. Медико-статистическая информация, как элемент системы управления лечебно-профилактическими учреждениями. - СПб 2004. (Дата обращения: 19.06.2021)
3. Иванов К. К. Проектирование информационных систем // Молодой ученый. – 2017. – № 19 (153). – С. 22-24. – URL: https://moluch.ru/archive/153/43309/ (дата обращения: 15.10.2021).
4. Новожилова Н. В., Алякина Л. А Вопросы проектирования информационных систем // Вестник ЧГУ. – 2011. – №1.