/
Текст
НАЦИОНАЛЬНАЯ
МЕДИЦИНСКАЯ
БИБАИОТЕКА
ПРАКТИКУМ
МЕДИЦИНСКАЯ
ИНФОРМАТИКА
В. Я. ГЕЛЬМАН
С^ППТЕР
НАЦИОНАЛЬНАЯ
МЕДИЦИНСКАЯ
БИБЛИОТЕКА
В. Я. ГЕЛЬМАН
МЕДИЦИНСКАЯ
ИНФОРМАТИКА
ПРАКТИКУМ
Рекомендовано к изданию
редакционно-издательским советом
Санкт-Петербургской медицинской академии
последипломного образования
СОЛИТЕР*
Санкт-Петербург
Москва • Харьков Минск
2001
В. Я. Гельман
МЕДИЦИНСКАЯ ИНФОРМАТИКА
Практикум
Серия «Национальная медицинская библиотека»
Главный редактор
Заведующий редакцией
Редактор
Научный редактор
Художественный редактор
Корректор
Дизайн и верстка
В В. Усманов
П. В. Алесов
Л Р. Денисов
В. Л. Дюк
В. Б. Шимкевич
Т. В. Дудова
Е Ю. Паллей
Рецензенты
В Г Лифляндский, доктор медицинским наук, профессор, заведующий кафедрой
медицинской информатики с курсом новых технологий обученна Санкт-Петербургской
государственной медицинской академии им. И И. Мечникова;
А П Немирко. доктор технических наук, профессор кафедры биомедицинской электроники и
охраны среды Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета.
ББК 53я7+32.973я7 УДК [681.3 61 ](075)
Гельмвн В. Я.
Г32 Медицинская информатика: практикум. — СПб: Питер, 2001. — 480 с. —
(Серия «Национальная медицинская библиотека»).
ISBN 5-272-OO3I2-8
Настоящее издание является руководством по прикладной медицинской информатике
н может служить не только самоучителем для освоения определенных программных продук-
тов, ио н учебником по дисциплине «Медицинская информатика». В нем подробно изложены
основные разделы медицинской информатики, рассмотрены современные аппаратные и
программные средства вычислительной техники, описаны принципы использования компью-
терных технологий в медицине На наглядных примерах показаны приемы работы с распро-
страненными программными продуктами общего назначения и специализированными меди-
цинскими системами. Отражена роль компьютерных коммуникаций в медицине. Рассмотре-
ны информационные системы, нашедшие применение в отечественном здравоохранении.
Книга предназначена для студентов медицинских вузов, училищ, колледжей, клиниче-
ских ординаторов, аспирантов, широкого круга врачей, не имеющих первоначальной подго-
товки по информатике, для которых, тем не менее, использование компьютера в профессио-
нальной деятельности становится насущной необходимостью. Ч
©В. Я Гельман.2001
© Издательский дом «Питер»
Вес права защищены Никакая
форме без письменного разреше
ISBN 5-272-00312-8
Лицензия ИД № 01940 от 05.06.2000.
какой бы то ни было
Налоговая льгота — общероссийский классификатор продукции ОК 005-93,
том 2:*95 3000 —книги и брошюры.
Подписано к печати 26.01.2001. Формат 60 « 901 /16. Усл. п. л. 30. Тираж 4000. Заказ 1531
Отпечатано с готовых диапозитивов в АООТ «Типография „Правда**».
191119. С.-Петербург, Социалистическая ул. 14.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ....................................15
ВВЕДЕНИЕ В МЕДИЦИНСКУЮ ИНФОРМАТИКУ.............19
ПОНЯТИЕ О МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАТИКЕ............20
КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА.................23
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ К ВВЕДЕНИЮ..........28
Часть 1
ОСНОВЫ ОБШЕЙ ИНФОРМАТИКИ.......................29
Глава!
ТЕХНИЧЕСКАЯ БАЗА ИНФОРМАТИКИ...................31
1.1. ЭЛЕМЕНТЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ.........32
1. 1. 1. Основные средства вычислительной техники.32
1. 1. 2. Представление данных в компьютере.32
1. 1.3. Классификация компьютеров..........34
1. 1.4. Состав вычислительной системы......36
1. 2. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА ....36
1.2. 1. Основные блоки компьютера..........36
1. 2. 2. Основные функциональные устройства
компьютера.................................40
1 3 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА . . 44
1. 3. 1. Уровни программною обеспечения.......... 44
1. 3. 2. Прикладные программы общего назначения . 46
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ К ГЛАВЕ 1 ................. 48
Глава 2
ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА WINDOWS 98........................49
2. 1. ФУНКЦИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ ..................50
2. 2. ОСНОВЫ РАБОТЫ С ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ
WINDOWS 98....................................54
2. 2. 1. Рабочий стол.............................56
2. 2. 2. Операции с файловой структурой...........59
2. 2. 3. Программа Проводник .....................63
2. 2. 4. Установка и удаление приложений Windows.66
2. 2. 5. Установка оборудования...................67
2. 2. 6. Настройка операционной системы...........68
2. 2. 7. Справочная система Windows 98............69
2. 2. 8. Стандартные приложения Windows 98........70
2. 3. НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАБОТЕ С КОМПЬЮТЕРОМ.......................73
Глава 3
СОЗДАНИЕ ТЕКСТОВЫХ ДОКУМЕНТОВ..........................77
3 1. ТЕКСТОВЫЕ РЕДАКТОРЫ.............................78
3. 2. ТЕКСТОВЫЙ РЕДАКТОР WORD 2000 ................ 80
3. 2. 1. Запуск пакета.........................80
3. 2. 2. Рабочее окно редактора Word 2000......80
3. 2. 3. Получение справочной информации.......83
3. 2. 4. Завершение работы.....................84
3. 2. 5. Первоначальная настройка редактора....84
3. 3. СОЗДАНИЕ ПРОСТЕЙШИХ ТЕКСТОВЫХ
ДОКУМЕНТОВ........................................86
3. 3. 1. Создание нового документа.............86
3. 3. 2. Ввод текста...........................86
3. 3. 3. Редактирование текста.................88
3. 3. 4. Форматирование текста.................92
3. 3. 5. Сохранение документа..................95
3. 3. 6. Печать документа .....................96
3. 4. СОЗДАНИЕ БОЛЕЕ СЛОЖНЫХ ДОКУМЕНТОВ...........97
3. 4. 1. Работа с таблицами....................97
3. 4. 2. Нумерация страниц....................100
3. 4. 3. Работа с графическими объектами .....101
Часть 2
ПРОГРАММЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ В РЕШЕНИИ МЕДИЦИНСКИХ
ЗАДАЧ.............................................. 103
Глава 4
ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТАБЛИЦЫ EXCEL .............. 105
4. 1. ПОНЯТИЕ ОБ ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦАХ........... 106
4 2. ЭЛЕКТРОННАЯ ТАБЛИЦА EXCEL .................... 108
4. 2. 1. Общая характеристика пакета............108
4. 2. 2. Запуск пакета..........................109
4. 2. 3. Основной экран пакета..................109
4. 2. 4. Завершение работы..........................113
4. 3. Построение диаграмм...........................114
4. 3. 2. Редактирование диаграммы...................120
4. 3. 3. Печать диаграммы ......................124
4. 3. 4. Примеры на построение диаграмм.........125
4. 4. ПОСТРОЕНИЕ ТАБЛИЦ........................... 129
4. 4. 1. Ввод данных ..............................130
4. 4. 2. Ввод формул...............................131
4. 4. 3. Операция копирования..................132
4. 4. 4. Вычисление сумм.......................133
4. 4. 5. Форматирование рамки таблицы .........134
4. 4. 6. Форматирование чисел..................135
4. 4. 7. Установка ширины столбцов.............135
4. 4. 8. Дополнение таблиц.....................137
4. 4. 9. Перенос диаграмм и таблиц из Excel в Word.138
4. 4. 10. Использование специальных функций....140
4.4 . 11. Примеры на построение таблиц, использование
формул и построение диаграмм........................142
4. 5. РАБОТА С ПРОСТЕЙШИМИ БАЗАМИ ДАННЫХ................ 145
4. 5. 1. Сортировка данных..........................146
4. 5. 2. Поиск данных ..........................148
4. 5. 3. Работа с окном формы ..................150
4. 5. 4. Выисление промежуточных итогов.........152
4. 6. ЭЛЕМЕНТАРНАЯ СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
ДАННЫХ .......................................... 155
4. 6. 1. Определение основных статистических
характеристик ..................................155
4. 6. 2. Выявление достоверности различий ......158
4. 6. 3. Выявление взаимосвязей.................162
4. 6. 4. Использование пакета анализа ..........164
4. 7. ДРУГИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПАКЕТА...................180
4. 8. КРАТКАЯ СВОДКА ОСНОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ.............181
Глава 5
КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ МЕДИЦИНСКИХ ДАННЫХ.............. 187
5. 1. ОСОБЕННОСТИ АНАЛИЗА МЕДИЦИНСКИХ
ДАННЫХ.........................................188
5. 2. ПРИНЦИПЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ОБРАБОТКИ И
АНАЛИЗА ДАННЫХ.................................191
5. 2. 1. Особенности компьютерного анализа данных.191
5. 2. 2. Некоторые сведения по статистике...... 193
5. 2. 3. Современная технология анализа данных .197
5. 2. 4. Программные средства анализа данных ...200
5. 2. 5. Основные принципы выбора пакета для анализа
данных .........................................204
5 3. ПАКЕТ STATISTICA И ЕГО ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ........206
5. 3. 1. Краткая характеристика пакета Statistica.206
5. 3. 2. Запуск пакета и характеристика модулей ..208
5. 3. 3. Основной экран пакета....................211
5 .4. ПОДГОТОВКА ДАННЫХ К АНАЛИЗУ.................... 214
5. 4. 1. Общая характеристика этапа...............214
5. 4. 2. Ввод данных .............................216
5. 4. 3. Преобразование данных....................220
5. 4. 4. Операции с данными в целом...............222
5. 4. 5. Основные возможности визуализации данных.223
5. 5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ,................. 227
5. 5. 1. Общая характеристика этапа...............227
5. 5. 2. Определение основных статистических
характеристик....................................229
5. 5. 3. Выявление достоверности различий .......235
5. 5. 4. Выявление взаимосвязей..................239
5. 6. ВЫБОР И РЕАЛИЗАЦИЯ КОНКРЕТНОГО МЕТОДА
СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ .................... 243
5. 6. 1. Общая характеристика этапа...............243
5. 6. 2. Методы непараметрической статистики.....245
5. 6. 3. Дисперсионный анализ.....................250
5. 6. 4. Множественная регрессия..................255
5. 7. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ДАННЫХ В
НАУЧНЫХ СТАТЬЯХ И ДИССЕРТАЦИЯХ .................... 260
5. 8. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ
КОМПЬЮТЕРНЫХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА МЕДИЦИНСКИХ
ДАННЫХ .......................................... 263
Глава 6
КОМПЬЮТЕРНЫЕ КОММУНИКАЦИИ В МЕДИЦИНЕ............... 265
6. 1. ВВЕДЕНИЕ В КОМПЬЮТЕРНЫЕ КОММУНИКАЦИИ ... 266
6. 2. ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ КОММУНИКАЦИЙ........ 268
6. 2. 1. Начальные сведения.....................268
6. 2. 2. Аппаратное обеспечение.................272
6. 2. 3. Обмен информацией между компьютерами
по модемам .....................................276
6. 2. 4. Работа с факсимильными сообщениями.....277
6. 3. РАБОТА В ГЛОБАЛЬНЫХ СЕТЯХ............... 280
6. 3. 1. Подключение к сети Интернет............280
7. 3. 2. Электронная почта..................283
6. 3. 3. Доступ к информационным ресурсам Интернета
в режиме online.................................294
6. 4. МЕДИЦИНСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
СЕТЕЙ............................................ 307
6. 4. 1. Медицинские ресурсы Интернета..........307
6. 4. 2. Дистанционное медицинское образование .322
6. 4. 3. Телемедицина...........................324
6. 5. ПУТИ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ
КОММУНИКАЦИЙ В МЕДИЦИНЕ ........................... 328
Часть 3
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ СИСТЕМЫ.............331
Глава 7
МЕДИЦИНСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ.................333
7. 1. КОНЦЕПЦИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
ЗДРАВООХРАНЕНИЯ ................................ 335
7. 2. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕДИЦИНСКИХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ........................... 340
7. 2. 1. Медицинские информационные системы
базового уровня...............................340
7. 2. 2. Медицинские информационные системы...342
7. 2. 3. Медицинские информационные системы
территориального уровня.......................343
7. 2. 4. Федеральный уровень .................344
7. 3. ИНФОРМАЦИОННО-СПРАВОЧНЫЕ СИСТЕМЫ......345
7. 4. КОНСУЛЬТАТИВНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ 348
7. 5. АРМ ВРАЧА................................. 351
7. 6. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ КОНСУЛЬТАТИВНЫХ
ЦЕНТРОВ..........................................354
7. 7. СКРИНИНГОВЫЕ СИСТЕМЫ.......................355
7. 8. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ЛПУ.................359
7. 8. 1. Информационные системы поликлинического
обслуживания..................................361
7. 8. 2. Госпитальные информационные системы .365
7. 9. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО
УРОВНЯ.......................................372
7. 9. 1. Информационные системы территориальных органов
здравоохранения...........................373
7. 9. 2. Информационные системы взаиморасчетов в
системе ОМС...............................378
7. 9. 3. Популяционные регистры...........382
7. 10. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ФЕДЕРАЛЬНОГО
УРОВНЯ.......................................387
Глава 8
МЕДИЦИНСКИЕ ПРИБОРНО-КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ.............. 393
8. 1. ПОНЯТИЕ О МЕДИЦИНСКИХ ПРИБОРНО -
КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМАХ........................394
8. 2. КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА......... 396
8. 3. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕДИЦИНСКИХ ПРИБОРНО-
КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ..........................397
8. 4. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МПКС..............399
8. 4. 1. Структура МПКС....................399
8. 4. 2. Некоторые элементы вычислительной техники.401
8. 4. 3. Аппаратное обеспечение МПКС.......405
8. 4. 4. Программное обеспечение МПКС......407
8. 5. СИСТЕМЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ
ДИАГНОСТИКИ................................. 411
8. 5. 1. Системы для исследования функции
кровообращения ............................411
8. 5. 2. Системы для исследования органов дыхания.420
8. 6. СИСТЕМЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МОНИТОРИНГА............. 440
8. 6. 1. Специфика мониторных систем.........441
8. 6. 2. Электрокардиографический мониторинг.443
8. 6. 3. Кардиомониторные МПКС...............444
8. 7. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕЧЕБНЫМ ПРОЦЕССОМ... 447
8. 7. 1. Системы интенсивной терапии .............447
8. 7. 2. Системы биологической обратной связи.....449
8. 7. 3. Системы протезирования и искусственные
органы.......................................450
8. 8. НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО
ПРИОБРЕТЕНИЮ МПКС...............................451
8. 9. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МПКС................452
ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................455
ПРИЛОЖЕНИЯ........................................457
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..................463
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРА ТУРЫ..................465
Предисловие
Главные трудности при решении различных задач в медицине и
здравоохранении, помимо дефицита ресурсов, определяются недо-
статком времени и информации. В настоящее время скорость и
качество получения и обработки информации стали условием су-
ществования и прогресса отрасли. Эту проблему нельзя решить
без использования компьютеров и компьютерных технологий.
Развитие компьютерных технологий, прежде всего в области
персональных компьютеров (ПК), связанное с существенным по-
вышением производительности вычислительных средств при од-
новременном снижении их стоимости, повышении надежности,
уменьшении габаритных размеров, привело к революционным из-
менениям в области обработки медицинской информации.
Компьютерные технологии являются относительно новыми во-
обще и для медицинских работников, в частности. Многие из ныне
действующих врачей, медсестер не имели возможности получить
подготовку в области информатики. Для успешного внедрения в
медицину компьютерных технологий назрела настоятельная необ-
ходимость в восполнении этого пробела.
В «Концепции информатизации здравоохранения», утвержден-
ной Минздравом РФ 29 июня 1992 г. подчеркивается, что «Основ-
ным условием развертывания процесса информатизации является
повышение качества интеллектуальной среды через систему обра-
зования и переподготовки руководителей и медицинских кадров.
Необходимо включить н аттестационный комплекс обязательных
знаний для руководителей всех уровней раздел по информатике, а
при аттестации на высшую категорию врачей всех специальностей
начальные сведения об этом предмете. Необходимо направлять
бюджетные и технические ресурсы в области информатизации на
создание центров обучения руководящих кадров, развертывание
профильных и специальных кафедр в ГИДУВах и ВУЗах для
обучения врачей и студентов.» (с. 28).
Одним из направлений приложения усилий, вытекающих из по-
ставленной задачи, является создание учебной литературы по меди-
цинской информатике. Решению этой задачи и служит настоящее
пособие.
Медицинская информатика — это прикладная, практическая на-
ука, очень близкая к технологии, поэтому ее предмет нередко назы-
вают информационной технологией. В связи с этим и изучение ин-
форматики имеет свои особенности.
В отличие от таких наук, как, например, история, которые можно
изучить путем чтения литературы, информатику можно освоить
только в ходе практической деятельности. Здесь, скорее, просмат-
ривается сходство с изучением иностранного языка, когда прежде
всего необходимо учиться говорить на языке. Так и в информатике
необходимо учиться решать конкретные задачи с помощью соот-
ветствующих прикладных программ, а не изучать программы. И
так же как в изучении иностранного языка невозможно выучить
все возможные фразы, так и в информатике невозможно заранее
решить все задачи.
Еще одной проблемой, с которой сталкиваются при изучении
информатики, является большой объем информации по компью-
терным технологиям. Поэтому приходится идти на сознательное
ограничение изучаемого материала, определяемого минимально не-
обходимыми знаниями для решения конкретных медицинских за-
дач.
В пособии изложены основные разделы медицинской инфор-
матики в объеме, позволяющем решать простейшие задачи и,
при необходимости, более сложные с использованием дополнитель-
ной литературы. Рассматриваются только те возможности паке-
тов, которые используются при решении типичных медицинских
задач.
В соответствии с указанными особенностями сформирова-
ны структура и содержание пособия. В целом книга состоит из
введения и трех частей, включающих восемь глав, которые содер-
жат достаточно полные сведения о современном состоянии меди-
цинской информатики.
В первой части — главы 1, 2, 3 — кратко изложены основы общей
информатики. Она является базовой, обеспечивая единую методи-
ческую основу для изучения медицинской информатики
Во второй части — главы 4, 5— рассмотрены возможности
применения пакетов обработки данных общего назначения в
решении медицинских задач.
Третья часть — главы 7,8 — включает медицинскую информати-
ку в узком смысле. В ней описаны специализированные медицинс-
кие информационные системы.
Главы пособия относительно независимы друг от друга и могут
изучаться в произвольном порядке. Хотя, конечно, при последова-
тельном прочтении складывающаяся картина будет более цель-
ной.
Пособие рассчитано на начинающих и поможет овладеть важ-
нейшими навыками, необходимыми врачу для работы с компьюте-
ром. Оно написано таким образом, чтобы не имеющие опыта пользо-
ватели могли быстро освоить интересующие их пакеты и приступить
к работе.
Поэтому изучение прикладных программ проводится на конк-
ретных, понятных врачу примерах. В каждом примере последова-
тельно, от постановки задачи до получения конечного результата,
продемонстрированы все промежуточные шаги с пояснениями и
аргументацией моментов осуществления выбора. При этом основ-
ное внимание сосредоточено на практических операциях, которые
необходимо выполнить в ходе решения примеров. Для закрепле-
ния материала предлагаются задания и упражнения. К наиболее
сложным заданиям даются решения. Однако для развития навы-
ков работы с компьютером имеет смысл пытаться выполнять зада-
ния самостоятельно и лишь в крайних случаях прибегать к помо-
щи решений.
Для лучшего восприятя ма)ециала нее названия клавиш, кнопок,
диалоговых .окоп и их полей, команд меню в пособии выделены кур-
сивом. I ч мол ИЛИНГ
Главы, имеющие теоретическое содержание, для закрепления ма-
териала завершаются списком контрольных вопросов.
Автор полагает, что книга будет полезна медицинским работни-
кам, студентам и аспирантам медицинских вузов, а также преподава-
телям.
ВВЕДЕНИЕ
В МЕДИЦИНСКУЮ
ИНФОРМАТИКУ
Понятие
о медицинской информатике
Информационные процессы присутствуют во всех областях меди-
цины и здравоохранения. От их упорядоченности зависит четкость
функционирования отрасли в целом и эффективность управления
ею. Информационные процессы в медицине рассматривает меди-
цинская информатика.
В настоящее время медицинская информатика признана как са-
мостоятельная область науки, имеющая свой предмет, объект изуче-
ния и занимающая место в ряду других медицинских дисциплин.
С другой стороны, методология медицинской информатики основа-
на на методологии общей информатики. Каковы же теоретические
основания информатики?
Любые физические характеристики материи могут рассматри-
ваться как сигналы. Следовательно, все процессы в природе сопро-
вождаются сигналами. При взаимодействии сигналов с физически-
ми телами в последних могут возникать определенные изменения
свойств — это явление называется регистрацией сигналов. Зареги-
стрированные сигналы образуют данные.
Ближе к повседневной практике, данные — это полученные в
результате прямого наблюдения процесса или явления числа, сим-
волы, слова, которые фиксируются в документах, передаются по сред-
ствам связи, обрабатываются средствами вычислительной техники
вне зависимости от их содержания.
Данные, вследствие своего происхождения, несут в себе инфор-
мацию о событиях (процессах или явлениях), произошедших в ма-
териальном мире. Однако они не тождественны информации. Ин-
формация извлекается из данных с помощью определенных методов,
т. е. информация — это результат извлечения из данных знаний с
помощью адекватных методов. Отсюда можно вывести более близ-
кое к рассматриваемым далее задачам понятие об информации. Ин-
формация — это полученная в ходе переработки данных совокуп-
ность знаний (новых, ранее не известных сведений) об этих данных,
зависимостях между ними, описывающая отраженное в данных на-
блюдаемое явление.
Информация — это одно из основных универсальных свойств
материи, ее атрибутов. Все, что происходит в окружающем мире, так
или иначе связано с информацией.
Наиболее важными свойствами информации являются объектив-
ность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуаль-
ность. Свойства информации зависят как от свойств данных, так и
от свойств методов ее извлечения.
Информация редко используется в том месте, где она возникает,
и обычно не применяется в момент возникновения, ее приходит-
ся передавать в пространстве и во времени, пользуясь искусствен-
но созданными или естественно возникшими каналами и средст-
вами
Процессы получения (создания) и преобразования информации
(сбор, передачу, обработку, накопление, хранение, поиск, распростра-
нение и потребление информации) называют информационными
процессами.
В самом широком смысле область научно-технической деятель-
ности, изучающую структуру и общие свойства информации, а так-
же занимающуюся исследованием процессов ее получения, переда-
чи, обработки, хранения, распространения, представления и
использования информационной техники и технологии во всех сфе-
рах общественной жизни называют информатикой.
Более узко под информатикой понимают техническую науку, си-
стематизирующую приемы и методы создания, хранения, воспроиз-
ведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной
техники, а также принципы функционирования этих средств и ме-
тоды управления ими.
В настоящей работе принят подход, когда медицинская инфор-
матика рассматривается как один из прикладных разделов научной
дисциплины информатика. Тогда, воспользовавшись определением
последней, нетрудно получить определение медицинской информа-
тики.
Медицинская информатика (МИ) — это научная дисциплина,
занимающаяся исследованием процессов получения, передачи, об-
работки, хранения, распространения, представления информации с
использованием информационной техники и технологии в медици-
не и здравоохранении.
Медицинская информатика — это прикладная медико-техничес-
кая наука, являющаяся результатом перекрестного взаимодействия
медицины и информатики: медицина поставляет комплекс задача —
методы, а информатика обеспечивает комплекс средства — приемы
в едином методическом подходе, основанном на системе задача —
средства — методы — приемы.
Предметом изучения медицинской информатики при этом будут
являться информационные процессы, сопряженные с медико-био-
логическими, клиническими и профилактическими проблемами.
Объектом изучения МИ являются информационные технологии,
реализуемые в здравоохранении.
Информационные технологии — это преимущественно компью-
теризированные способы выработки, хранения, передачи и исполь-
зования информации.
Хотя, строго говоря, понятие информационные технологии шире,
чем компьютерные технологии, применительно к современной ме-
дицинской информатике они практически совпадают.
Основной целью МИ является оптимизация информационных
процессов в медицине за счет использования компьютерных техно-
логий, обеспечивающая повышение качества охраны здоровья насе-
ления.
Учитывая, что МИ является одним из прикладных видов ин-
форматики, МИ можно представить состоящей из двух разделов:
общей, базовой информатики и собственно медицинской информа-
тики.
Общая информатика рассматривает аппаратное и программное
компьютерное обеспечение, принципы создания компьютерных сис-
тем, общие для всех приложений информатики.
Собственно медицинская информатика рассматривает медицин-
ские приложения информационных технологий. Причем как ис-
пользование стандартных, универсальных средств информатики для
решения медицинских задач, так и специальные медицинские ин-
формационные технологии и системы.
В соответствии с принятым делением и будет построено даль-
нейшее изложение.
Краткая историческая справка
Информатика внедрялась в медицину с нескольких относительно
независимых направлений, главными из которых являлись: лабо-
ратории и группы, занимавшиеся медицинской кибернетикой; про-
изводители медицинской аппаратуры; медицинские информацион-
но-вычислительные центры (Минздрава, областей и городов,
крупных научных и лечебных учреждений); сторонние организа-
ции, занимавшиеся автоматизацией управленческой деятельности;
руководители медицинских учреждений, самостоятельно внедряв-
шие новую технологию.
У истоков отечественной медицинской информатики стояли круп-
ные руководители науки и медицины, которые активно способство-
вали ее развитию, такие как В. И. Бураковский, А. А. Вишневский,
Е. В. Майстрах, В. В. Ларин, Б. В. Петровский, В. И. Шумаков, а
также те, кто непосредственно занимался внедрением новых техно-
логий: Н. М. Амосов, В. М. Ахутин, Р. М. Баевский, М. Л. Быхов-
ский, Е. В. Гублер, В. А. Лищук и многие, многие другие.
Историю развития отечественной медицинской информатики удоб-
нее рассматривать на фоне развития средств вычислительной техни-
ки. Когда говорят о развитии вычислительной техники, обычно вспо-
минают о поколениях электронно-вычислительных машин (ЭВМ).
Смена поколений связана с развитием элементной базы — электрон-
ные лампы (I поколение), транзисторы (II поколение), интегральные
схемы (III поколение), большие интегральные схемы (IV поколение)
и т. д. Поколениям ЭВМ примерно соответствуют десятилетние пе-
риоды на диаграмме (рисунок).
Первая отечественная ЭВМ — МЭСМ была создана в 1950 г.
под руководством С. А. Лебедева. В 50-е — 60-е годы количество
ЭВМ в стране исчислялось десятками. Это были чрезвычайно до-
рогие и громоздкие машины. Они занимали целые этажи пли не-
большие здания и требовали большого штата обслуживающего пер-
сонала (до ста человек). Ни одно медицинское учреждение страны
ими нс располагало. Тем не менее, некоторые медицинские задачи
решались на крупных вычислительных центрах, в которых меди-
цинские учреждения арендовали машинное время В первую оче-
редь это были задачи ио статистической обработке данных для на-
учно-медицинских исследований (1,2], а также предпринимались
первые попытки но автоматизации процесса диагностики. В этот
период медико-статистические исследования в отдельных учрежде-
ниях часто проводились с использованием перфокарт и счетно-пер-
форационных машину которые относятся к классу электромехани-
ческих вычислительных устройств. Тем не менее, системы
автоматизации обработки медицинской документации [3], форма-
лизованные документы, способы предварительной шифровки мате-
риала, информационно-поисковые системы [4], созданные в этот
период и позднее, явились прообразом современных медицинских
информационных систем.
Типы Стрела
ЭВМ Урал
БЭСМ
БЭСМ-6
М220
Минск-32
Урал-14
СМ-2
СМ-4
ЕС-1020
Персональные
компьютеры,
интерфейс
командной
строки
IBM PC,
графический
интерфейс
Годы 50-60
60-70 70-80 80-90
90-2000
Диаграмма развития средств вычислительной техники.
Таким образом, начало развития отечественной медицинской
информатики можно отнести к концу 50-х годов. В 1959 г. была
организована первая лаборатория медицинской кибернетики в ин-
ституте хирургии им. А. В. Вишневского (под руководством
М. Л. Быховского). В этой же лаборатории в 1961 г. была установ-
лена первая в медицинских учреждениях СССР ЭВМ первого поко-
ления «Урал-2». Были организованы также лаборатории медицинс-
кой кибернетики в ряде институтов Академии Наук.
Следующий этап развития — это 60-70-е годы, когда появилось
новое поколение ЭВМ. Они уже были более компактными (эани-
мали примерно 3-4 комнаты) и имели штат обслуживания до
20 человек. В этот период ЭВМ начали появляться в ведущих ме-
дицинских научно-исследовательских институтах, таких как Инсти-
тут нейрохирургии им. А. Л. Поленова («Минск-1»), Институт экс-
периментальной медицины («Минск-1») и некоторых других (в
основном Московских). Общее количество ЭВМ в стране превыси-
ло тысячу. Доступ к ним сотрудников медучреждений упростился,
и количество решаемых медицинских задач возросло. Помимо ста-
тистической обработки данных, активно развиваются работы по кон-
сультативной диагностике и прогнозированию течения заболеваний.
Н. М. Амосовым [5], М. Л. Быховским [6], Е. В. Гублером [7] и
др. делаются первые попытки создания и обработки на ЭВМ фор-
мализованной карты истории болезни в Институте кибернетики АН
УССР [8], создания мониторных систем в авиационной и космичес-
кой медицине [9]. Делаются первые шаги в телемедицине — кос-
мической [10] и традиционной: первые опыты по дистанционной
диагностике с помощью ЭВМ проведены в Институте хирургии им.
А. В. Вишневского [11]. Проводятся первые работы с непосред-
ственным вводом физиологической информации в ЭВМ. В 1962 г.
в Институте нейрофизиологии и высшей нервной деятельности
М. Н. Ливанов на управляющей ЭВМ «Днепр-1» провел управляе-
мый эксперимент по изучению некоторых функций мозга [12]. Про-
водятся работы по автоматическому анализу различных физиоло-
гических кривых (ЭЭГ, ЭКГ и т. п. ) [13]. Появились первые
монографии по применению вычислительной техники в медицине
[14-17]. Начался процесс активного внедрения вычислительной
техники в научно-медицинские исследования. В конце 60-х годов
для координации работ в области медицинской информатики со-
здается Главный вычислительный центр Министерства здравоох-
ранения СССР при Институте социальной гигиены и организации
здравоохранения им. Н. А. Семашко. Одной из задач центра явля-
лась разработка автоматизированной системы планирования и уп-
равления здравоохранением (АСПУ «Здравоохранение»).
ЭВМ третьего поколения получили широкое распространение.
Это ЭВМ типа ЕС и особенно СМ (70-80-е годы). ЭВМ серии СМ
для своего размещения требовала всего одну комнату и только
5 человек для своего обслуживания. Такне машины могли себе по-
зволить уже многие медучреждения. Ими стали оснащаться прак-
тически все медицинские научно-исследовательские институты, а
также первые крупные лечебно-профилактические учреждения.
Помимо проводившихся и ранее работ, начали появляться сообще-
ния о первых автоматизированных системах профилактических
осмотров населения; появились прообразы современных медицинс-
ких регистров по туберкулезу, онкологическим заболеваниям; нача-
лись работы по стыковке медицинской аппаратуры с ЭВМ; появи-
лись сообщения о первых мониторных системах, системах для
функциональных исследований. Так, к середине 70-х годов были
разработаны первые мониторные системы для использования в кли-
нике, такие как созданная в 1973 г. мониторно-компьютерная систе-
ма «Симфония» (ВНЦХ, Москва) для слежения за состоянием боль-
ных во время хирургических операций [21] и автоматизированная
система обеспечения решений врача АСОРВ (ИССХ им. А. Н. Ба-
кулева, Москва) для наблюдения послеоперационных больных в
палатах интенсивной терапии. В эти же годы появляются первые
управляющие системы [18,19]. В частности, в ЛенГИДУВе под ру-
ководством проф. Е. В. Майстраха были разработаны системы для
автоматизированного управления состоянием больных при гангли-
онарной блокаде и гипертензивных состояниях [20].
Развитие консультативно-диагностических систем привело к со-
зданию консультативных центров. Одной из первых отечественных
ИС для реаниматационно-консультативного центра была система
«Педиатрия» (ЛПМИ, Ленинград), созданная в 1978 г. под руковод-
ством Е. В. Гублера.
Разрабатываются скрининговые системы. Одним из пионеров в
разработке и внедрении автоматизированных систем скринирующей
диагностики в России был Научно-исследовательский и конструк-
торско-технологический институт биотехнических систем (Санкт-Пе-
тербург). В 1983 г. по заказу ИВЦ Главного управления здравоох-
ранения Ленинграда в этом институте была начата разработка
автоматизированной системы профилактических осмотров детского
населения.
Затем, во второй половине 80-х годов, появились персональные
компьютеры и процесс информатизации медицины принял лавино-
образный характер. Появляется большое количество разнообраз-
ных систем для функциональных исследований. Различные меди-
цинские информационные системы начинают разрабатываться и
внедряться в учреждения практического здравоохранения. В пер-
вую очередь это относится к программному обеспечению для бух-
галтерских, экономических и административных служб. Создаются
первые компьютерные сети в медицине. Проводятся первые Все-
союзные конференции по применению ЭВМ в медицине: в Ленин-
граде (ИЭМ, 1982 г.) и в Москве (ИССХ им А. Н. Бакулева,
1982 г.).
С начала 90-х годов произошла фактическая стандартизация
средств вычислительной техники в здравоохранении. Основным ти-
пом ЭВМ стал персональный компьютер, совместимый с IBM PC.
К настоящему времени завершается переход на операционную сис-
тему Windows и все предлагаемые на рынке медицинские инфор-
мационные системы ориентированы на нее.
С появлением системы медицинского страхования начали актив-
но внедряться соответствующие информационные системы. Для со-
здания медицинской отчетности стали применять статистические
информационные системы.
Большое развитие получили компьютерные коммуникации в ме-
дицине (локальные сети, электронная почта, Интернет).
В этот период лавинообразно стали насыщаться вычислитель-
ными системами учреждения практического здравоохранения. В ка-
честве примера рассмотрим оснащенность компьютерами учрежде-
ний системы Комитета по здравоохранению Санкт-Петербурга —
в 1997 г. они располагали 2853 компьютерами, т. е. один компью-
тер на 24,9 человека медицинского персонала. Причем 64,4% со-
ставляли компьютеры с процессорами Pentium и i486, позволяющие
работать с современным программным обеспечением. Что касается
программного обеспечения, то в 1998 г. из используемого специали-
зированного прикладного программного обеспечения (исключая
программы общего назначения) 49,3% составляли бухгалтерские,
административные и правовые программные средства. Лишь поло-
вина эксплуатируемых программных продуктов имела медицинс-
кую специфику.
Таким образом, можно заключить, что в результате почти полу-
векового развития медицинской информатики информационные ком-
пьютерные системы стали важным инструментом практического здра-
воохранения. Однако, хотя процесс информатизации медицины в
настоящее время активно развивается и насыщенность технически-
ми средствами медицинских учреждений в ближайшее время вый-
дет на оптимальный уровень, существует определенное отставание
в обеспеченности специализированными медицинскими программ-
ными средствами и необходимым количеством подготовленного к
работе с ними персонала.
Вопросы для самоконтроля к введению
1. Что такое информация?
2. Какими свойствами обладает информация? Приведите при-
меры, подтверждающие их.
3. Что изучает информатика?
4. Каковы основные определения информатики как науки?
5. Дайте определение медицинской информатики.
6. Что является предметом и объектом медицинской информа-
тики?
7. Какова основная цель медицинской информатики?
8. Опишите ЭВМ разных поколений.
Часть
ОСНОВЫ
ОБЩЕЙ
ИНФОРМАТИКИ
Глава
ТЕХНИЧЕСКАЯ
БАЗА
ИНФОРМАТИКИ
1.1. Элементы вычислительной
техники
1.1.1. Основные средства вычислительной
техники
Автоматизация работ с данными имеет свои особенности и отли-
чия от автоматизации других типов работ. Совокупность устройств,
предназначенных для автоматической или автоматизированной об-
работки данных, называют вычислительной техникой. Конкретный
набор взаимодействующих между собой устройств и программ,
предназначенный для обслуживания одного рабочего места или уча-
стка, называют вычислительной системой. Центральным устрой-
ством большинства вычислительных систем является компьютер.
Компьютер - это электронный прибор, работающий по программе
и предназначенный для автоматизации создания, хранения, обра-
ботки и транспортировки данных. Компьютеры, кроме работы в
составе вычислительной системы, могут также работать автономно
или входить в состав группы компьютеров, работающих совместно
и образующих локальную компьютерную сеть. Компьютер также
может быть подключен ко всемирной компьютерной сети (Интер-
нет).
1.1.2. Представление данных в компьютере
Для автоматизации работы с данными различных типов важно
унифицировать форму их представления. Для эюго используется
прием кодирования, т. е. выражение данных одного типа через дан-
ные другого типа. Система кодирования, существующая в вычис-
лительной технике, называется двоичным кодированием и основа-
на на представлении данных последовательностью двух знаков О
и 1. Эти знаки называются двоичными цифрами. Все данные
(например, биосигналы) для обработки на компьютере должны быть
преобразованы в такую цифровую форму.
Поскольку все числа в компьютере представляются с помощью
двоичных цифр (нулей и единиц, а не десяти цифр, как это более
привычно), устройство компьютера получается значительно более про-
стым.
Существует две системы счисления — арабская и римская.
В римской системе счисления каждая цифра всегда обозначает одно
и то же. Например, X всегда означает 10. В отличие от римской
арабская система является позиционной, так как в ней значение
цифры меняется от места, которое она занимает.
Рассмотрим число 1024:
1024=1х10*+0х102+2х10,+4х10°,
здесь 10 — основание системы счисления.
Среди множества других позиционных систем десятичная сис-
тема не выделяется никакими преимуществами и получила распро-
странение исключительно потому, что у человека 10 пальцев на руках.
В то же время, с точки зрения аппаратной реализации более удоб-
ной оказалась двоичная система для использования в вычислитель-
ной технике.
Любое число в двоичной системе счисления (в отличие от обще-
принятой десятичной системы) представляется только с помощью
цифр 1 и 0, расположенных в определенной последовательности.
Компьютер воспринимает только такую информацию. В двоичной
системе число будет записано следующим образом:
10110=1х21+0х21+1х22+1х2'+0х2°,
здесь 2 — основание системы счисления.
Понятно, что чем больше разрядов в двоичном числе, тем большее
число можег быть записано. Например, если есть 3 разряда, то это
число будет 2,=8. Покажем это.
2-1531
Таблица 1. 1
Таблица всех вариантов записи трехразрядного двоичного числа
Десятичные числа 0 12 3 4 5 6 7
Двоичные разряды 2° 0 10 10 10 1
2' 0 0 1 10 0 1 1
22 0 0 0 0 1 1 1 1
Единицей информации в компьютере является один бит, т. е.
двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1 (да
или нет, истина или ложь, и т. и. ). Как правило, команды компью-
тера работают не с отдельными битами, а с восемью битами сразу.
Восемь последовательных битов составляют байт. В одном байте
можно закодировать значение одного символа из 256 возможных
(256 = 2е). Следовательно, один символ или знак содержит один
байт. Тогда машинописная страница содержит 1800 байт, печатный
лист — 40 000 байт, газета — около 200 000 байт. По аналогии с
другими единицами, более крупными единицами количества инфор-
мации являются килобайт (сокращенно обозначаемый Кбайт), рав-
ный 1024 байтам (1024 = 210), мегабайт (сокращенно обозначаемый
Мбайт), равный 1024 Кбайт, и гигабайт (Гбайт), равный 1024 Мбайт.
1.1.3. Классификация компьютеров
При классификации по назначению различают большие ЭВМ (элек-
тронно-вычислительные машины), мини-ЭВМ и персональные ком-
пьютеры.
Большие ЭВМ - это самые мощные компьютеры. Их применя-
ют для обслуживания очень крупных организаций и целых отрас-
лей. Они обслуживают сотни пользователей одновременно, напри-
мер, в банках, библиотеках или проводят обработку громадных
массивов данных для геологов, метеорологов, физиков, либо созда-
телей спецэффектов в фильмах.
Мини-ЭВМ отличаются от больших ЭВМ уменьшенными разме-
рами и, соответственно, меньшими производительностью и стоимос-
тью. Такие компьютеры используют предприятия, научные учрежде-
ния н крупные высшие учебные заведения.
Персональные компьютеры (ПК) получили свое развитие в тече-
ние последних двадцати лет. Персональный компьютер предназна-
чен для обслуживания одного рабочего места, часто он связан с боль-
шими ЭВМ по линиям связи.
В свою очередь персональные компьютеры подразделяют на мас-
совые, деловые, портативные, развлекательные и рабочие станции.
Большинство компьютеров, присутствующих на рынке, относятся к
массовым ПК. Для деловых ПК снижены требования к средствам
воспроизведения графики и к средствам работы со звуковыми дан-
ными. Для портативных ПК обязательным является наличие средств
компьютерной связи. В развлекательных ПК повышены требования
к средствам воспроизведения графики и звука. Наконец, в категории
рабочих станций повышены требования к устройствам хранения дан-
ных.
При классификации по типоразмерам различают настольные ПК,
портативные и карманные. Настольные модели распространены
наиболее широко. Портативные модели удобны для транспорти-
ровки, но их возможности несколько ниже, а стоимость выше. Кар-
манные модели выполняют функции «интеллектуальных записных
книжек».
Портативные (ноутбуки) и карманные (палмтопы) модели полу-
чили относительно широкое распространение как носимые компью-
теры, так как эти компьютеры имеют размеры обычной книги или,
соответственно, записной книжки. Тем не менее они содержат все, что
имеет настольный компьютер, за исключением экрана, который вы-
полняется на жидкокристаллических индикаторах (черно-белый или
цветной). Такие компьютеры могут работать 3 — 6 ч от встроенного
блока аккумуляторов.
Компьютеры могут быть классифицированы по совместимости.
В настоящее время существует большое количество различных ти-
пов ПК, отличающихся степенью совместимости. Различают аппа-
ратную совместимость, совместимость на уровне операционной сис-
темы, программную совместимость, совместимость на уровне данных.
Наиболее важной является аппаратная совместимость. Сейчас наи-
более широко распространены две линии (платформы) персональ-
ных компьютеров, не совместимых друг с другом по оборудованию.
Это ПК фирмы IBM и ПК фирмы Apple. По ряду причин компью-
теры фирмы Apple нс получили распространения в России. Поэто-
му далее будут рассматриваться только компьютеры, совместимые
с компьютерами фирмы IBM.
1.1.4. Состав вычислительной системы
В вычислительной технике принято рассматривать отдельно две
основные и взаимосвязанные части: аппаратные и программные сред-
ства.
К аппаратному обеспечению относятся устройства и приборы,
входящие в состав вычислительной системы. Это компьютеры, систе-
мы передачи данных и т. п.
К программному обеспечению относятся программы, обеспечива-
ющие функционирование вычислительной системы. Программа пред-
ставляет собой упорядоченную последовательность команд (инструк-
ций) для компьютера.
Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в
непосредственной связи и в непрерывном взаимодействии.
1.2. Аппаратное
обеспечение компьютера
1. 2.1. Основные блоки компьютера
В состав классического персонального компьютера (базовая кон-
фигурация) входят системный блок, монитор, клавиатура (иногда
некоторые из этих устройств могут быть совмещены) и мышь.
Системный блок представляет собой основной узел компьютера.
В нем размещены: процессор, оперативная память, устройства дол-
говременной (внешней) памяти, платы и порты для подключения
принтера, модема и иных устройств. Это — внутренние устройства.
Дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и
хранения данных, называют внешними или периферийными.
Конструктивно в настольном варианте системные блоки компь-
ютера различаются формой корпуса, которые могут располагаться
горизонтально (desktop, baby, slim) или вертикально (tower).
Монитор - устройство визуального представления данных. Вы-
пускают различные типы мониторов, большая часть из которых реа-
лизована на электронно-лучевых трубках, так как эти трубки позво-
ляют отображать любые цвета, могут иметь большие размеры и высо-
кое быстродействие. На переносных компьютерах, а в последнее вре-
мя и в настольных, применяются также жидкокристаллические
дисплеи. Дисплеи на жидких кристаллах пока уступают дисплеям
на электронно-лучевых трубках по размерам и яркости изображе-
ния и очень дороги.
Основными потребительскими параметрами мониторов являют-
ся размер экрана, шаг маски экрана, максимальная частота регенера-
ции изображения и класс защиты.
Наиболее удобны и универсальны мониторы с размером экрана по
диагонали 15 и 17 дюймов. Для работы с графикой используются
мониторы и с ббльшими размерами экрана (19-21 дюйм).
Шаг маски экрана определяет четкость изображения (разреша-
ющую способность). В настоящее время используется шаг 0,25-
0,27 мм.
Частота регенерации изображения также определяет четкость и
устойчивость изображения и должна быть не ниже 75 Гц.
Класс защиты определяет соответствие монитора требованиям
техники безопасности. Выполнение наиболее жестких требований к
безопасности работы обеспечивает стандарт ТСО’-99.
Свойства изображения зависят не только от монитора, но и от
свойств и настроек платы, размещенной в системном блоке (видео-
адаптера). Монитор и видеоадаптер должны соответствовать друг
другу (например, современный видеоадаптер должен иметь память
не менее 4 Мбайт).
Клавиатура служит для ввода алфавитно-цифровых данных, а
также команд управления компьютера. Стандартная клавиатура на-
стольных машин имеет 101 и более клавиш, функционально распре-
деленных по нескольким группам.
Группа алфавитно-цифровых клавиш предназначена для ввода
знаковой информации и команд, набираемых по буквам. Располо-
жение латинских букв, цифр и знаков на клавиатуре такое же, как
на английской пишущей машинке, а букв кириллицы - как на рус-
ской пишущей машинке. Каждая клавиша может работать в не-
скольких режимах (регистрах) и, соответственно, может использо-
ваться для ввода нескольких символов. Переключение между
нижним регистром (ввод строчных символов) и верхним регист-
ром (ввод прописных символов) выполняют нажатием и удержа-
нием клавиши Shift. Для длительного переключения регистра ис-
пользуют клавишу Caps Lock (фиксированное переключение). При
вводе данных или текста абзац закрывают нажатием клавиши Enter,
при вводе команд клавишей Enter завершают ввод команды. Важ-
ное значение имеет схема закрепления символов национальных
алфавитов за конкретными клавишами (раскладка клавиатуры).
Имеет преимущества клавиатура, на которой русские буквы распо-
ложены в соответствии со стандартом операционной среды Windows
СР-1251 или ДОС-866. Буква «с» на такой клавиатуре расположе-
на в верхнем левом углу, а точка и запятая — в нижнем правом
углу; Эта клавиатура имеет специальные клавиши для работы с
Windows. Переключения между раскладками (переход с одного
языка на другой) в системе Windows 98 (95) производится с ис-
пользованием комбинации: левая клавиша Alt+Shift (знак «+» оз-
начает, что вначале нажимается и удерживается первая из указан-
ных клавиш — здесь Alt. Затем, одновременное первой, нажимается
вторая клавиша — здесь Shift). Может также использоваться ком-
бинация клавиш Ctrl+Shift или просто Ctrl.
Группа функциональных клавиш включает двенадцать клавиш
(от F1 до F12), размещенных в верхней части клавиатуры. Функции,
закрепленные за данными клавишами, зависят от свойств работаю-
щей в данный момент программы. Например, клавиша F1 обычно
вызывает справочную систему.
Служебные клавиши располагаются рядом с клавишами алфа-
витно-цифровой группы. К ним относятся клавиша Enter, регистро-
вые клавиши Shift, Alt и Ctrl (их используют в комбинации с други-
ми клавишами), клавиша Tab (для ввода позиций табуляции при
наборе текста), клавиша Esc (для отказа от исполнения последней
введенной команды) и клавиша Backspace для удаления только что
введенных знаков (находится над клавишей Enter).
Служебные клавиши Print Screen, Scroll Lock и Pause/Break
размещаются справа от группы функциональных клавиш. Обычно
они выполняют следующие действия:
Print Screen - печать текущего состояния экрана на принтере
(для MS DOS) или сохранение его в специальной области оператив-
ной памяти, называемой буфером обмена (для Windows), откуда изоб-
ражение может быть вставлено в любое приложение. Комбинация
клавиш Alt+Print Screen позволяет сохранить активное окно.
Scroll Lock - переключение режима работы в некоторых програм-
мах.
Pause/Break - приостановка/прерывание работающей програм-
мы.
Клавиши управления курсором расположены справа от алфавит-
но-цифровой панели. Курсором называется экранный элемент, ука-
зывающий место ввода знаковой информации. Клавиши управления
курсором позволяют управлять позицией ввода.
Четыре клавиши со стрелками управляют перемещением курсора
в направлении, указанном стрелкой.
Клавиши Раде Up/Раде Down осуществляют перевод курсора
на одну страницу (экран) вверх или вниз.
Клавиши Ноте и End переводят курсор в начало или конец те-
кущей строки.
Клавиша Insert обычно переключает режим ввода данных (ре-
жимы вставки и замены).
Клавиша Delete предназначена для удаления знака, находящего-
ся справа от текущего положения курсора.
Группа клавиш дополнительной панели дублирует действие циф-
ровых и некоторых знаковых клавиш основной панели. Для исполь-
зования этой группы клавиш необходимо включить клавишу-пере-
ключатель Num Lock. При выключенном переключателе Num Lock
клавиши дополнительной панели могут использоваться в качестве
клавиш управления курсором.
Группа специальных клавиш для работы с Windows расположена
ниже клавиш алфавитно-цифровой группы между служебными кла-
вишами Alt и Ctrl. Эти клавиши предназначены для вызова главно-
го меню и контекстных меню. Кроме того, клавиша с логотипом
Windows в сочетании с разными клавишами способна запускать раз-
личные приложения.
Состояние переключателей Num Lock, Caps Lock и Scroll Lock
отображается индикаторами, расположенными в правом верхнем углу
клавиатуры.
Клавиатура обладает важным свойством повтора знаков, заклю-
чающегося в том, что при длительном удержании клавиши начинает-
ся автоматический ввод соответствующего знака. Это свойство ис-
пользуется для автоматизации процесса ввода.
Мышь — устройство управления компьютером манипуляторного
типа. Мышь представляет собой продолговатую коробочку с двумя-
тремя кнопками. При движении мыши по плоской поверхности на
экране монитора синхронно перемещается значок (указатель мыши).
Кратковременными (щелчок) или длительными нажатиями кнопок
вкупе с перемещением указателя (перетаскивание) осуществляют уп-
равление компьютером.
1. 2. 2. Основные функциональные
устройства компьютера
Любой компьютер включает в себя следующие 5 видов устройств
(рисунок): процессор, оперативную память, долговременную память,
устройства ввода и устройства вывода
Процессор (обработчик) — основная микросхема, в которой про-
изводятся все вычисления, выполняются большинство математичес-
ких и логических операций. Это «мозг» компьютера, именно он
проводит обрабшку данных, находящихся в памяти компьютера
Основными параметрами процессоров, определяющими его произ-
водительность, являются: разрядность, рабочая тактовая частота и
размер кэш-памяти.
Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он мо-
жет принять и обработать в своих регистрах за один раз (за один
такт). Современные процессоры семейства Intel Pentium являются
32-разрядными.
Рабочая тактовая частота определяет скорость, с которой осуществ-
ляются операции в процессоре. В настоящее время рабочие частоты
процессоров доходят до более чем 1 млрд, тактов в секунду (1 ГГц).
Кэш-память - это «сверхбыстродействующая» память, располо-
женная внутри процессора, позволяющая снизить количество обра-
щений процессора к значительно более медленной оперативной па-
мяти. Кэш-память современных процессоров имеет объем в несколько
десятков Кбайт.
Процессор, установленный в ПК, определяет его тип. Новые ПК
имеют процессоры моделей Intel Pentium III, Intel Pentium IV.
Оперативная память — предназначена для временного хранения
данных, когда компьютер включен. Это та память, которая непосред-
ственно работает с процессором, передавая в него данные и получая
результаты обработки. В оперативной памяти хранятся как данные,
так и программы, с которыми работает компьютер в текущий мо-
мент. Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, который выражается
числом. Оперативная память, будучи сравнительно небольшой по
объему (десятки мегабайт), обладает высоким быстродействием. Ти-
пичное время доступа к оперативной памяти составляет около 10 нс
(наносекунд, милиардных долей секунды). Обычно оперативная па-
мять выполнена в виде набора микросхем. При выключении компь-
ютера информация, находящаяся в оперативной памяти, стирается.
Основные устройства компьютера
база информатики
В настоящее время типичным считается размер оперативной памяти
32-64 Мбайт.
Долговременная (внешняя) память относится к устройствам, пред-
назначенным для долговременного хранения больших объемов дан-
ных и программ. Она имеет невысокое быстродействие, но очень
большую емкость (тысячи мегабайт), и хранящаяся в ней инфор-
мация не стирается при выключении компьютера. Долговременная
память чаще всего реализуется на электромеханических устройствах
с магнитной или оптической записью на дисках (дисководы). Суще-
ствуют дисководы и соответственно носители информации на смен-
ных, гибких магнитных дисках (дискеты), жесткие магнитные диски
(винчестеры) и дисководы для компакт-дисков (CD-ROM).
Жесткий диск — основное устройство долговременной памяти, пред-
назначенное для хранения постоянно используемых в работе программ
и данных. Диск, выполненный из металлической или керамической
пластины, вращается с высокой скоростью. Запись и считывание ин-
формации осуществляется магнитной головкой. К основным парамет-
рам жестких дисков относятся емкость и производительность (сред-
нее время доступа). В настоящее время емкость таких дисководов
достигает нескольких десятков гигабайт (тысяч мегабайт), а среднее
время доступа менее 10 мкс.
Дисководы гибких дисков используют гибкие магнитные диски
(дискеты), которые применяются для оперативного переноса неболь-
ших объемов программ и данных с машины на машину и их хранения.
Большинство компьютеров использует 3-дюймовые (89 мм) дисково-
ды и дискеты емкостью 1,44 Мбайт. Гибкие диски считаются малона-
дежным носителем информации, поэтому их нельзя использовать в
качестве основного и единственного средства хранения информации.
Дисковод компакт-дисков CD-ROM — постоянное запоминаю-
щее устройство на основе компакт-диска. Считывание записи осуще-
ствляется оптическим способом. Стандартный компакт-диск имеет
емкость около 650 мегабайт. Основным недостатком стандартных
дисководов CD-ROM является невозможность записи данных. Важ-
ной характеристикой дисковода является скорость чтения данных,
измеряемая в кратных долях. В настоящее время используются дис-
ководы с производительностью до 50 скоростей (обозначаются как
50х), где за 1 скорость принята скорость вращения музыкального
компакт-диска (150 Кбайт/с).
Устройства ввода относятся к периферийным устройствам персо-
нального компьютера и предназначены для ввода информации в ком-
пьютер. Основными устройствами ввода данных являются клавиа-
тура, мышь и сканер. Сканеры предназначены для ввода графичес-
кой и текстовой информации, нанесенной на бумажный носитель.
Кроме того, компьютер может воспринимать информацию и с датчи-
ков — в виде электрических сигналов через специальное устройство,
называемое аналогово-цифровым преобразователем (АЦП).
Устройства вывода также относятся к периферийным устройствам
и предназначены для предоставления пользователям результатов
обработки данных. Самые распространенные устройства вывода —
монитор и печатающее устройство, или принтер. Существуют уст-
ройства, используемые для получения графиков и чертежей — гра-
фопостроители, или плоттеры. Компьютер также способен выводить
информацию в виде электрических сигналов на какие-либо исполни-
тельные устройства через цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП).
Принтеры предназначены для получения копии документов на
бумаге. Принтеры могут быть матричными, печатающая головка ко-
торых формирует изображение с помощью иголок и красящей лен-
ты; струйными, рисующими с помощью очень маленьких черниль-
ных капель; лазерными, в которых красящий барабан облучается
световыми импульсами, электризуется, покрывается красящим соста-
вом и переносит его на бумагу. Основными параметрами принтеров
являются производительность (число страниц в минуту), разрешаю-
щая способность, dpi (точек на дюйм) и стоимость оттиска (долла-
ров США на страницу). Матричные принтеры отличаются дешевиз-
ной, но имеют низкие производительность и разрешающую
способность. Струйные принтеры дешевы, имеют достаточно высо-
кую разрешающую способность (до 2400 dpi), сравнительно низкую
производительность и высокую стоимость оттиска (печать цветного
оттиска составляет десятки центов). Лазерные принтеры наиболее
дорогие, однако имеют наивысшие производительность (до десятков
страниц в минуту) и разрешающую способность (до 4800 dpi). Сто-
имость оттиска составляет 2-6 центов на с границу.
Еще одним важным устройством ввода —вывода информации яв-
ляется модем. Модем предназначен для обмена информацией между
удаленными компьютерами по каналам связи (например, телефон-
ным линиям). Наиболее важным параметром модема является ско-
рость передачи данных. У современных массовых модемов она рав-
на 56 Кбит/с.
Для подключения к компьютеру различных устройств служат
разъемы расширения или слоты (расположены внутри системного
блока) и специальные разъемы, называемые портами (расположены
на задней стенке системного блока). Именно к последним подключа-
ются мышь, принтер, а также модем и другие внешние устройства.
Порты разделяются на последовательные и параллельные.
Разъемы (гнезда) расширения используются для непосредствен-
ного подключения внешних устройств к шине компьютера.
Скажем несколько слов о торговых обозначениях. В каталогах и
объявлениях на продажу компьютеров получили распространение
особые обозначения его характеристик. Метод обозначения типа ком-
пьютера, принятый в большинстве объявлений, рассмотрим на конк-
ретном примере.
PIII-600-Intel BX/64/6,4Gb/SVGA 8Mb/CD/SB16/ATX
Здесь Р1П - тип процессора - Pentium III;
600 - тактовая частота процессора в МГц;
Intel
ВХ - тип материнской платы;
64 - объем оперативной памяти в Мбайт;
6,4Gb - объем жесткого диска - 6,4 Гбайт;
SVGA - тип видеокарты;
8МЬ - объем видеопамяти в Мбайт;
CD - обозначает наличие дисковода компакт-дисков;
SB16 - тип звуковой карты (Sound Blaster);
ATX - тип корпуса системного блока.
На практике возможны отличия от приведенного обозначения,
однако общая последовательность характеристик обычно сохраняет-
ся, особенно в первых восьми позициях.
1. 3. Программное обеспечение
компьютера
1. 3. 1. Уровни программного обеспечения
Между различными программами, как и между устройствами ком-
пьютера, существует взаимосвязь - многие программы работают, опи-
раясь на другие программы более низкого уровня. Таким образом,
программное обеспечение распределяется на несколько взаимодей-
ствующих между собой уровней. Каждый следующий уровень опи-
рается на программное обеспечение предшествующих уровней. Мож-
но выделить следующие уровни программного обеспечения.
Базовый уровень является самым низким уровнем программно-
го обеспечения. На этом уровне программы обеспечивают взаимо-
действие с базовыми аппаратными средствами. Обычно базовые
программные средства входят в состав базового оборудования и
хранятся в специальных микросхемах. Вычислительная система
только с базовым ПО не способна выполнить большинство функ-
ций, но является основой для установки следующего уровня - сис-
темного ПО.
Системный уровень обеспечивает взаимодействие всех программ-
ных средств с программами базового уровня и непосредственно с
аппаратным обеспечением, тем самым осуществляя управление всем
комплексом устройств, из которых состоит компьютер. Взаимодей-
ствие с конкретными устройствами осуществляют программы, назы-
ваемые драйверами устройств.
С другой стороны, ПО системного уровня обеспечивает взаимо-
действие с пользователем с помощью программ, называемых сред-
ствами обеспечения пользовательского интерфейса.
Обычно ПО системного уровня объединяют в операционную сис-
тему компьютера.
Служебный уровень. Основное назначение программ служебного
уровня (утилит) состоит в автоматизации работ по проверке, налад-
ке и настройке компьютерной системы, выполнении различных вспо-
могательных функций. Обычно служебные программы являются
внешними для операционной системы и служат для расширения ее
функций. К программным средствам служебного уровня относятся
диспетчеры файлов, средства сжатия данных, средства просмотра и
воспроизведения, средства контроля и диагностики, средства комму-
никации и ряд других.
Прикладной уровень включает в себя комплекс прикладных про-
грамм, непосредственно обеспечивающих выполнение необходимых
пользователям работ — редактирование текстов, расчетное модели-
рование, рисование графических изображений, обработку информа-
ционных массивов и т. п.
Поскольку прикладное ПО опирается на системное, между ними
существует непосредственная взаимосвязь. Широта функциональ-
них возможностей компьютера зависит от типа используемой опера-
ционной системы.
Ввиду огромного функционального диапазона прикладного ПО,
целесообразно рассмотреть подробнее прикладные программы, как
наиболее часто встречающиеся пользователю.
1. 3. 2. Прикладные программы
общего назначения
Для множества типов персональных компьютеров (IBM PC, Apple,
Hewlctt-Packaid, Digital Equipment) разработаны и используются
сотни тысяч разнообразных программ различного назначения. По
назначению все прикладные программы могут быть представлены
двумя основными видами: прикладные программы общего назначе-
ния и прикладные программы специального назначения (в частно-
сти, медицинские). Специализированные медицинские программы
будут рассмотрены ниже — в части 3.
Прикладные программы общего назначения (в дальнейшем —
программы) можно разделить на следующие основные функциональ-
ные направления:
I) редактирование данных (текстов, изображений и т. п. );
2) обработка табличных данных;
3) обработка массивов информации (системы управления
базами данных);
4) автоматизация производственно-офисной деятельности.
Редактирование данных. Здесь можно выделить следующие клас-
сы прикладных программ:
— текстовые редакторы;
— графические редакторы;
— настольные издательские системы;
— редакторы HTML.
Текстовые редакторы. Удобство и эффективность применения
компьютеров для подготовки текстов привели к созданию множе-
ства программ для обработки документов. Такие программы назы-
вают редакторами текстов (Word Processors). Основные функции
этого класса прикладных программ состоят во вводе, редактирова-
нии и оформлении (форматировании) текстовых данных. Как ука-
зывалось выше, для операций ввода, вывода и сохранения данных
все прикладные программы (включая текстовые редакторы) вызы-
вают и используют системное программное обеспечение.
Графические редакторы предназначены для создания и обработ-
ки изображений.
Настольные издательские системы предназначены для автома-
тизации процесса верстки полиграфических изданий. От текстовых
процессоров издательские системы отличаются расширенными сред-
ствами управления взаимодействием текста с параметрами страницы
и с графическими объектами и пониженными функциональными
возможностями по автоматизации ввода и редактирования текста.
Обычно их применяют к документам, предварительно подготовлен-
ным в текстовых редакторах.
Редакторы HTML (Web-редакторы) предназначены для созда-
ния и редактирования документов для Web-страниц Интернета.
Обработка табличных данных обычно осуществляется с помо-
щью электронных таблиц. Электронные таблицы предназначены для
автоматизации вычислений достаточно больших объемов числовых
данных, например в сфере бухгалтерского учета. Применение элек-
тронных таблиц для решения медицинских задач будет рассмотрено
в главе 4.
Обработка больших массивов информации осуществляется си-
стемами управления базами данных (СУБД). СУБД служат для
хранения и управления большими объемами структурированной ин-
формации (информационными массивами). Массивы информации,
организованные в табличные структуры, называют базами данных.
СУБД решают задачи надежного хранения, быстрого поиска, удоб-
ного ввода и вывода информации. Персональные или настольные
СУБД используются в тех случаях, когда объем данных не очень
велик, и нет необходимости в совместном использовании информа-
ции с другими пользователями. В небольшой организации (напри-
мер, стоматологический кабинет) для хранения информации о кли-
ентах достаточно иметь недорогую персональную СУБД, например,
Microsoft Access. В более сложных случаях (в большой больнице,
где есть необходимость получать информацию обо всех пациентах
с любого оснащенного компьютером рабочего места) потребуется
высокопроизводительная серверная СУБД.
Автоматизация производственно-офисиой деятельности вклю-
чает следующие классы программных средств:
— системы автоматического проектирования (CAD-chctc-
мы), предназначенные для автоматизации проектно-кон-
структорских работ;
— бухгалтерские системы, предназначенные для автомати-
зации подготовки бухгалтерских документов учрежде-
ния (в частности, медицинского);
— финансовые аналитические системы предназначены для
использования в банковских и биржевых структурах;
— геоинформационные системы, для автоматизации кар-
тографических работ, в геомедицине;
— системы видеомонтажа
и большое количество других систем.
Существуют также классы прикладных программ, не относящи-
еся к перечисленным основным функциональным направлениям, на-
пример, броузеры - программные средства, предназначенные для
просмотра электронных документов, выполненных в формате HTML.
Как и ранее для аппаратного обеспечения в дальнейшем будем
рассматривать только те программные продукты, которые разрабо-
таны для компьютеров, программно совместимых с компьютерами
IBM PC. Следует также заметить, что за последнее время проделана
большая работа по возможности использования на IBM PC программ-
ных продуктов, предназначенных для других типов ПК.
Вопросы для самоконтроля к главе 1
1. В чем суть кодирования информации?
2. Какие существуют системы счисления?
3. Назовите основные структурные устройства компьютера.
4. Как классифицируются компьютеры?
5. Из каких основных устройств состоит персональный компь-
ютер?
6. Каков состав программных средств компьютера?
7. Что представляют собой прикладные программы общего на-
значения?
ОПЕРАЦИОННАЯ
СИСТЕМА
WINDOWS 98
2.1. Функции операционных
систем
Как уже отмечалось выше, операционная система (ОС) представ-
ляет собой комплекс системных и служебных программных средств,
обеспечивающий пользователю работу с компьютером как с единым
целым. С одной стороны ОС опирается на базовое программное обес-
печение компьютера, входящее в его систему BIOS (базовая систе-
ма ввода-вывода), с другой стороны она является опорой для
программного обеспечения более высоких уровней - прикладных и
служебных программ (приложений). Программы, предназначенные
для работы под управлением данной ОС, принято называть прило-
жениями операционной системы.
В зависимости от того, как в ОС реализуется интерфейс между
пользователем п программно-аппаратными средствами компьютера
(интерфейс пользователя), различают неграфические и графические
операционные системы. Неграфические операционные системы ис-
пользуют интерфейс командной строки, когда управляющие коман-
ды в текстовом виде вводят в поле командной строки. При этом ос-
новным устройством управления является клавиатура. Для
компьютеров, совместимых с IBM PC, такими ОС являются опера-
ционные системы семейства MS-DOS.
Графические операционные системы в качестве органа управ-
ления используют, кроме клавиатуры, мышь или аналогичные уст-
ройства позиционирования. В качестве элемента управления здесь
выступает указатель мыши, перемещение которого на экране синх-
ронизировано с перемещением мыши. Пользователь наводит
указатель мыши на элементы управления приложений (экранные
кнопки, значки, переключатели и прочие) и осуществляет действия
щелчками кнопок мыши. Для компьютеров, совместимых с
IBM PC, такими ОС являются операционные системы семейства
Microsoft Windows.
Автоматический запуск. Одной из функций операционной сис-
темы является обеспечение собственного автоматического запуска.
Что происходит при включении машины? Сначала начинают рабо-
тать программы базовой системы ввода-вывода (BIOS), записанные
в микросхему постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) ком-
пьютера. Они проверяют работоспособность компьютера и выдают
на экран сообщения о состоянии проверяемых устройств. При ус-
пешном завершении тестирования программы базовой системы вво-
да-вывода начинают искать операционную систему на дисковых но-
сителях: вначале на дисководе для гибких магнитных дисков, а затем
на жестком диске. Завершая свою работу, программы базовой сис-
темы ввода-вывода дают команду на загрузку и исполнение содер-
жимого системной области диска с найденной операционной систе-
мой. Начинается запись в оперативную память (загрузка) программ
операционной системы. После нормальной загрузки на экране по-
является приглашение операционной системы (MS-DOS) или ос-
новной экран (рабочий стол с системой картинок-значков) опера-
ционной системы (Windows).
Обслуживание файловой системы. Следующей важной функци-
ей операционной системы является создание и обслуживание файло-
вой системы. Файловая система предназначена для хранения дан-
ных на дисках и обеспечения доступа к ним.
В основе файловой системы лежит понятие файла. Файл - это
единица хранения данных, произвольного числа байтов, обладающая
уникальным собственным именем. Обычно в файле хранят данные,
относящиеся к одному типу. Это может быть программа, график,
рисунок, текст, звук и т. д. Тип данных определяет тип файла.
Для пользователя файловая система представляется в виде иерар-
хической структуры, называемой файловой структурой. В качестве
вершины структуры служит имя носителя (накопителя), на котором
сохраняются файлы. Затем файлы группируются в каталоги (в тер-
минологии Windows — папки), внутри которых могут быть созда-
ны вложенные каталоги (папки). Путь доступа к файлу начинается
с имени устройства и включает все имена каталогов (папок), через
которые проходит, и заканчивается именем файла.
Важное значение имеет имя файла, которое, помимо указания на
тип файла, фактически является его адресом. Полное имя файла вклю-
чает собственное имя файла вместе с путем доступа к нему Есте-
ственно, полное имя файла должно быть уникальным. Собственное
имя файла может быть «коротким» или «длинным». «Короткое»
имя состоит из двух частей: собственно имени и расширения имени.
Имя может иметь максимальную длину до 8 символов, а расшире-
ние — до 3 символов. Имя отделяется от расширения точкой.
«Длинное» имя может содержать до 256 символов вместе с рас-
ширением, что, безусловно, удобнее для пользователя. ОС MS-DOS
создают только «короткие» имена, ОС Windows - как «длинные»,
так и «короткие» имена. Учитывая возможность использования фай-
ла в разных программах, без необходимости не следует применять
«длинные» имена, а также рекомендуется использовать в именах
только буквы и цифры, а не какие-либо иные знаки. В современных
версиях ОС для имен файлов можно применять и русские буквы,
однако при передаче файлов на ПК, не использующие русские вер-
сии ОС, придется переименовывать файлы, используя латинские
буквы, иначе с ними на этих машинах работать не удастся.
Расширение в большинстве случаев присваивает сама программа.
Например, расширения .EXE, .СОМ и .ВАТ обозначают програм-
му, которая может загрузиться и начать работу.
Важным элементом файловой структуры являются каталоги (пап-
ки). Каталог (папка) - это поименованная группа файлов, использу-
емая для удобства доступа к файлам, когда файлов на носителе слиш-
ком много. Правильно выбранные имена могут многое сказать о файле
и помочь пользователю ориентироваться среди их множества, однако
с появлением жесткого диска следить за очень большим количеством
файлов становится трудно и возникает необходимость в их упорядо-
чивании. Для этого и служат каталоги, позволяющие объединять
файлы в группы по каким-либо общим признакам. ОС позволяет
создавать многоуровневые каталоги. Каталоги низких уровней вкла-
дываются в каталоги более высоких уровней и являются для них
вложенными. Верхним уровнем вложенности файловой структуры
является корневой каталог диска. Корневой каталог — это самый
первый каталог, создаваемый операционной системой при-первичной
подготовке жесткого диска или дискеты к работе (форматировании).
Другие каталоги пользователь создает сам и называет их в соответ-
ствии со своими потребностями. Имена каталогов задаются анало-
гично именам файлов.
Обозначение диска также входит в полное имя файла. Дисковые
накопители получают в ОС имена —буквы латинского алфавита, со-
провождаемые двоеточием. В каждый момент своей работы ОС счи-
тает один из накопителей рабочим (текущим). К компьютеру может
быть подключено не более двух дисководов для гибких магнитных
дисков, имена которых А: и В:. Имена логических дисков, соответ-
ствующих разделам жесткого диска, могут быть от С: до U:.
При записи пути доступа к файлу, все промежуточные каталоги
разделяются между собой символом <\» (обратная косая черта),
например:
С:\Мои документы\Articles\Primer, doc
Операционная система выполняет следующие операции по об-
служиванию файловой структуры: создание файлов и присвоение
им имен; создание каталогов (папок) и присвоение им имен; пере-
именование файлов и каталогов (папок); копирование и перемеще-
ние файлов между дисками и каталогами; удаление файлов и ката-
логов (папок); навигация по файловой структуре; управление
атрибутами файлов.
Работа с приложениями. Еще одной и, по-видимому, важнейшей
функцией ОС является управление установкой, исполнением и уда-
лением приложений. По способу управления исполнением приложе-
ний различают однозадачные и многозадачные операционные систе-
мы. В однозадачных ОС (MS-DOS) все ресурсы вычислительной
системы передаются одному исполняемому приложению и параллель-
ное выполнение другого приложения невозможно. В многозадачных
ОС осуществляется распределение ресурсов вычислительной систе-
мы между задачами. При этом обеспечиваются возможности одно-
временной работы нескольких приложений, обмена данными между
приложениями и совместного использования несколькими приложе-
ниями аппаратных, программных и прочих ресурсов вычислитель-
ной системы. Современные ОС являются многозадачными (Windows).
Необходимость выполнения операции, называемой установкой
приложения, связана с тем, что установочный'пакет (дистрибутивный
комплект) программного обеспечения представляет собой не закон-
ченный программный продукт, а полуфабрикат, из которого в про-
цессе установки формируется полноценное рабочее приложение.
Современные ОС берут на себя управление установкой приложе-
ний.
Процесс удаления приложений в многозадачных ОС имеет осо-
бенности, связанные с совместным использованием ресурсов. Поэто-
му удаление приложений также проходит иод управлением операци-
онной системы.
Обеспечение взаимодействия с аппаратным обеспечением. Вза-
имодействие с аппаратными средствами осуществляется с помощью
специальных программных средств управления, называемых драйве-
рами. Современные ОС (Windows) берут на себя все функции по
установке драйверов устройств и передачи им управления от прило-
жений. При этом большинство подключаемых устройств являются
самоустапавлпвающпмися (plug-and-play), когда ОС обеспечивает
динамическое распределение ресурсов между подключенными устрой-
ствами.
Обслуживание компьютера. Функция обслуживания компьюте-
ра обычно обеспечивается включением в базовый состав ОС специ-
альных служебных приложений. К их числу относятся: средства
проверки дисков, средства «сжатия» дисков, средства управления вир-
туальной памятью, средства кэширования дисков и средства резерв-
ного копирования данных.
Дополнительные функции операционных систем. К ним отно-
сятся обеспечение возможности работы в компьютерных сетях, обес-
печение защиты данных от несанкционированного доступа и ряд дру-
гих. Кроме того, современные ОС обычно включают минимальный
набор прикладного ПО для решения простейших задач: редактиро-
вания текстовых документов, рисунков, звукозаписи, выполнения ма-
тематических расчетов, ведение дневников и другие.
2. 2. Основы работы
с операционной системой
Windows 98
В настоящее время получившей наибольшее расиростДнение явля-
ется операционная система Windows 98, как обладающая высокой
универсальностью и большими функциональными возможностями.
Близкими по интерфейсу и своим возможностям к ОС Windows 98
являются ОС Windows 95 и Windows NT. Поэтому многое из того,
что будет сказано ниже, относится и к этим ОС.
Windows 98 является графической операционной системой для
компьютеров платформы (совместимых с) IBM PC. Ее основные
средства управления - графический манипулятор (мышь или ана-
логичный) и клавиатура. При этом пользователь работает как бы за
рабочим столом с визуальными объектами. Система предназначена
как для управления автономным компьютером, так и для работы в
компьютерных сетях.
В операционной системе Windows 98 предусмотрен высокий уро-
вень дублирования. Большинство операций можно выполнять раз-
личными способами. Ниже будут указаны только основные способы,
либо наиболее простые по выполнению, либо наиболее естественные
по последовательности действий.
Запуск ОС. Windows 98 обычно запускается автоматически пос-
ле включения компьютера После загрузки Windows 98 появляется
стартовый экран, называемый Рабочим столом (рис. 2. 1 ).
й
Мой кемпвютер Word
Й
Мои документы Excel
й
Internet Explorer Access
Сетевое Outlook Express
окружение
$
Корзина 0МеЬ32
№9
Проводник
13:12
Рис 2 1 Пример рабочею стола Windows 98
2. 2.1. Рабочий стол
Рабочий стол - это графическая среда, на которой отображаются
объекты Windows и элементы управления Windows. К объектам и
элементам управления Windows относятся значки, кнопки, ярлыки
и все другие изображения, с которыми работает пользователь в ОС.
На появившемся Рабочем столе расположены несколько экранных
значков и Панель задач (рис. 2. 1). Значки - это графические
представления объектов Windows. Панель задач находится в ниж-
ней части рабочего стола и является одним из основных элемен-
тов управления Она предназначена для быстрого доступа к при-
ложениям и осуществления переключений между открытыми
приложениями. Панель задач содержит кнопку Пуск, которая
предназначена для активизации Главного Меню системы, обеспе-
чивающего запуск программ, поиск файлов, доступ к справке и ре-
ализацию других функций ОС.
Основным средством управления в Windows 98 является мышь, с
которой связан активный элемент управления - указатель мыши.
При движении мыши по плоской поверхности указатель мыши син-
хронно перемещается по Рабочему столу. Указатель мыши можно
позиционировать (наводить) на значках объектов. После этого осу-
ществляется управление указанным объектом. К основным приемам
относятся:
— щелчок - нажатие и быстрое отпускание левой кнопки
мыши;
— двойной щелчок - два щелчка, выполненные с коротким
интервалом;
— перетаскивание - перемещение мыши при нажатой ле-
вой кнопке;
— щелчок правой кнопкой.
— зависание - наведение указателя мыши на значок объек-
та с задержкой на нем на некоторое время.
Главное меню - это основной системный элемент управления
Windows 98. Главное меню открывается щелчком по кнопке Пуск,
причем независимо от того, какое приложение в данный момент
запущено. С помощью главного меню могут быть реализованы все
возможности ОС. Главное меню состоит из двух разделов: обяза-
тельного и произвольного. Произвольный раздел формируется
пользователем и расположен выше разделительной черты. Рассмот-
рим структуру обязательного раздела Главного меню.
Программы. Пункт открывает доступ к иерархической структуре,
содержащей ярлыки для запуска приложений, установленных на ком-
пьютере.
Запуск осуществляется щелчком мыши по имени соответствую-
щего приложения. Некоторые ярлыки могут быть объединены в ка-
тегории (подменю). В этом случае раскрытие вложенных категорий
выполняется зависанием указателя мыши.
Избранное. Пункт открывает доступ к папкам пользователя, в
которых размещены наиболее часто используемые документы.
Документы. Пункт открывает доступ к последним пятнадцати
документам, с которыми пользователь работал на компьютере.
Настройка. Пункт открывает доступ к основным средствам на-
стройки Windows 98 (в частности, к папкам Панель управления и
Принтеры).
Найти. Пункт открывает доступ к средствам поиска объектов в
файловой структуре.
Справка. Пункт открывает доступ к справочной системе Windows
98.
Выполнить. Пункт открывает окно с командной строкой для за-
пуска приложений.
Завершение сеанса. При использовании компьютера нескольки-
ми пользователями пункт позволяет завершить работу одного из
пользователей с его конфигурацией системы, не завершая работу
компьютера.
Завершение работы. Пункт позволяет корректно завершить
работу с операционной системой. При этом возможны следую-
щие варианты: приостановить работу компьютера (перевод в
♦ ждущий режим»), выключить компьютер, перезагрузить компь-
ютер и перезагрузить компьютер в режиме MS-DOS.
На Рабочем столе также расположены несколько экранных знач-
ков и ярлыков объектов (рис. 2. 1). В отличие от значка - гра-
фического представления объекта, ярлык является только указате-
лем на объект. Если удаление или копирование значка приводит к
удалению или копированию объекта, то с помощью ярлыка можно
только запускать программы и открывать документы (как и с помо-
щью значка). На Рабочем столе ярлыки можно отличить от значка
по стрелке в левом нижнем углу. Ярлык к программе, документу
или устройству может быть создан в любой папке, а также иа рабо-
чем столе. Использование ярлыков позволяет обеспечивать быст-
рый доступ к наиболее часто используемым файлам или устрой-
ствам, а также экономить пространство на жестком диске (по
сравнению со значками).
Основные значки, которые обычно присутствуют на Рабочем столе,
это Мой компьютер, Корзина, Портфель. Мой компьютер пред-
ставляет собой системную папку, как бы содержащую весь компью-
тер целиком, т. е. визуальные объекты, соответствующие всем уст-
ройствам компьютера Чтобы просмотреть имеющиеся папки и файлы,
необходимо дважды щелкнуть этот значок. Корзина - это системная
папка для временного хранения удаленных объектов, из которой их
можно при необходимости восстановить или удалить окончательно.
Портфель - это системная папка для хранения копий файлов в
целях сравнения их с другими версиями одноименных файлов.
Упражнения
Задание 1. Навести порядок на рабочем столе Windows 98.
1 . Отвести указатель мыши на свободное место рабочего стола.
Щелкнуть правой кнопкой мыши, затем выбрать пункт меню Упо-
рядочить значки
— по имени
— по типу
— по размеру
— по дате
— автоматически
2 . Перетащить объекты с места на место.
Задание 2. Познакомиться с назначением кнопки Пуск.
1. Обратиться к главному меню операционной системы Windows 98
(щелкнуть по кнопке Пуск). Ознакомиться с предоставляемыми
возможностями (Программы, Избранное, Документы, Настройка,
Найти, Справка, Выполнить, Завершение сеанса, Завершение рабо-
ты).
2. Щелкнуть по кнопке Пуск и командам главного меню Програм-
мы?-Стандартные> Калькулятор. Вычислить сумму 15+18 на Каль-
куляторе.
2. 2. 2. Операции с файловой структурой
Файлы и папки Windows. В Windows 98 вместо термина «ката-
лог» используется термин «папка». Папка изображается на экране
значком папки-скоросшивателя желтого цвета.
К основным операциям с файловой структурой относятся: нави-
гация по файловой структуре, запуск программ и открытие докумен-
тов, создание папок, копирование файлов и папок, перемещение фай-
лов и папок, удаление файлов и папок, переименование файлов и
папок, создание ярлыков.
В принципе все операции с файлами и папками можно выпол-
нить с помощью системы окон, открывающейся двойным щелчком по
значку Мой компьютер. При этом вначале открывается окно Мой
компьютер, содержащее значки основных устройств компьютера.
Диски, представленные в окне этой папки, можно открыть и разыс-
кать на них любые папки и файлы. Если, например, выбрать значок
жесткого диска С: и дважды щелкнуть на нем мышью, на экране
появится новое окно, в котором представлены значки объектов, при-
сутствующих на жестком диске. Здесь можно видеть значки, пред-
ставляющие как папки, так и файлы. Двойной щелчок на значке
какой-либо папки в свою очередь открывает ее окно, в котором мож-
но ознакомиться с ее содержимым. Таким образом можно погру-
жаться вглубь структуры папок вплоть до последнего уровня вложе-
ния.
Копирование и перемещение файлов и папок из одной папки в
другую можно выполнить путем перетаскивания их значков из окна
одной папки в окно другой. Для удаления объекта можно использо-
вать перетаскивание на значок Корзины. Для создания в папке яр-
лыка документа или программы можно использовать команду Со-
здать>Ярлык' из контекстного меню (вызывается щелчком правой
кнопки).
Структура окна папки. После Рабочего стола окна являются
важнейшими объектами Windows, так как в них совершаются все
операции, которые не могут быть выполнены па Рабочем сточе. По-
мимо окон папок, графически отображающих содержимое папки, су-
ществуют диалоговые окна, рабочие окна приложений и окна спра-
вочной системы.
1 Сокращенная запись команды обозначает, в контекстном меню выбрль
пункт меню Создать, в появившемся меню более низкого уровня выбраль
пункт Ярлык и щелкнуть на нем левой кнопкой
AppicAon Data
Al U set
Windows
Папка с файлами
Command
Config
Изменен;
02.01.96 20:02
Л)
Downloaded
Program Fiet
Help
Hetoiy
Inf
Inslaler
Вьоепено ойьектое: 1
.эдннж
Рис. 2.2. Окно папки С: \Windows.
На рис. 2. 2. представлено окно папки C:\Wtndows. Окно папки
содержит следующие элементы.
Строка заголовка с названием папки. За эту строку можно пере-
таскивать окно на Рабочем столе с помощью мыши.
Системный значок находится в левом верхнем углу окна. Щелч-
ком на этом значке открывается служебное меню, управляющее раз-
мером и расположением окна.
Кнопки управления размером | _ |t? |х] расположены в правой
стороне строки заголовка и служат для завершения работы с окном
(закрывающая [х]), для сворачивания окна в кнопку на Панели за-
дач (сворачивающая и для изменения размеров окна (развора-
чивающая |£|). Восстановление прежних размеров окна осуществ-
ляется щелчком по кнопке окна на Панели задач или повторным
щелчком по разворачивающей (восстанавливающей [j?]) кноп-
ке’ Кнопки управления размером присутствуют также в окнах всех
приложений Windows.
Строка меню располагается под строкой заголовка. Щелчок на
каждом из пунктов строки меню открывает «ниспадающее» меню,
пункты которого позволяют проводить операции с содержимым окна.
С помощью Строки меню можно выполнить любую операцию, ко-
торая возможна в данном окне. Поэтому, хотя использование ко-
манд меню обычно не самый эффективный прием работы в Windows,
при изучении работы с новыми приложениями вначале часто пользу-
ются именно командами строки меню и лишь затем, постепенно,
начинают использовать более эффективные элементы и средства
управления.
Панель инструментов расположена ниже строки меню и содер-
жит командные кнопки для выполнения наиболее часто встречаю-
щихся операций. Более удобна в работе, чем строка меню, но усту-
пает по количеству возможных команд.
Адресная строка предназначена для указания пути доступа к
текущей папке, что помогает лучше ориентироваться в файловой струк-
туре.
Рабочая область предназначена для отображения значков объек-
тов, хранящихся в папке.
Полосы прокрутки используются для просмотра содержимого
папки в рабочей области, когда количество объектов слишком велико
для выбранного размера окна. Полоса прокрутки содержит движок
и две концевые кнопки. Прокрутка может выполняться щелчками
на концевых кнопках (сдвиг изображения на одну строку), перетас-
киванием движка и щелчками на самой полосе прокрутки (сдвиг
изображения на одну страницу).
Строка состояния предназначена для вывода дополнительной
информации. Например, о том, имеются ли скрытые объекты среди
представленных в окне.
Упражнения
Задание 3. Работа с панелью задач и кнопками управления размером.
1. Открыть системную папку Мой компьютер (двойным щелчком по
значку). Перетащить окно за строку заголовка, развернуть окно, а
затем свернуть его
2. Открыть системную папку Сетевое окружение. Перетащить окно
за строку заголовка, развернуть окно, а затем свернуть его.
3. Используя панель задач, сделать активным любое из приложений
(щелчком мыши).
4. Закрыть обе системные паяки.
Задание 4. Создание и обработка объектов.
1. Выбрать указателем мыши свободное место на рабочем столе.
Щелкнуть правой кнопкой мыши, выбрать команду Создать>Пап-
*У-
2. Ввести имя создаваемой папки (например, Учебная), нажать кла-
вишу Enter на клавиатуре. Затем дважды щелкнуть по пиктограм-
ме папки.
3. В строке меню выбрать команду Вид>Панелъ инструментов.
4. Распахнуть окно созданной папки.
5. Выбрать указателем мыши свободное место на рабочем поле окна
папки. Щелкнуть правой кнопкой мыши, затем Создать и
— Папка (рассмотрено выше)
— Ярлык: щелкнуть по кнопке диалогового окна Обзор, затем
дважды по пиктограмме файла Autoexec. Нажать кнопку Да-
лее>, еще раз Далее>. Выбрать соответствующий значок и
нажать кнопку Готово.
6. Закрыть созданную папку.
Задание 5. Удаление объектов.
1. Открыть собственную папку Учебная (двойным щелчком мыши по
пиктограмме папки). Выделить любой объект (например, ярлык),
затем Удалить (панель инструментов). Подтвердить операцию (Да).
2. Закрыть окно собственной папки.
3. Другой способ удаления. Открыть собственную папку Учебная
(двойным щелчком мыши по пиктограмме папки). Уменьшить раз-
меры окна щелчком по восстанавливающей И кнопке. Перетащить
окно за строку заголовка, так чтобы был виден значок системной папки
Корзина на рабочем столе Windows 98.
4. Перетащить мышью оставшийся объект (папка) из папки Учебная
в Корзину.
5. Закрыть окно собственной папки.
Задание 6. Форматирование дискет.
1. Установить дискету в накопитель Диск 3,5 (А:). Если окошко
запрета записи дискеты (в углу ее корпуса) открыто — предвари-
тельно закрыть его.
2. Дважды щелкнуть левой кнопкой мыши по пиктограмме Мой ком-
пьютер.
3. Щелкнуть по пиктограмме Диск 3,5 (А:) правой кнопкой мыши.
4. Щелкнуть мышью по команде контекстного меню Форматировать.
5. Выбрать способ форматирования полное, затем нажать кнопку
Начать.
6. Ознакомиться с Результатами форматирования Диск 3,5 (А:),
затем щелкнуть мышью по кнопкам диалоговых окон Закрыть.
2. 2. 3. Программа Проводник
Наиболее удобна для работы с файловой системой программа Про-
водник, относящаяся к служебным программам из категории дис-
петчеров файлов. Она предназначена для обслуживания файловой
системы и навигации по файловой структуре.
Запуск программы Проводник осуществляется командой Пуск>
Программы^Проводник. После запуска появляется окно программы
(рис. 2. 3), аналогичное окнам папок. Отличие заключается в том,
что окно Проводника имеет вторую рабочую область — панель па-
пок (левую панель), а справа находится аналогичная рабочей облас-
ти окна папки панель содержимого.
Навигация по файловой структуре, выполняемая с помощью Про-
водника, состоит в обеспечении доступа к нужной папке и ее содер-
жимому. Навигация осуществляется на левой панели Проводника
(панели папок). Папки на панели могут быть раскрыты или закры-
ты, развернуты или свернуты. Одна из папок на левой панели рас-
крыта всегда. Содержимое раскрытой папки отображается на пра-
вой панели. Для того чтобы раскрыть другую папку, необходимо
щелкнуть на ее значке. Если папка имеет вложенные папки, то ря-
дом со значком папки отображается узел, отмеченный знаком «+ь
(на левой панели). Щелчок на узле разворачивает папку и меняет
значок узла на «-►. Сворачиваются папки таким же образом
Для запуска программ и открытия документов необходимо на
левой панели найти диск, папку, в которой находится нужный объект,
раскрыть ее и выполнить двойной щелчок на значке программы или
документа в правой панели проводника.
(С)
sfWeb-rwnwr
2*| Панель «травления
Удаленный доступ г. сети
ffi if) Мои документы
Я £ Internet Explorer
Я fe Сетевое окружение
4/ Корзина
:ДПуск| I йЗ S if Jj IJJ Обзор - Мой котвгьи...
Рис. 2.3. Окно программы Проводник.
Для создания новой папки вначале необходимо раскрыть папку
на левой панели Проводника, внутри которой должна быть создана
новая папка. Затем щелчком правой кнопки мыши на свободном
месте правой панели открывается контекстное меню. Выбирается
пункт Создатъ>Папку. После этого на правой панели появляется
значок папки с названием Новая папка. Когда будет введено тре-
буемое название и папка будет создана, она войдет в состав файло-
вой структуры. Иногда для того, чтобы папка появилась в левой
панели, требуется обновить последнюю (меню Вид — пункт Обно-
вить).
Копирование и перемещение файлов и папок выполняют метр-
дом перетаскивания значка объекта с правой панели Проводника
на левую. При этом папку, из которой осуществляют копирование,
называют источником, а папку, в которую происходит копирование,
называют приемником. Последовательность действий следующая.
Вначале необходимо найти и раскрыть папку-источник, чтобы на
правой панели был виден копируемый объект. Затем на левой пане-
ли найти папку приемник. Далее объект перетаскивают с правой
панели на левую, помещают на значок папки-приемника и отпуска-
ют кнопку мыши. При этом выполняется копирование, если папка-
источник и папка-приемник принадлежат разным дискам, и переме-
щение, если одному. Поэтому рекомендуется перетаскивать объект
правой кнопкой мыши. В этом случае по окончании данной опера-
ции вы увидите контекстное меню, в котором сможете выбрать нуж-
ное действие.
Для удаления файлов и папок на левой панели открывают папку,
содержащую удаляемый объект, а на правой панели выделяют нуж-
ный объект (или группу объектов). Затем выбирают команду Файл-
>Удалитъ из строки меню.
Для создания ярлыка объекта объект выбирается на правой па-
нели Проводника и перетаскивается правой кнопкой мыши на зна-
чок нужной папки на левой панели. Как вы уже знаете, в момент
отпускания кнопки на экране появится меню. В нем нужно выб-
рать пункт Создать ярлык.
Групповое выделение объектов применяют, когда операции уда-
ления, копирования и другие требуется выполнить не над одним объек-
том, а над несколькими. При этом выделение нового объекта осуще-
ствляют щелчком мыши при нажатой клавише Ctrl.
Упражнения
Задание 7. Копирование объектов.
1. Запустите программу Проводник. Пуск>Программы> Проводник
2. Выберите логический диск С:, затем щелкните мышью.
3. Зададим источник. Выберите папку Windows (щелчок мышью) и
в пей папку System (щелчок мышью).
4 Выделите на правой панели группу из пяти файлов (щелчок мыши,
С<г/+щелчок мыши).
5. Копировать выделенную группу файлов в буфер обмена (пли,
позиционируя указатель мыши па одном п.> выделенных файлов,
нажать на правую кнопку, затем Копировать)
3—1531
6. Находим папку-приемник. С помощью полосы прокрутки на левой
панели находим папку Учебная (внизу, в конце списка) Щелкаем
левой кнопкой мыши.
7. Вставляем копируемые файлы нз буфера {Панель инструментов
>Вставить из буфера или, позиционируя указатель мыши на пра-
вой панели, нажать на правую кнопку, затем Вставить).
8 Закрыть программу Проводник.
9. Открыть папку Учебная. Щелкнуть Панель инструментов>Таб-
лица. Ознакомиться с содержанием собственной папки (Имя, Раз-
мер, Тип, Изменен [Дата/Время]).
2. 2. 4. Установка и удаление
приложений Windows
Установка приложений осуществляется командой Пуск>Настрой-
ка>Панель управления>Установка и удаление программ. Перед
началом установки нового приложения должны быть закрыты все
работающие программы и все открытые документы. После двой-
ного щелчка на значке Установка и удаление программ открыва-
ется диалоговое окно Свойства: Установка и удаление программ.
Диалоговые окна используются также во всех приложениях
Windows и предназначены для ввода дополнительной информации,
необходимой при выполнении конкретной команды. Для установ-
ки произвольного программного обеспечения выбирается вкладка
Установка/Удаление. Далее необходимо щелкнуть по кнопке
Добавить/Удалить, запускающей Мастер установки. Затем с
помощью кнопки Обзор следует разыскать местоположение про-
граммы Setup, ехе, входящей в дистрибутивный комплект устанав-
ливаемого приложения, после чего щелкнуть по кнопке Готово.
Далее необходимо выполнить действия, указанные программами
установки.
Для удаления ранее установленных приложений используется та
же команда Пуск>Настройка>Панель у правления> Установка и
удаление программ и диалоговое окно Свойства: Установка и уда-
ление программ. На странице вкладки Установка/Удаление пред-
ставлен список установленных приложений. Необходимо выделить
в списке удаляемое приложение и щелкнуть на кнопке Добавить/
Удалить. Программа будет удалена.
Далее везде предполагается, что все приложения, о которых идет
речь ниже, уже установлены на компьютере.
2. 2. 5. Установка оборудования
Обычно оборудование подключается к компьютеру сначала аппа-
ратно, а затем программно. Под аппаратным подключением пони-
мают физическое соединение с компьютером либо путем установки
устройства в слот материнской платы, либо посредством подключе-
ния к внешним разъемам стандартных портов на задней стенке си-
стемного блока. Под программным подключением понимают уста-
новку программы-драйвера подключаемого устройства. Исключение
составляют жесткие диски, дисководы гибких дисков и клавиатура.
Они не требуют установки драйверов, так как все сведения о рабо-
те с ними имеются в базовой системе ввода-вывода (BIOS). Осталь-
ные устройства требуют установки программных драйверов. В оп-
ределенных случаях операционная система автоматически подбирает
драйвер для устанавливаемого устройства из имеющейся библио-
теки драйверов. В большинстве случаев драйвер на магнитном пли
лазерном диске находится в комплекте с покупаемым устройством
и должен быть установлен.
Установка оборудования происходит следующим образом. После
аппаратного подключения нового устройства, которое выполняется
при выключенном питании компьютера, устанавливается драйвер
устройства. Здесь возможны два варианта. Если устройство являет-
ся самоустанавливающимся (спецификация Plug-and-Play), то после
включения питания операционная система автоматически выявляет
его наличие, выдает сообщение Обнаружено неизвестное устрой-
ство и выполняет подбор драйвера.
В случае, если устройство не было опознано при запуске, установ-
ка драйвера осуществляется командой Пуск>Настройка>Устапов-
ка оборудования. Запускается Мастер установки оборудования.
Мастер производит поиск подключенного оборудования и выдаст
список обнаруженных устройств. Если нужное устройство не было
обнаружено, необходимо выбрать тип устройства самостоятельно, п в
открывшемся диалоговом окне следует указать производителя и кон-
кретную модель. Если нужной модели в базе данных Windows не
оказалось, установка драйвера осуществляется с диска щелчком по
кнопке Установить с диска.
По окончании процесса установки оборудования компьютер сле-
дует перезагрузить.
Фирмы-производители оборудования постоянно совершенству ют
драйверы для своих устройств. Поэтому для повышения эффект ив-
68
пости работы оборудования рекомендуется периодически (не реже
одного раза в год) обновлять драйверы подключенных устройств.
Обновленные версии драйверов могут быть получены, например, в
Интернете на серверах фирм-изготовителей оборудования.
2. 2. 6. Настройка операционной системы
Операционная система обладает широкими возможностями настрой-
ки для создания условий эффективной работы путем автоматизации
операций и создания комфортной рабочей среды. Основные настра-
иваемые объекты - средства управления и оформления. Основные
средства настройки расположены в специальной папке Панель уп-
равления {Пуск>Настройка>Панель управления). С помощью этих
средств можно изменить характеристики:
— средств ввода-вывода;
— элементов оформления Windows 98;
— элементов управления Windows 98;
— средств автоматизации Windows 98;
— используемых шрифтов
и ряда других объектов.
Настройки выполняются в диалоговых окнах Свойств, которые
открываются двойным щелчком на соответствующем значке в окне
Панели управления. Здесь выбирается необходимая вкладка и зада-
ются требуемые характеристики.
Упражнения
Задание 8. Получение информации о технических средствах компьютера.
1. Обратиться к главному меню операционной системы Windows 98
(щелкнуть по кнопке Пуск). Выбрать команды меню Настройка>
Панель управления>Система.
2. Ознакомиться с техническими характеристиками компьютера (Об-
щие, Устройства, Конфигурация, Быстродействие).
Задание 9. Изменение фона и заставки.
1. Щелкнуть правой кнопкой мыши на свободном месте рабочего стола,
затем Свойства (Фон, Заставка, Оформление, Параметры).
2. Выбрать новые Фон и Заставку.
2. 2. 7. Справочная система Windows 98
В операционной системе Windows 98 реализована справочная сис-
тема, имеющая несколько уровней доступа к справочной информа-
ции. Это справка в диалоговых окнах, контекстная подсказка и
справочная система Windows. Справка в диалоговых окнах позво-
ляет получить описание назначения элементов управления диало-
гового окна. Для ее вызова необходимо щелкнуть по специальной
кнопке, расположенной в правом верхнем углу диалогового окна
рядом с закрывающей кнопкой. После этого указатель мыши, при-
нявший форму вопросительного знака, следует навести на интере-
сующий элемент управления диалогового окна и щелкнуть левой
кнопкой.
Контекстная подсказка также действует в большинстве диалого-
вых окон и некоторых окнах приложений. Для получения контекст-
ной подсказки необходимо щелкнуть правой кнопкой на любом эле-
менте, и рядом с ним появится меню контекстной подсказки Что это
такое? При щелчке на этом меню открывается всплывающая под-
сказка с описанием интересующего элемента.
Справочная система Windows содержит наиболее полную спра-
вочную информацию по операционной системе. Она может быть
вызвана как из Главного меню (Пуск>Справка), так и из любого
окна папки или Проводника, при использовании пункта Справка в
строке меню.
Окно справочной системы содержит две панели: панель навига-
ции (слева) и панель содержания (справа). На панели навигации
находятся три вкладки: Содержание, Указатель и Поиск. Вкладка
Содержание позволяет просматривать справочную систему анало-
гично просмотру содержания обычных книг. Панель навигации при
этом служит для отыскания нужного раздела и статьи справочной
системы. Разделы раскрываются щелчком мыши. Внутри раздела
могут содержаться вложенные разделы или отдельные статьи. Щел-
чок на статье отображает ее содержание на правой панели.
На вкладке Указатель приведены термины, встречающиеся в спра-
вочной системе Windows. При двойном щелчке на интересующем
термине появляется список статей, в которых он встречается. Выб-
рав щелчком нужную статью, можно увидеть ее текст на правой па-
нели.
Вкладка Поиск позволяет проводить автоматический поиск cia-
тей, содержащих требуемый термин. Для этого искомые слова вво-
дят в пляс ввода и щелкают на кнопке Список разделов. Как и в
предыдущем случае, появляется список статей, в которых встреча-
ется интересующий термин. Двойной щелчок на названии стаггьи
или щелчок на кнопке Вывести выводят содержание статьи на
правую панель.
Упражнения
Задание 10 Получение помощи.
1 Открыть электронный справочник Windows 98 (команда Справка
из главного меню системы).
2. Открыть раздел Введение в Windows (двойной щелчок по назва-
нию), главу Стандартные программы Windows (двойной щелчок),
параграф Программы общего назначения (двойной щелчок), полу-
чить справку по теме Калькулятор, выполнение вычислений (двой-
ной щелчок)
3. Закрыть справку щелчком по значку [_Xj,расположенному в правом
верхнем углу окна.
Задание 11. Воспользоваться всплывающими подсказками индикации эк-
ранных объектов.
1. Открыть системную папку Мой компьютер (двойным щелчком по
значку).
2. Выполнить команду меню Вид>Панель инструментов.
3. Указать мышью объект (кнопки панели инструментов) и подож-
дать не более секунды.
4. Закрыть окно.
2. 2. 8. Стандартные приложения Windows 98
В операционную систему Windows 98 включен ограниченный на-
бор прикладных программ, с помощью которых можно решать
простейшие задачи текущей работы. Такие программы называют
стандартными приложениями.
Стандартные приложения включают в себя:
— стандартные прикладные программы;
— служебные приложения;
— стандартные средства мультимедиа;
— средства обеспечения совместимости с приложениями
MS-DOS.
К стандартным прикладным программам относятся: программа
Блокнот, графический редактор Paint и текстовый редактор WordPad.
Блокнот — это простейший текстовый редактор. Обычно его ис-
пользуют для просмотра текстовых файлов (формат . ТХТ и некото-
рые другие). Блокнот запускается командой Пуск>Программы>
>Стандартные> Блокнот.
Текстовый редактор WordPad служит для создания, редактиро-
вания и просмотра текстовых документов. Обычно его используют,
если на компьютере не установлены более мощные программные сред-
ства, например редактор Word. Программа запускается командой
nycK>IlpozpaMMbi>CmaHdapmHbie>WordPad.
Графический редактор Paint предназначен для создания и редак-
тирования изображений (рисунков). Также как и WordPad, исполь-
зуется только в случае, если на компьютере не установлен более мощ-
ный графический редактор. Редактор Paint запускается командой
Пуск>Программы>Стандартные> Paint.
Служебные приложения предназначены для обслуживания ком-
пьютера и самой операционной системы. Они позволяют осуществ-
лять резервное копирование файлов, находить и устранять дефекты
файловой системы, оптимизировать настройки программного и ап-
паратного обеспечения и некоторые другие операции, связанные с
обслуживанием компьютера. Расположены служебные приложения
в категории Пуск>Программы>Стандартные> Служебные.
Стандартные средства мультимедиа. Мультимедиа - это осо-
бый класс программного и аппаратного обеспечения, предназначен-
ный для работы с мультимедийными документами. Мультимедий-
ные документы содержат кроме обычных текстовых и графических
данных также звуковые объекты, мультипликацию (анимирован-
ную графику) и видеофрагменты. Для комплексного представле-
ния информации аппаратное обеспечение, как минимум, должно
включать в себя дисковод для компакт-дисков (CD-ROM), плату
для работы со звуком (звуковая карта) и звуковые колонки. Воз-
можны также устройства для обработки телевизионного сигнала,
дисководы для воспроизведения дисков DVD и ряд других.
К программным средствам Windows 98, предназначенным для
создания, хранения и использования мультимедийных объектов и
документов, относятся Регулятор громкости. Лазерный проигры-
ватель, Универсальный проигрыватель и Звукозапись. Они нахо-
дятся в категории Пуск>Программы>Стандартные>Развлечения.
Типичный пример использования мультимедиа системы — это ра-
бота с современными энциклопедиями на компакт-дисках, которые
созданы на базе обычных энциклопедий, но обогащены звуковыми
эффектами, мультипликацией, видеозаписями. В настоящее время
приобретать компьютер без мультимедиа-возможностей нецелесо-
образно.
Средства обеспечения совместимости с приложениями MS-DOS.
Для того, чтобы сохранить преемственность с ранее созданными про-
граммами, Windows 98 имеет два специальных средства - стандарт-
ное приложение Сеанс MS-DOS и особый режим работы операцион-
ной системы - Режим MS-DOS.
Сеанс MS-DOS - это приложение Windows 98, позволяющее за-
пускать приложения MS-DOS, не выходя из режима Windows. Для
запуска Сеанса MS-DOS используется команда Пуск>Программы>-
Сеанс MS-DOS. К сожалению, в некоторых случаях приложения
MS-DOS не могут быть запущены в окне Сеанса MS-DOS. В этих
случаях необходимо использовать Режим MS-DOS, при котором
происходит эмуляция операционной системы MS-DOS средствами
Windows 98. Переход в Режим MS-DOS осуществляется перезапус-
ком компьютера Пуск>Завершение работы>Перезагрузить компь-
ютер в режиме MS-DOS.
Упражнения
Задание 12. Создание текстового документа.
1. Двойным щелчком открыть папку Учебная на рабочем столе.
2. Выбрать указателем мыши свободное место на рабочем поле окна
папки. Щелкнуть правой кнопкой мыши, затем Создать>Тексто-
вый документ.
3. Изменить имя текстового документа (например, на Мой документ),
нажать клавишу Enter на клавиатуре, затем дважды щелкнуть мы-
шью по пиктограмме документа.
4. В появившемся окне Блокнота набрать фамилию, имя и отчество,
затем выбрать в строке меню Правка>Дата/время.
5. Сохранить созданный текстовый документ: щелкнуть мышью меню
Файл>Сохранитъ.
6. Закрыть окно Блокнот, щелкнув по кнопке Е в заголовке окна.
Задание 13. Знакомство с редактором WordPad.
1. Запустить текстовый редактор WordPad командой Пуск>
Программы>Стпандартные> WordPad.
2. Ознакомиться с компонентами окна приложения (строка заголов-
ка, строка меню, панель инструментов, рабочее поле и строка состо-
яния).
3. Познакомиться с подсказками в строке состояния: узнать, как от-
крыть электронный справочник этого редактора (F1).
4. Закрыть редактор WordPad, щелкнув по кнопке |~х~| в заголовке
окна.
2. 3. Некоторые
общие рекомендации
по работе с компьютером
Прежде чем перейти к изучению отдельных приложений Windows
(редакторы, электронные таблицы и т. д. ), приведем некоторые прак-
тические рекомендации по работе с компьютером. Эти рекоменда-
ции в целом достаточно просты и очевидны, однако они могут быть
полезны начинающим.
При включении компьютера лучше первым включать системный
блок, а затем терминал и принтер; при выключении системный блок
выключается последним.
Очередное включение компьютера лучше осуществлять не ранее
чем через 30 с после выключения.
Если предполагаемый перерыв в работе составит менее 30 мин
компьютер лучше не выключать.
Если достаточно часто случаются необъяснимые сбои в работе
компьютера, то лучше всего включить его через специальные сетевые
фильтры, которые задерживают высоковольтные импульсы, существу-
ющие в наших электросетях. Желательно подключать компьютер и
дополнительные устройства к одной розетке электропитания, однако
недопустимо подключение к этой же розетке любых устройств с элек-
тродвигателями (холодильники, центрифуги н т. п. ) или устройств,
потребляющих значительную мощность (электропечи, кипятильни-
ки), так как эго может вызвать сбои в работе компьютера В соврс-
меиных домах рекомендуется проверить, не выходит ли розетка, к
которой подключен компьютер, в смежную комнату.
При большом объеме вводимых данных желательно освоить ра-
боту с клавиатурой по десятипальцевому методу (с помощью любого
учебника по машинописи). В идеале полезно уметь печатать слепым
способом, т. е. не глядя на клавиши.
Ввод любых данных необходимо заканчивать нажатием клавиши
Enter.
В современных программах любую операцию можно выполнить с
помощью клавиатуры и почти любую — с помощью мыши. Однако
некоторые операции удобнее делать с помощью мыши, а другие —
с помощью клавиатуры. При работе с мышью и клавиатурой не сле-
дует использовать их одновременно (поочередно), т. е. лучше какой-
то отрезок времени стараться работать только с мышью, а при необ-
ходимости обращения к клавиатуре на этом отрезке времени
использовать только клавиатуру.
При работе с клавиатурой нажимать на клавиши следует мягко
и кратковременно (иначе начинается автоповтор). Исключение со-
ставляют клавиши Alt, Shift и Ctrl. Эти клавиши являются вспомо-
гательными, используются только в сочетаниях с другими клави-
шами и нажимаются раньше нажатия другой клавиши, а отпускаются
после.
При работе с мышью рабочую точку ее указателя (например, ост-
рие стрелки) необходимо наводить на середину указанного объекта
(не на край), а нажатие на клавиши осуществлять мягко, без рывков
и перемещения мыши.
Нет смысла нажимать на клавиши, пока компьютер не закончил
предыдущую операцию, и на экране находится пиктограмма песоч-
ных часов.
Если в результате выполнения операции (нескольких операций)
получился нежелательный результат, следует нажать (или несколь-
ко раз нажать) на кнопку Отменить на панели инструментов. Ис-
ходное состояние будет восстановлено.
Если в ходе работы программы компьютер перестал реагировать
на нажатие клавиш («завис»), можно рекомендовать следующую пос-
ледовательность действий:
1) попробовать отменить последнюю операцию — нажать кла-
вишу Esc или кнопку Отменить на панели инструментов;
если действие не привело к восстановлению работы компью-
тера, то
2) попробовать снять задачу — набрать сочетание клавиш (од-
новременное нажатие) Ctrl-Alt-Del. В появившемся окне
Завершение работы программы нажать кнопку Снять зада-
чу. Дальнейшие действия - в соответствии с появившимися
сообщениями. Если это не помогает, то необходимо
3) попробовать перезагрузить компьютер — нажать кнопку
Пуск, выбрать лункт Завершение работы — установить пе-
реключатель в положение Перезагрузить компьютер и на-
жать кнопку Да.
4) нажать кнопку Reset (на системном блоке); если и это не
помогает, то следует
5) выключить и снова включить компьютер.
Отметим, что действий 4) и 5) следует по возможности избе-
гать, так как они могут внести нарушения в работу программ-
ного обеспечения компьютера.
Бывают ситуации, когда программа начинает работать неправиль-
но, хотя компьютер и нс «завис». В этом случае закройте программу
и запустите ее снова. Если работоспособность программы нс восста-
новилась, попробуйте перезагрузить компьютер (Ctrl-Alt-Del или
Пуск —Завершение работы —Перезагрузить компьютер) и снова
запустите программу. Если и это не помогает, то требуется новая
установка программы.
Рекомендуется делать на дискетах, перезаписываемых CD или на
других компьютерах локальной сети резервные копии наиболее важ-
ных файлов. Это может оказаться полезным при нарушении работы
жесткого диска. В случаях больших размеров копируемых файлов
для их сокращения можно воспользоваться программами-архивато-
рами,такими как WinZip и WinRAR.
Если предполагается пользоваться дискетой, имеющей информа-
цию, записанную на других компьютерах, то перед началом работы
эту дискету следует проверить «антивирусной» программой (напри-
мер, DrWcb).
При изучении программных средств следует разделять два ас-
пекта: что делается и как делается. И, если всегда необходимо cipc-
мнться понимать что делается, то последовательность выполнения
(как делается) желательно очень подробно фиксировал, в конспекте
или иметь соответствующее руководство. Пытаться специально за-
поминать последовательность действий при изучении программных
средств не представляется оправданным. Нужные процедуры будут
запомнены естественным образом в ходе практической работы.
В период освоения нового пакета (например, Excel, да и других
тоже) следует избегать пользоваться вариантами, которые предлага-
ет программа, т. е. подсказками, и стараться все указания делать
(вводить) самостоятельно. Это поможет избежать многих ошибок.
Если в течение нескольких минут вы не можете сообразить, какую
операцию следует выполнить для решения задачи, то часто помогает
метод перебора: начинайте пробовать различные возможные вари-
анты. Обычно с 3-5-й попытки искомый результат достигается.
Несколько слов о работе с литературой. В отличие от многих
других теоретических предметов (например, истории) владению ком-
пьютером нельзя научиться только путем чтения книг. Здесь книга
используется скорее как справочник, чем как учебник. Не следует
также приобретать книги по информатике впрок, так как в связи с
быстрым развитием вычислительной техники, появлением новых вер-
сий программ литература устаревает в течение года или нескольких
лет.
СОЗДАНИЕ
ТЕКСТОВЫХ
ДОКУМЕНТОВ
3.1. Текстовые редакторы
Практически каждый медицинский работник встречается с необхо-
димостью подготовки тех или иных текстовых документов (эпик-
ризов, справок, служебных записок, отчетов, статей, писем, реклам-
ных материалов и т. д.). Разумеется, эти документы можно
подготовить и без компьютера, например, на пишущей машинке.
Однако с появлением компьютеров готовить документы стало зна-
чительно проще и удобнее. Принципиальное отличие текстового
редактирования на компьютере от традиционных технологий состо-
ит в том, что технически не представляет труда устранить ошибку
в тексте немедленно, а также и впоследствии. Это создает большое
психологическое преимущество пользователю, избавляя его от опа-
сений допустить ошибки, исправление которых при старых техно-
логиях требует определенных усилий. Когда необходимо получить
так называемую «твердую копию» (распечатку), то файл может быть
выведен на принтер как сразу, так и в любой момент впоследствии.
Ниже будут рассмотрены понятия, методы и приемы, относящиеся
к созданию текстовых документов с помощью персональных компь-
ютеров.
При использовании компьютера для подготовки документов текст
выводится на экран, п пользователь может в диалоговом режиме
вносить в него свои изменения. Эти изменения сразу же отобража-
ются на экране, и при распечатке пользователь получает правильно
оформленный текст, в котором учтены все сделанные им исправле-
ния. Он может переносить фрагменты текста из одного места доку-
мента в другое, а также из одного текста в другой, использовать раз-
личные виды шрифтов для выделения нужных частей текста, печа-
тать подготовленный документ на принтере в необходимом количе-
стве экземпляров.
Возможности текстовых редакторов различны — от программ,
предназначенных для подготовки небольших документов простой
структуры, до программ для создания сложных, комплексных доку-
ментов, включающих кроме текста объекты иной природы (чертежи,
рисунки, формулы, таблицы, объекты мультимедиа). Таким образом,
текстовые редакторы по функциональным возможностям можно ус-
ловно разделить на две группы:
1) редакторы документов;
2) текстовые процессоры.
Редакторы документов предназначены для создания, редактиро-
вания и просмотра простых текстовых документов. Примером тако-
го редактора является стандартное приложение Windows 98 - Блок-
нот.
Для серьезной работы с документами лучше использовать тексто-
вые процессоры. Текстовые процессоры отличаются от редакторов
документов дополнительной возможностью форматирования текста,
то есть его оформления (использованием методов выравнивания тек-
ста, применением нескольких шрифтовых наборов и т. п.). Посколь-
ку в настоящее время практически все текстовые редакторы являют-
ся текстовыми процессорами, в дальнейшем это не будет оговариваться
особо.
Программы для обработки документов ориентированы на работу
с текстами, имеющими структуру документа, т. е. состоящими из раз-
делов, страниц, абзацев, предложений, слов и т. д. Поэтому редакторы
для обработки документов должны обеспечивать функции, ориенти-
рованные на их структуру. Помимо подготовки документов, пред-
назначенных для печати, современные текстовые редакторы позволя-
ют также готовить электронные документы, предназначенные для
отображения на экране. Приемы и методы подготовки в этих случаях
несколько различаются.
В мире существует множество редакторов текстов (несколько
сотен), различающихся по набору функциональных возможностей.
Среди наиболее популярных можно назвать Microsoft Word,
WordPerfect, WordStar. Из отечественных редакторов текста ши-
рокое распространение получил «Лексикон». Он имеет интерфейс
на русском языке и позволяет подготавливать относительно неслож-
ные документы с текстом на русском и английском языках.
В насюящее время в России наибольшее распространение имеет
текстовый редактор Microsoft Word различных версий Этот ре-
дактор обладает очень широкими возможностями
Последней (ко времени подготовки данного пособия) является
версия юкстового редактора Microsoft Word 2000, входящая в со-
став пакета Microsoft Office 2000.
3.2. Текстовый редактор
Microsoft Word 2000
3. 2.1. Запуск пакета
Для запуска пакета Word необходимо:
а) указать курсором мыши на кнопку Пуск окна Windows 98
и щелкнуть левой клавишей мыши;
6) в появившемся меню выбрать подменю Программы-,
в) поместить экранный указатель на пункт Microsoft Word и
щелкнуть левой кнопкой мыши.
Через несколько секунд появится окно, возникающее при откры-
тпи Word (рис. 3.1).
Возможны и другие способы запуска Word: двойным щелчком
мыши на ярлыке Microsoft Word, на Рабочем столе Windows 98, а
шкжс щелчком мыши на кнопке Word |ij»J панели Office-
3. 2. 2. Рабочее окно редактора
Microsoft Word 2000
Рабочее окно редактора является типичным для всех приложений
Windows 98. Его основные элементы управления: строка меню,
панель инструментов, рабочее поле и строка состояния.
Строка заголовка. Находится в самой верхней части окна. В ле-
вой части строки расположены пиктограмма Word ез (Управляю-
щее меню) и полное название программы (имя работающего прило-
жения - Microsoft Word). В заголовке окна кроме названия про-
граммы приводится и имя редактируемого файла. Справа находятся
три кнопки управления размерами основного окна.
| _ | — Свернуть — используется для свертывания окна в пик-
тограмму
а — Восстановить — используется для восстановления
прежних, до выполнения операции развертывания, размеров окна.
| С] — Развернуть — используется для развертывания окна до
размеров экрана.
| х | — Закрыть
Рис 3 1 Рабочее окно редактора Word 2000
Строка меню. Занимает вторую строчку основного окна и содер-
жит команды меню, упорядоченные по функциональному признаку.
При выборе раздела меню появляются выпадающие меню. Выбор
осуществляется указателем мыши и щелчком по левой клавише. Раз-
делы меню: Файл, Правка, Вид, Вставка, Формат, Сервис, Таблица,
Окно, Справка.
В принципе с помощью меню можно осуществить любую опера-
цию в пакете, однако обычно предусмотрены более простые варианты
действий. Например, в любой момент работы щелчком правой кнопки
мыши можно вызвать дополнительные (контекстные) меню, которые
существенно ускоряют работу с пакетом.
Справа от меню находятся три кнопки управления размерами
текущего окна документа.
Панели инструментов. Под строкой меню находятся так назы-
ваемые панели инструментов. Кнопки на этих панелях предназна-
чены для более быстрого выполнения команд по сравнению с выбо-
ром из меню. Быстрый доступ осуществляется к наиболее часто
используемым командам меню. Наведя указатель мыши на соот-
ветствующую клавишу, можно получить ее название. Обычно вы-
водятся 2 панели инструментов Стандартная и Форматирования
(рис. 3.1).
Благодаря панелям инструментов, для выполнения большинства
задач достаточно нескольких щелчков мыши, так как для основ-
ных функций пакета здесь имеются пиктограммы. Например, от-
крытие ранее созданного документа осуществляется нажатием на
панели Стандартная кнопки Открыть с последующим указа-
нием имени файла в диалоговом окне Открытие документа.
Окно документа. Ниже панелей инструментов находится окно
документа, предназначенное для ввода или редактирования текста
(рис. 3.1). Окно документа состоит из рабочей области для ввода
или отображения информации и инструментов по управлению ок-
ном - полос прокрутки, кнопок и т. п. Как и все окна в среде
Windows, окно документа может быть свернуто до пиктограммы,
иметь нормальное и полноэкранное представление. Окно докумен-
та содержит:
— Строку заголовка (если используемся не полноэкранное
представление);
— Линейку (горизонтальную) - для установки отступов и по-
лей:
— Рабочую область - свободную центральную часть окна.
Рабочая область окна похожа на чистый лист бумаги, на ко-
тором расположен курсор. Курсор - это мигающая верти-
кальная черта, указывающая место документа, в которое про-
исходит ввод текста (точка ввода). В отличие от указателя
мыши курсор — это не активный элемент управления, а толь-
ко маркер, не выходящий за пределы документа;
— Полосы прокрутки. Справа и снизу рабочей области на-
ходятся вертикальная и горизонтальная полосы про-
крутки, содержащие стрелки прокрутки и бегунок.
Полосы прокрутки позволяют перемещаться по доку-
менту, поскольку документ может быть больше размеров эк-
рана.
Строка состояния. Строка состояния расположена в нижней ча-
сти окна пакета Word и отражает состояние, в котором находится
программа. Кроме того, в левой части строки состояния указаны те-
кущая страница и общее количество страниц документа.
3 . 2. 3. Получение справочной информации
Справочная информация в Word предусмотрена в различных ви-
дах:
— Всплывающие подсказки.
— Контекстное меню (правая кнопка мыши).
— Помощник.
— Раздел меню Справка.
В качестве примера рассмотрим получение справочной информа-
ции с помощью раздела меню Справка.
Справка. Наиболее полная и систематизированная справочная
информация может быть получена посредством выбора раздела меню
Справка и подраздела Справка по Microsoft Word. Появляется
диалоговое окно Справка Microsoft Word. Выбирается вкладка
Содержание и в рабочем поле с помощью мыши указываются инте-
ресующие раздел справки, подраздел и требуемые сведения В пра-
вом рабочем поле окна появляется требуемая информация В прин-
ципе таким способом можно получить любую информацию по рабою
с пакетом, хотя это и не всегда бывает удобно.
Болес краткую информацию предоставляют другие варианты по-
лучения справочной информации, всплывающие подсказки, контек-
стное меню (правая кнопка мыши) и Помощник.
Отметим, что, хотя Помощник и является удобным интерактив-
ным средством для получения конкретной справки, он отвлекает
внимание начинающего от выполнения решаемой задачи и разры-
вает непрерывный процесс решения. Поэтому на этапах освоения
редактора Word (да и других пакетов Microsoft Office) Помощ-
ник следует принудительно отключить. Для этого командой Справ-
ка> Справка по Microsoft Word вызывается Помощник. Щелч-
ком по кнопке Параметры в окне Помощника открывается
диалоговое окно Помощник. На вкладке Параметры снимается
флажок Использовать Помощника. Завершается операция щелч-
ком на кнопке ОК.
3. 2. 4. Завершение работы
Перед завершением работы с пакетом следует осуществить сохра-
нение результатов работы.
Завершение работы. Для завершения работы необходимо указа-
телем мыши нажать кнопку Закрыть [х] в правом верхнем углу
экрана. В случае появления диалогового окна с предложением со-
хранить данные при необходимости осуществить их сохранение.
В противном случае нажать клавишу Нет.
3. 2. 5. Первоначальная
настройка редактора
Приступая к освоению текстового редактора, следует выполнить
ряд первичных настроек, облегчающих его изучение. Некоторые
средства автоматизации, имеющиеся в программе, могут отвлекать
начинающего пользователя от освоения основных приемов, приво-
дить к неожиданным результатам и затруднять изучение редакто-
ра
Рекомендуется перед началом работы выполнить следующий ми-
нимальный набор наиболее полезных настроек.
1. В качестве режима отображения документа установить Режим
разметки с помощью команды Вид>Разметка страницы.
2. Отключить замену выделенного фрагмента при правке тек-
ста, сбросив флажок Сервис>Параметры>Правка>Заменятъ
выделенный фрагмент.
3. Установить функцию автосохранения командой Сервис>Па-
раметры>Сохранение>Автосохранение каждые.... минут.
Это позволит сохранить результаты работы при аварийных
отключениях электроэнергии, однако не отменяет необходи-
мости сохранять файл по окончании работы командой Сохра-
нить (как).
4. Временно отключить функцию автозамены при вводе сбро-
сом флажка Сервис>Автозамена>Автозамена>Заменять при
вводе.
5. Временно отключить средства автоматического форматиро-
вания: автоматическую маркировку и нумерацию списков. Для
этого необходимо сбросить флажки Применять при вводе к
маркированным спискам и Применять при вводе к нумеро-
ванным спискам на вкладке Сервис>Автозамена>Автофор-
мат при вводе.
Упражнения
Задание 1. Закройте окно Word. Повторите запуск программы. Сверни-
те окно. Разверните окно. С помощью кнопок оконного и управляющего
меню выполните команды Восстановить и Развернуть.
Задание 2. Просмотрите команды меню.
Задание 3. Прочтите названия кнопок панели инструментов Стандарт-
ная.
Задание 4. Прочтите названия кнопок панели Форматирование. Про-
смотрите списки шрифтов, стилей, щелкая кнопку р| рядом с полем вво-
да.
Задание 5. Восстановите и разверните окно документа. Обратите внима-
ние, куда перемещается строка заголовка.
Задание 6. Прочтите названия кнопок на вертикальной и горизонтальной
полосах прокрутки.
3. 3. Создание простейших
текстовых документов
При создании любого текстового документа выполняются следую-
щие операции:
— создание документа;
— ввод текста;
— редакпфование текста;
— форматирование текста;
— сохранение документа;
— печать документа.
3. 3.1. Создание нового документа
После запуска Word появляется рабочее окно с чистой рабочей
областью, в которую можно осуществлять ввод текста. Если тре-
буется создать новый документ, то следует на панели инструмен-
тов Стандартная щелкнуть на кнопке Создать Щелчок на
кнопке создает новый документ шаблона «Обычный» по умолча-
нию. Можно также воспользоваться командой меню Файл >Со-
здать...
Упражнения
Задание 7. Щелкните на разделе меню Файл. Щелкните пункт Создать...
. В диалоговом окне на вкладке Общие щелкните Обычный. Откройте со-
зданный документ двойным щелчком на значке или щелкнув ОК. Закройте
документ.
3. 3. 2. Ввод текста
Ввод текста в Word осуществляется с помощью алфавитно-циф-
ровых клавиш. Очень важно хорошо знать расположение симво-
лов на алфавитно-цифровых клавишах. Расположение латинских
букв, цифр и знаков на клавиатуре такое же, как на английской
пишущей машинке, а букв кириллицы - как на русской пишущей
машинке. Ввод текста лучше всего осуществлять десятипальцевым
методом, когда каждый палец нажимает клавиши только с опреде-
ленными символами. В идеале следует стремиться к вводу текста
«слепым методом», не глядя на клавиатуру. Для развития навы-
ков можно воспользоваться вспомогательными программами, назы-
ваемыми тренажерами клавиатуры.
Для ввода текста курсор следует переместить в то место, в кото-
рое необходимо вводить новый текст, и начать набор текста, на-
жимая соответствующие алфавитно-цифровые клавиши. Вводи-
мый текст будет помещаться в ту позицию, в которой находится
курсор.
Для ввода заглавных (прописных) букв используют клавишу
Shift', нажимают клавишу Shift и, не отпуская ее, нажимают клави-
шу с нужным символом. Если необходимо ввести длинную после-
довательность прописных символов, клавиатуру переключают с по-
мощью клавиши Caps Lock. Когда текст достигает правой границы
окна, он автоматически переходит на новую строку. Если это необ-
ходимо, функция автоматического переноса слов (по частям) вклю-
чается установкой флажка Сервис>Язык>Расстановка переносов-
>Автоматическая расстановка переносов. Абзац заканчивается
нажатием клавиши Enter.
Переключение между русскими и латинскими символами осу-
ществляется комбинацией клавиш левый Alt+ShifP. Если на
панели задач отображается индикатор текущего языка, то пере-
ключение между языками можно также выполнять щелчком мыши
на данном индикаторе. Отметим, что метод переключения меж-
ду символьными наборами аналогичен для всех приложений
Windows.
Для ввода специальных и произвольных символов, не имеющих
соответствующей клавиши в раскладке клавиатуры, используется
команда В ставка> Символ. В диалоговом окне символ на вкладке
1 Знак «+» между клавишами означает, что необходимо нажать первую
клавишу {Alt) и, не отпуская ее, нажать вторую клавишу (Shift) Кроме
того, переключение может осуществляться клавишами Ctrl+Shift пли
просто Ctrl.
Символы указывается требуемый символ. После этого нажимаются
кнопки Вставить и Закрыть.
Для ввода верхних или нижних индексов (например, с2, tfcnbH)
необходимо выполнить команду Формат>Шрифт и в появив-
шемся диалоговом окне Шрифт на вкладке Шрифт в поле
Эффекты установить флажок в позиции верхний (нижний) ин-
декс.
Для исправлений по ходу ввода используется клавиша Delete
(удаление символа справа от курсора) и клавиша Backspace (уда-
ление символа слева от курсора).
Упражнения
Задание 8. Наберите текст:
«Мы хорошо знаем клавиатуру, легко находим символы
/. Мы ие будем следить за переносом строчек, так как Word делает это
автоматически; не будем нажимать клавишу *Enter*, пока не закончим
абзац; не будем стараться выравнивать текст - в общем, будем просто
печатать!»
Задание 9. Введите символы с2 , tAtiui.
Задание 10. Сохраните текст в файле Мои документы\Пример и закройте
документ.
3. 3. 3. Редактирование текста
Под редактированием понимают изменение уже существующего
документа. Редактирование начинают с загрузки (открытия) доку-
мента.
Открытие документа осуществляют щелчком на кнопке Открыть
панели инструментов Стандартная. По этой команде на экране
появляется стандартное диалоговое окно Открытие документа, оди-
наковое во всех приложениях Windows. По умолчанию окно от-
крывается с настройкой на папку Мои документы. Если нужный
документ находится в другой папке, ее необходимо разыскать и
раскрыть.
Для перемещения по редактируемому документу используются
клавиши управления курсором (стрелки на клавиатуре) и Верти-
кальная и Горизонтальная полосы прокрутки.
При редактировании документов требуется осуществлять управ-
ление курсором. Его перемещают с помощью специальных клавиш
управления курсором. Четыре клавиши со стрелками выполняют
перемещение курсора в направлении, указанном стрелкой, на один
символ. Для произвольного перемещения курсора используют ука-
затель мыши. Необходимо перевести указатель мыши на выбран-
ную позицию и затем щелкнуть левой кнопкой мыши.
Возможны два режима редактирования текста: режим вставки и
режим замены. В режиме вставки вводимый текст «раздвигает»
существующий текст, а в режиме замены новые символы замещают
символы редактируемого текста, находящиеся в точке ввода. Ос-
новным режимом является режим вставки. Для переключения ре-
жимов необходимо выполнить двойной щелчок на индикаторе ЗАМ
в строке состояния окна программы (внизу справа).
Удаление ошибочных символов выполняют клавишами
Backspace или Delete. Backspace удаляет символы, стоящие слева
от курсора, a Delete - справа. Для удаления большого блока тек-
ста пользуются выделением этого текстового блока с последую-
щим нажатием на клавишу Delete. Выделение блока производят
методом перетаскивания: указатель мыши наводится на первый
символ выделяемого блока, нажимается левая кнопка, и при нажа-
той левой кнопке указатель мыши переводится на последний сим-
вол блока. Левая кнопка отпускается. Выделенный блок отмеча-
ется черным цветом.
В процессе редактирования можно создавать новые абзацы и
объединять несколько абзацев в один. Чтобы объединить два абза-
ца в один, необходимо: установить курсор ввода в конец вышесто-
ящего абзаца и нажать клавишу Delete. Чтобы создать два абзаца
из одного, надо: установить курсор ввода в начало будущего абза-
ца и нажать клавишу Enter. Аналогичным образом нажатием кла-
виши Enter разбивают строку на две, а соединение двух строк осу-
ществляют нажатием клавиши Delete, когда курсор помещен правее
последнего символа первой из этих строк.
При редактировании фрагменты текста можно копировать н пе-
ремещать. Копирование и перемещение происходит через буфер
обмена Windows. Чтобы осуществить копирование или перемещение,
необходимо сначала выделить фрагмент, который предстоит изме-
нить, а затем произвести требуемую операцию. Выделение блока, как
и при удалении, производят методом протягивания мыши. Собствен-
но копирование (перемещение) осуществляют с помощью команд
панели инструментов. Команда Копировать (.Вырезать & |)
помещает копию (выделенный фрагмент) выделенного фрагмента в
буфер обмена. Затем курсор устанавливается в место ввода фраг-
мента и команда Вставить |а вставляет объект из буфера обмена в
новое место текста
Перемещение (копирование) небольших фрагментов на близ-
кие расстояния можно проводить методом перетаскивания. Фраг-
мент выделяется и затем указателем мыши при нажатой левой
кнопке перетаскивается в новое место. После чего кнопка отпус-
кается (для копирования кнопка мыши отпускается при нажатой
клавише Ctrl).
Отмена ошибочных действий осуществляется кнопками От-
менить и Вернуть | о-|<-»:-| на Стандартной панели инструмен-
тов.
Редактор позволяет проводить проверку правописания (как ор-
фографию, так и грамматику). Для автоматической проверки не-
обходимо установить флажки Автоматически проверять орфо-
графию и Автоматически проверять грамматику на вкладке
Правописание диалогового окна Параметры (Сервис>Парамет-
ры"?-Правописание). При проверке правописания слова, содержа-
щие орфографические ошибки, подчеркиваются красным цветом,
а выражения, содержащие грамматические ошибки, — зеленым.
Для того чтобы узнать существо ошибки, необходимо щелкнуть
правой кнопкой на помеченном фрагменте. С помощью пункта
Орфография (Грамматика) появившегося контекстного меню от-
крывается диалоговое окно с указанием того, какое правило нару-
шено, и предложениями вариантов исправления предполагаемой
ошибки.
Упражнения
Задание 11. Откройте ваш файл одним из указанных способов. В ди-
алоговом окне найдите вашу папку из списка *Папка*. Откройте пап-
ку двойным щелчком на имени пли кнопкой Открыть. Откройте ваш
файл двойным щелчком на имени или кнопкой Открыть.
Задание 12. Выполните передвижения по вашему документу с помощью
мыши и с помощью клавиатуры.
Задание 13. Поместите указатель мыши в середину текста и щелкните
левой кнопкой. Обратите внимание па перемещение курсора ввода. Уда-
лите символ слева от курсора. Повторите действия в разных частях текста,
следя за перемещением курсора ввода. Удалите символ справа от кур-
сора.
Задание 14. Щелкните мышью в середине абзаца; нажмите левую кла-
вишу мыши и, не отпуская се, протяните курсор до конца абзаца; отпу-
стите клавишу; щелкните повторно в любом месте, чтобы отменить выде-
ление.
Задание 15. Перетащите первое предложение в конец документа. Следуй-
те схеме: установите указатель мыши на выделенный фрагмент; нажмите
левую клавишу мыши (при этом вид указателя изменится) и, удерживая
ее нажатой, перетащите указатель в другое, выбранное вамп место доку-
мента; отпустите клавишу мыши.
Задание 16 Нажмите два раза Enter в конце последнего предложения.
Введите текст нового абзаца: «Время от времени будем сохранять наши
записи с помощью команды «Сохранить* в меню Файл или щелкнув по
одноименной кнопке на панели инструментов»
Задание 17. Перетащите копию второго абзаца в начало документа.
Задание 18. Кнопкой Вернуть отмените команды перетаскивания. Сохра-
ните документ.
Задание 19. Объедините два абзаца: установите курсор ввода в конец
вышестоящего абзаца и нажмите клавишу Delete.
Задание 20 Разделите один абзац на два: установите курсор ввода в начало
будущего абзаца и нажмите клавишу Enter.
Задание 21. Создайте единственный абзац. Создайте пять абзацев.
Задание 22. Щелкните кнопку Непечатаемые символы |У| на Стандарт-
ной панели инструментов. Повторите предыдущее задание. Повторным
щелчком на кнопке уберите маркеры с экрана.
Задание 23. Удалите три последних абзаца.
Задание 24. Восстановите исходные 3 абзаца вашего текста, используя
кнопки Отменить и Вернуть | на Стандартной панели инстру-
ментов.
3. 3. 4. Форматирование текста
Форматирование текста осуществляется средствами панели Форма-
тирование или меню Формат. Основные приемы форматирования
включают:
— управление параметрами страницы;
— управление методом выравнивания;
— управление параметрами абзаца;
— управление параметрами шрифтового набора.
Форматирование документа предполагает получение полноцен-
ного бумажного оттиска на печатающем устройстве. Поэтому работа
с новым документом обычно начинается с задания параметров пе-
чатной страницы. Диалоговое окно Параметры страницы вызыва-
ется командой Файл> Параметры страницы ... . Размер листа бу-
маги выбирают на вкладке Размер бумаги. В России в качестве
стандартного машинописного листа принято использовать лист фор-
мата А4, имеющий размер 210x297 мм. Затем на вкладке Поля уста-
навливают размеры полей. Если нет специальных рекомендаций, то
можно задать для всех полей кроме левого по 20 мм, а для левого
поля - 25 мм.
Возможны четыре типа выравнивания текста: по левому краю, по
центру, по правому краю, по ширине (текст выравнивается по левому
и правому полям одновременно). Выбор метода выравнивания вы-
полняется соответствующими кнопками панели инструментов Фор-
матирование. Избранный метод действует на текущий и последую-
щий вводимые абзацы.
Абзац является минимальным элементом форматирования. Мож-
но задать следующие параметры абзаца: величину отступа от лево-
го поля, величину отступа от правого поля, величину отступа пер-
вой («красной») строки, величину межстрочного интервала. Обыч-
но величину отступов для основного текста не задают, так как по-
ложение текста уже задано шириной полей. Однако для абзацев,
требующих визуального выделения, специальные отступы удобнее
всего задать с помощью Линейки и Маркеров отступа (протяги-
ванием мыши).
Линейка
Маркеры отступов
Величина межстрочного интервала устанавливается командой
Формат> Абзац... В появившемся диалоговом окне на вкладке
Отступы и интервалы в поле ввода Междустрочный: щелчком
по стрелке открывается список интервалов и выбирается необхо-
димый. После нажатия кнопки ОК в выделенном абзаце (или
указанном курсором) устанавливается требуемый интервал.
Настройка параметров шрифтового набора. Тип используемого
шрифта, его размер и начертание можно задать с помощью эле-
ментов управления, представленных на панели форматирования
(возможно также использование раздела меню Формат). Тип
шрифта (гарнитура) выбирается из списка, открываемого щелч-
ком по стрелке справа от поля Шрифт на панели Форматирова-
ние.
Отметим, что не все шрифтовые наборы могут иметь в своем
составе символы русского языка, поэтому при неудачном выборе
шрифта следует перейти к другому типу. Размер шрифта задает-
ся аналогичным образом в поле Размер шрифта. Размеры шриф-
тов измеряют в пунктах. Обычно используют шрифт размера 12
пунктов. Возможно задание начертания шрифта: полужирное
(кнопка Полужирный на панели Форматирование), наклонное
(курсив) - кнопка Курсив и с подчеркиванием (кнопка Подчерк-
нутый).
Выбранные параметры шрифтового набора действуют на выде-
ленный текстовый фрагмент, или, если фрагмент не выделен, на
вводимый текст.
Упражнения
Задание 25 Знакомство с методами форматирования.
1 Выполните различное форматирование слов (предложений) в пер-
вом абзаце, используя кнопки Шрифт, Размер, Полужирный, Кур-
сив, Подчеркнутый-,
2 Выполните смешанное формагнрованне во втором абзаце;
3 Отформатируйте по-pa тому абзацы, применяя кнопки выравнива-
ния По чевому краю, По правому краю, По ширине, По центру. (Не
забывайте сначала выделять фрагменты!).
Задание 26 Форматирование абзацев.
I. Выделите первый абзац и щелкните команду Шрифт.... Внима-
тельно изучите Категории н вкладки диалогового окна Шрифт.
Установите (произвольно) шрифт, начертание и размер. Обратите
внимание, как отображаются Ваши установки в Образце. Просмотри-
те другие возможности форматирования символов (в том числе на
вкладках Интервал и Анимация). Завершив работу в окне, щелк-
ните ОК.
2. Выделите один абзац и щелкните команду Абзац.... Внимательно
изучите поля и команды раскрывшегося диалогового окна Абзац.
Установите (произвольно) отступы и интервалы. Просмотрите дру-
гие возможности форматирования (вкладка Положение на страни-
це) Обратите внимание, как отображаются Ваши установки в поле
Обрагец. Завершив работу в окне, щелкните ОК.
3. Выделите первое предложение. Щелкните меню Формат>Ре-
гистр.... Выберите нужный регистр и щелкните ОК.
Задание 27 Установка отступов.
1. Выделите первый абзац. Найдите на линейке маркер Отступ
первой строки. Установите отступ 2 см.
2 Выделите второй абзац. Найдите на линейке маркер Выступ.
Установите отступ 2 см.
3 Выделите третий абзац. Найдите на линейке маркер отступ сле-
ва. Установите отступ 2 см. Обратите внимание: маркер левого от-
ступа «тащит» за собой все остальные маркеры. Сравните форма-
тирование в каждом абзаце.
4 . Выделите все абзацы. Установите левый отступ 0 см, отступ первой
строки 1,5 см, правый отступ 0 см.
3. 3. 5. Сохранение документа
Созданный документ сохраняют на жестком или гибком магнитном
диске в виде файла. При сохранении результатов выделяют пер-
вичное сохранение и текущее сохранение. При первичном сохране-
нии задаются имя и характеристики сохраняемого файла, при теку-
щем (после редактирования) - документ сохраняется в прежнем
файле. Приемы сохранения файлов одинаковы для всех приложе-
ний Windows. Для начинающих может быть рекомендована уни-
версальная последовательность действий:
1. Выбрать раздел меню Файл.
2. Выбрать пункт меню Сохранить как ...
3. В появившемся диалоговом окне Сохранение документа
(стандартном для всех приложений Windows) указать диск,
папку и ввести в поле Имя файла имя файла.
4. Щелкнуть на кнопке Сохранить.
Для сохранения документов на жестком диске удобно использо-
вать папку Мои документы, в которой следует создать специальные
папки для разных видов документов.
Если документ сохраняется на дискете, с которой предполагается
работать, используя Word более ранней версии, то при сохранении в
диалоговом окне Сохранение документа в поле Тип файла: следует
указать соответствующую версию Word (щелкнув указателем мыши
по стрелке справа от поля и выбрав необходимую версию).
Упражнения
Задание 28. Сохраните документ, следуя указанной схеме:
1. Щелкните кнопку Сохранить на Стандартной панели инст-
рументов, в диалоговом окне выберите папку из списка <Пап-
ка* или создайте новую (кнопка создать новую папку)
2. Придумайте имя для вашего документа и введите его в поле
Имя файла
3. Щелкните Сохранить. Прочтите имя вашего файла в стро-
ке заголовка.
Задание 29 Закройте наш файл одним из указанных способов При от-
крытии диалогового окна подтвердите сохранение, щелкнув Да.
Задание 30. Создайте новый абзац и наберите текст (автобиография —
5-7 строчек). Сохраните изменения
3. 3. 6. Печать документа
Печать документа, как и другие операции, может быть осуществ-
лена несколькими способами. Рассмотрим рекомендуемую для на-
чинающих последовательность действий при печати документов.
Просмотр документа. Прежде чем проводить печать документа,
рекомендуется осуществить его просмотр, т. е. представить его на
экране в том виде, в котором документ получится на бумаге. Для
этого необходимо воспользоваться кнопкой Предварительный про-
смотр а на панели инструментов. При просмотре следует обра-
тить внимание на расположение текста на листе, соотношение раз-
меров элементов текста, расположение заголовков и их
относительные размеры. Так, например, если текст расположен по-
перек листа (книжная ориентация), а необходимо расположить вдоль
листа (альбомная ориентация), то следует нажать кнопку Страни-
ца.... В появившемся диалоговом окне Параметры страницы не-
обходимо выбрать вкладку Страница и в поле Ориентация поста-
вить переключатель в положение альбомная (щелкнуть указателем
мыши в кружке слева от слова альбомная). Частой ошибкой явля-
ются относительно малые размеры шрифтов надписей, что особенно
неудобно, если документ предполагается выполнять на транспаран-
те («прозрачке», слайде). Если замечены недостатки, следует выйти
из режима просмотра (нажатием кнопки Закрыть на панели инст-
рументов окна просмотра) и продолжить редактирование докумен-
та. В случае, когда просмотр не выявил недостатков, осуществить
печать нажатием кнопки Печать на панели инструментов окна
просмотра.
Упражнения
Задание 31. Просмотрите текущий документ в режиме Предварительного
просмотра.
Задание 32. Выведите текущий документ на печать.
3.4. Создание
более сложных документов
Ниже будут рассмотрены приемы создания более сложных, в
частности, комплексных текстовых документов, содержащих спе-
циальные элементы оформления (таблицы, иллюстрации и т. п.).
3. 4.1. Работа с таблицами
Данные, представленные в табличной форме, отличаются большей
наглядностью. Поэтому таблицы часто используются в медицинской
отчетной документации, статьях и т. п. Работа с таблицами включа-
ет создание таблицы, редактирование таблицы и форматирование таб-
лицы.
Создание таблицы. Основными средствами создания таблиц яв-
ляются:
— Кнопка Добавить таблицу на панели инструментов Стан-
дартная.
— Средство рисования таблиц — кнопка Таблицы и границы
ЕЕ на панели инструментов Стандартная.
— Диалоговое окно Вставка таблицы — меню Таблица?До-
бавить таблицу.
Кнопку Добавить таблицу используют для создания простей-
ших таблиц небольшого размера.
Методом рисования обычно создают таблицы сложной структу-
ры. Необходимые средства рисования и элементы управления рас-
положены на панели инструментов Таблицы и границы, открываемой
кнопкой Таблицы и границы 2 на панели инструментов Стандарт-
ная.
Наиболее часто для создания таблиц используют команду Табли-
ца>Добавить таблицу. При этом открывается диалоговое окно
Вставка таблицы, в котором задают число строк и столбцов, а также
ширину столбцов. Задание napaMeipa Авто вместо конкретного зна-
чения ширины столбцов автоматически форматирует столбцы в соот-
ветствии с имеющимся содержанием
4-1531
Редактирование таблицы. Под редактированием таблиц пони-
мают редактирование их структуры, а не их содержимого. Содер-
жимое таблицы правят и форматируют по общим правилам редак-
тирования текста. Причем каждая ячейка - это абзац, а клавиша
Delete удаляет только содержимое таблицы, но не элементы табли-
цы.
Редактирование структуры таблиц включает следующие опера-
ции:
— добавление заданного количества строк;
— добавление заданного количества столбцов;
— удаление выделенных ячеек, строк, столбцов;
— слияние выделенных ячеек;
— разбиение выделенных ячеек.
Комбинируя эти операции, можно на базе таблиц с простой струк-
турой готовить таблицы со сложной структурой. Средства для вы-
полнения операций форматирования находятся в меню Таблица.
Возможно также использование контекстного меню выделенных
объектов. Наиболее часто используемая операция — добавление строк
проще всего осуществляется нажатием клавиши Tab в последней ячей-
ке таблицы.
Форматирование таблицы. Как и при редактировании, различа-
ют форматирование таблиц и форматирование их содержимого. При
форматировании таблиц осуществляют управление размерами струк-
турных элементов таблицы (ячеек, строк, столбцов и т. д.), а при
форматировании содержимого - управление размещением содержи-
мого ячеек.
Наиболее просто форматирование таблицы выполнять с помо-
щью указателя мыши, превращающегося в маркер при наведении
на таблицу или ее элементы. Маркер в левом верхнем углу таб-
лицы позволяет перемещать таблицу по рабочему полю докумен-
та. Маркер в правом нижнем углу позволяет управлять общими
размерами таблицы.
Изменение размеров отдельных столбцов и строк проводится
методом перетаскивания маркером изменения размера, появляю-
щегося при наведении указателя мыши на рамки соответствую-
щих столбцов или строк таблицы.
Ввод и форматирование содержимого таблицы осуществляют в
выделенной ячейке. Ячейку выделяют тройным щелчком левой
кнопки мыши. Для перемещения по ячейкам таблицы можно ис-
пользовать клавиши управления курсором. Внутри текстовых
фрагментов курсорные клавиши выполняют перемещение курсо-
ра, а по достижении границы текста они позволяют переходить к
соседним ячейкам.
Для выполнения форматирования можно также выделить груп-
пу ячеек (методом протягивания мыши).
Возможно автоматическое форматирование таблиц, выполняе-
мое по имеющимся образцам. Для этого необходимо выделить фор-
матируемую таблицу и задать команду Таблица> Автоформат. В
появившемся Диалоговом окне Автоформат таблицы в списке
Форматы приводится набор возможных форматов, а в поле Об-
разец дается вид таблицы, получающийся при их использовании.
По образцу необходимо выбрать желаемый формат и нажать кноп-
ку ОК.
Упражнения
Задание 33. Создайте новый документ, щелкнув кнопку Создать на
Стандартной панели. Установите Обычный режим просмотра документа
(кнопка на горизонтальной полосе прокрутки или команда Обычный в
меню Вид).
Задание 34. Создайте таблицу «Участие в конференциях» размером
3x2. Уменьшите первый столбец (проверьте, где находится курсор
ввода!), двигая маркер Перемещение столбца таблицы на горизонталь-
ной линейке; увеличьте первую строку (проверьте, где находится
курсор ввода!), двигая маркер Высота строки таблицы на вертикаль-
ной линейке. Заполните таблицу (названия столбцов - дата, конфе-
ренция).
Задание 35. Щелкните кнопку Таблицы и границы Нарисуйте таблицу
такую же, как в предыдущем задании. Скопируйте содержимое ячеек,
используя перетаскивание копии или команду Копирование. Проведи-
те правку и форматирование таблицы (произвольно) с помощью инст-
рументов панели Таблицы и границы.
Задание 36. Создайте таблицу 6x2. Преобразуйте ее в таблицу 2x6, с
помощью команд меню Таблица.
3. 4. 2. Нумерация страниц
Для многостраничных документов перед печатью часто бывает
необходимо пронумеровать страницы текста. Нумерация страниц
выполняется командой Вставка> Номера страниц... . При этом
открывается диалоговое окно Номера страниц, в котором следу-
ет указать положение номера на странице (внизу /<ли вверху),
его выравнивание (справа, слева, по центру), следует ли нумеро-
вать первую страницу. Кроме того, после нажатия кнопки Фор-
мат... открывается диалоговое окно Формат номера страницы,
в котором может быть указано, с какой страницы начинать нуме-
рацию, вид символов номеров (арабские или римские цифры,
латинские буквы и т. д.), указывать ли в номере страницы номер
раздела.
Помимо номеров страниц Word позволяет задавать колонтитулы.
Колонтитул - это постоянная строка, размещаемая сверху или снизу
текста. Колонтитулы задаются командой Вид>Колонтитулы. По этой
команде открывается поле, в которое может быть введен текст ко-
лонтитула и панель инструментов Колонтитулы, позволяющая со-
здавать различные виды колонтитулов. В частности, в режиме зада-
ния колонтитула может быть задана и нумерация страниц (кнопка
Номер страницы на панели Колонтитулы). Созданный колонтитул
при печати будет присутствовать на всех страницах текста.
Для отмены нумерации следует удалить номер страницы из ко-
лонтитула.
Упражнения
Задание 37. В диалоговом окне Формат номера страницы получите
дополнительную информацию о поле Формат номера с помощью
кнопки ?. Выполните команду Вставкг>Номера страниц...
Щелкните кнопку Формат_ выбора формата, щелкните кнопку ?,
получите нужную справку. Дважды щелкните по кнопкам ОК.
Задание 38. Щелкните Колонтитулы. Изучите панель инструментов
Колонтитулы. Заполните Верхний (В. К.) или Нижний (Н. К.) ко-
лонтитулы. Для Титульной страницы в диалоговом окне Параметры
страницы отметьте флажком Различать колонтитулы Первой стра-
ницы.
3. 4. 3. Работа с графическими объектами
Редактор Word позволяет создавать комплексные текстовые
документы, содержащие специальные элементы оформления, в
частности, графические объекты. Под графическими объектами
понимают диаграммы, рисунки и изображения. Графические
объекты в текстовый документ обычно вставляют методом вне-
дрения. Внедренные объекты становятся фрагментами докумен-
та Word. При сохранении комплексного документа происходит
сохранение и текста и всех внедренных в него объектов. При
этом размер исходного текстового документа возрастает на ве-
личину внедренных объектов.
Внедрение графических объектов может осуществляться либо
копированием и переносом объектов из других приложений, в ко-
торых они были созданы, либо непосредственным созданием в ре-
дакторе Word. Так, например, диаграмму, созданную в электрон-
ной таблице Excel, можно скопировать в текстовый документ,
разрабатываемый в редакторе Word.
Для создания диаграмм и рисунков Word имеет подключаемое
средство Microsoft Graph (для диаграмм) и панель инструментов
Рисование (для рисунков). Например, создание диаграмм начина-
ется командой Вставка>Объект... . В открывшемся диалоговом
окне Вставка объекта необходимо выбрать пункт Диаграмма
Microsoft Graph 2000, после чего в документ вставляется шаблон
диаграммы, с которым связана базовая таблица. Ячейки таблицы
следует заполнить собственными данными. Затем необходимо вы-
полнить настройку внешнего вида диаграммы. Более подробно
работа с диаграммами будет рассмотрена ниже, в главе 5 (Приме-
нение электронной таблицы Excel).
Упражнения
Задание 39. Выберите в тексте место вставки нового внедренного объек-
та. Выберите команду Объект в меню Вставка, а затем выберите вклад-
ку Создание. В списке Тип объекта выберите Диаграмма Microsoft Graph
2000. Нажмите кнопку ОК. Создайте новый объект, изменив данные в
базовой таблице.
Часть
ПРОГРАММЫ
ОБЩЕГО
НАЗНАЧЕНИЯ
В РЕШЕНИИ
МЕДИЦИНСКИХ
ЗАДАЧ
В работе врача нередко приходится сталкиваться с необходимо-
стью строить диаграммы, графики для всевозможных отчетов, док-
ладов, статей и т. п., готовить различные таблицы, создавать про-
стейшие базы данных и работать с ними, осуществлять
статистическую обработку данных, а также получать и передавать
информацию.
При наличии компьютера решение этих задач может быть су-
щественно облегчено. При этом наряду со специализированными
медицинскими программными средствами могут быть использова-
ны программные средства общего назначения.
ПРИМЕНЕНИЕ
ЭЛЕКТРОННОЙ ТАБЛИЦЫ
EXCEL
Электронные таблицы являются одним из важных классов про-
граммных средств общего назначения (универсальных), широко
используемых в медицинской практике. К числу наиболее распро-
страненных современных электронных таблиц относится пакет
Excel.
Excel обладает очень широким набором различных процедур.
Однако в медицинской практике чаще всего используется лишь ма-
лая их часть. Поскольку для врача наиболее важными являются
следующие возможности пакета Excel: построение диаграмм, постро-
ение таблиц, работа с простейшими базами данных и элементарная
статистическая обработка данных, на них и будет сосредоточено ос-
новное внимание.
4.1. Понятие
об электронных таблицах
Электронные таблицы, или, как их еще называют, табличные про-
цессоры — это удобное средство проведения расчетов и анализа ре-
зультатов. Они предназначены для работы с большими таблицами
чисел, в основном, для организации относительно несложных расче-
тов с большим количеством идентичных данных, например, бухгал-
терских расчетов.
При работе с числовой информацией часто возникает необхо-
димость представить как исходные данные, так и результаты вы-
числений в форме таблицы. При этом на основании некоторых
исходных данных производят расчеты, а результаты заносятся в
соответствующие места таблицы. Характерным для табличных
расчетов является использование относительно несложных фор-
мул и большой объем исходных данных. Если исходных данных
сравнительно немного, а создание таблицы производится однократно,
то можно без труда заполнить таблицу с помощью калькулятора.
Однако как только подобные таблицы становится необходимо со-
здавать достаточно часто и особенно, если это усложняется необ-
ходимостью оперировать большими объемами данных, то такой
процесс становится чрезвычайно трудоемким. Использование ком-
пьютера и электронных таблиц существенно повысят эффектив-
ность работы.
При работе с электронной таблицей на экран выводится пря-
моугольная таблица, в клетках которой могут находиться числа,
пояснительные тексты и формулы для расчета значения в клетке
по имеющимся данным. Если таблица больше размеров экрана, в
этом случае в каждый момент виден только фрагмент таблицы,
но с помощью клавиш перемещения курсора или полос прокрут-
ки можно перемещаться по таблице. Все распространенные элек-
тронные таблицы позволяют вычислять значения элементов таб-
лиц по заданным формулам, строить по данным в таблице
различные графики и т. д. Многие из них предоставляют и до-
полнительные возможности. Так, некоторые таблицы позволяют
проводить более глубокую обработку данных - имеется возмож-
ность строить трехмерные таблицы, осуществлять связь с базами
данных и т. д.
Наиболее популярные электронные таблицы SuperCalc,
QuattroPro, Lotus 1-2-3, Excel и другие по мере развития стали
оснащаться и средствами статистической обработки данных. Элек-
тронные таблицы, конечно, менее удобны для анализа медицинс-
ких данных, чем специализированные статистические пакеты. Тем
не менее, простейшая статистическая обработка данных в меди-
цинских работах часто проводится именно с помощью электрон-
ных таблиц вследствие их широкой распространенности.
К числу наиболее распространенных и совершенных современ-
ных электронных таблиц относится пакет Excel, использование
которого в работе врача и будет рассмотрено в дальнейшем. Важ-
ным преимуществом пакета Excel является его руепфнцнрован-
ность
4. 2. Электронная таблица Excel
4. 2.1. Общая характеристика пакета
Электронная таблица Excel позволяет обрабатывать числа, введен-
ные в ячейки таблицы, создавать графики и использовать инфор-
мацию простейших баз данных.
Пакет элекфонных таблиц Excel разработан фирмой Microsoft
(США). Выпущено большое количество версий. Наиболее популяр-
ными являются версии 4.0, 5.0, 95, 97, 2000. Эти версии имеют некото-
рые отличия в возможностях и интерфейсе пользователя. Ниже бу-
дет рассмотрена работа с наиболее современной русифицированной
версией Microsoft Excel 2000 под управлением операционной систе-
мы Windows 98.
Пакет Excel предъявляет довольно жесткие требования к аппа-
ратному обеспечению: здесь требуется IBM-совместимый компью-
тер с процессором не ниже i-486 и оперативной памятью более
4 Мбайт. На жестком диске пакет занимает объем около 20 Мбайт
дискового пространства.
Пакет Excel имеет ряд существенных преимуществ перед други-
ми электронными таблицами, обеспечивших ему высокую популяр-
ность: во-первых, это исключительно богатые графические возмож-
ности и, во-вторых, благодаря тому, что Excel входит в Microsoft Office,
значительно облегчается оформление отчетной документации — гра-
фики и таблицы с результатами с легкостью переносятся в текстовый
редактор Word.
Электронная таблица Excel — это программное средство, доста-
точно сложное для изучения начинающими, особенно людьми с «ме-
дицинским» мышлением. Во-первых, это связано с определенной
математизацией электронных таблиц, во-вторых, с очень большим
количеством возможностей, которые сразу довольно трудно воспри-
нять обучающемуся, в-третьих, с необходимостью безошибочно вы-
полнять требуемые последовательности действий и, в-четвертых, с
необходимостью овладения некоторыми мануальными навыками ра-
боты с мышью.
Пакет Excel предъявляет довольно жесткие требования к внима-
тельности и аккуратности работающего: необходимо строго соблю-
дать всю последовательность действий при операциях, не пропуская
и не добавляя лишних элементов (нажатий на клавиши). Особенно
следует избегать повторных, дополнительных нажатий на клавиши
(в частности, на левую кнопку мыши) для получения необходимого
результата - каждое нажатие запоминается и, в дальнейшем, отраба-
тывается программой.
Для облегчения первого знакомства с пакетом в пособии, как
правило, будет рассматриваться только один способ выполнения
каждой изучаемой операции - либо наиболее простой по реализа-
ции, либо наиболее естественный и понятный по последовательнос-
ти выполнения. При этом следует помнить, что каждую операцию в
пакете можно осуществлять и другими способами.
Ниже, при знакомстве с пакетом, из всего богатейшего множе-
ства его возможностей будут рассмотрены только самые основные
и наиболее важные для врача (ввиду ограниченности объема по-
собия).
Предполагается, что пакет Excel уже установлен на компьютере.
4. 2. 2. Запуск пакета
Для запуска пакета Excel необходимо:
а) указать курсором мыши на кнопку Пуск окна Windows 98
и щелкнуть левой кнопкой мыши;
б) в появившемся меню выбрать в подменю Программы',
в) с помощью мыши поместить экранный указатель на пункт
Microsoft Excel и щелкнуть левой кнопкой мыши.
Через несколько секунд появится окно, возникающее при откры-
тии Excel (рис. 4.1).
4.2. 3. Основной экран пакета
Строка заголовка. Находится в самой верхней части окна. В ле-
вой части строки расположены пиктограмма Excel и полное назва-
ние программы. В заголовке окна кроме названия программы при-
водится и имя редактируемого файла. Справа находятся три
кнопки управления размерами основного окна.
□ — Свернуть — используется для свертывания окна в пик-
тограмму.
,В*| файл Правке йид Вставка Формат Сервис Данць1е^
iiilB Пуск | Instant Access OCR [[{SQ Microsoft Excel- ...
Рис. 4.1. Основной экран пакета Excel.
| [? || — Восстановить — используется для восстановления пре-
жних, до выполнения операций развертывания, размеров окна.
| □ Д — Развернуть - используется для развертывания окна до
размеров экрана.
| X | — Закрыть
Строка меню. Занимает вторую строчку основного окна и содер-
жит команды меню, упорядоченные по функциональному признаку.
При выборе раздела меню появляются выпадающие меню. Выбор
осуществляется указателем мыши и щелчком по левой кнопке. Раз-
делы меню: Файл, Правка, Вид, Вставка, Формат, Сервис, Данные,
Окно, Справка.
Набор разделов меню может несколько изменяться в зависи-
мости от вида действий (ввод исходных данных, построение диаг-
рамм и т. д.). В принципе с помощью меню можно осуществить
любую операцию в пакете, однако, обычно предусмотрены более
простые варианты действий. Например, в любой момент работы
щелчком правой кнопки мыши можно вызвать дополнительные
подменю (контекстные меню), которые существенно ускоряют ра-
боту с пакетом.
Справа от меню находятся три кнопки управления размерами
текущей таблицы.
В качестве примера работы с меню рассмотрим раздел Справка.
Справка. Наиболее полная и систематизированная справочная
информация может быть получена посредством выбора раздела меню
Справка и подраздела Справка по Microsoft Excel. Появляется ди-
алоговое окно Справка Microsoft Excel. Выбирается вкладка Со-
держание и в рабочем поле с помощью мыши указывается интересу-
ющие раздел справки, подраздел и требуемые сведения. В правом
поле окна появляется требуемая информация. В принципе таким
способом можно получить любую информацию по работе с пакетом,
хотя это и не всегда бывает удобно.
Кроме того, в Excel возможны следующие варианты получения
справочной информации: всплывающие подсказки, контекстное меню
(правая кнопка мыши) и Помощник.
Отметим, что, хотя Помощник и является удобным интерактив-
ным средством для получения конкретной справки, он отвлекает вни-
мание начинающего от выполнения решаемой задачи и разрывает
непрерывный процесс решения. Поэтому на этапах освоения таблицы
Excel (как и других пакетов Microsoft Office) Помощник следует
принудительно отключить. Для этого командой Справка>Справка
по Microsoft Excel вызывается Помощник Щелчком по кнопке
Параметры в окне Помощника открывается диалоговое окно По-
мощник. На вкладке Параметры снимается флажок Использовать
Помощника. Завершается операция щелчком на кнопке ОК.
Панели инструментов. Под строкой меню находятся так называ-
емые панели инструментов. Кнопки на этих панелях предназначены
для более быстрого выполнения команд по сравнению с выбором из
меню. Быстрый дос гуп осуществляется к наиболее часто используе-
мым командам меню. Наведя указатель мыши на соответствующую
кнопку, можно получить ее название. Обычно выводятся 2 панели
инструментов Стандартная и Форматирование (рис. 4.1).
Благодаря обширным панелям инструментов, для выполнения
большинства задач достаточно нескольких щелчков мыши, так как
для основных функций пакета здесь имеются пиктограммы. На-
пример, открытие ранее созданной таблицы осуществляется нажа-
тием на панели Стандартная кнопки Открыть с последую-
щим указанием имени файла в диалоговом окне Открытие
документа.
Строка формул. Ниже панелей инструментов находится строка
формул, предназначенная для ввода или редактирования текста, чи-
сел и формул в ячейках таблицы, (рис. 4.1).
Рабочая таблица. Таблица в Excel называется рабочим листом.
Рабочий лист (таблица) состоит из рабочей области для ввода
или отображения информации и инструментов по управлению ок-
ном - полос прокрутки, кнопок и т. п. Как и все окна в среде Windows,
таблица может быть свернута до пиктограммы, иметь нормальное и
полноэкранное представление.
Рабочая область таблицы похожа на чистый лист конторской кни-
ги, содержащий:
Столбцы - вертикальные составляющие экранной сетки Excel.
Каждый столбец в таблице обозначен буквой или сочетанием букв
латинского алфавита (А, В, С, АА, АВ и т. п.). Всего может быть до
256 столбцов.
Строки - горизонтальные составляющие экранной сетки Excel.
Каждая строка в таблице обозначена цифрой (1, 2, 3 и т. д.). Всего
может быть до 65536 строк.
Ячейки - места пересечения столбцов и строк в таблице. Каж-
дая ячейка имеет свой адрес, который состоит из буквы, обозначаю-
щей столбец, и цифры, обозначающей строку. Таким образом дают-
ся точные координаты ячейки в экранной сетке (А1, В2, С4 и т.д.).
Ячейка - основная рабочая единица таблицы Excel.
Табличный курсор. Ввод данных может осуществляться толь-
ко в активную ячейку. Активная ячейка — это ячейка, выделенная
указателем ячейки (табличным курсором - жирным прямоугольни-
ком). Смена активной ячейки производится с помощью клавиш уп-
равления курсором (стрелок) или мыши (установкой указателя мыши
на нужную ячейку и щелчка левой кнопкой).
Блок ячеек (связный блок, интервал, диапазон) - прямоугольная
группа ячеек, обозначаемая по именам диагональных ячеек, напри-
мер, А1:А5; B1:F1; C3:F5.
В ячейки могут вводиться следующие типы данных:
— числовая информация (любые числа);
— символьная информация (слова);
— даты;
— формулы. Причем видимыми будут результаты вычисле-
ний по этим формулам. Например, зарплата сотрудников.
Справа и снизу рабочей таблицы находятся: вертикальная и гори-
зонтальная полосы прокрутки, содержащие: стрелки прокрутки
и бегунок Полосы прокрутки позволяют перемещаться по таблице,
поскопьку таблица может быть больше размеров экрана.
Один файл Excel может содержать несколько рабочих листов и
называется рабочей книгой. Для выбора нужного рабочего листа в
нижней части окна находятся ярлычки рабочих листов. Выбор лис-
та осуществляется щелчком мыши по нужному ярлычку. Если оче-
редного номера ярлычка нет, то для открытия нового листа можно
воспользоваться пунктом меню Вставка и подпунктом Лист.
Строка состояния. Строка состояния расположена в нижней ча-
сти окна пакета Excel и отражает состояние, в котором находится
программа. Кроме того, в левой части строки состояния содержится
краткая подсказка.
4. 2. 4. Завершение работы
Перед завершением работы с пакетом следует осуществить сохра-
нение результатов работы.
Сохранение результатов. Рекомендуемая универсальная по-
следовательность действий:
1. Выбрать раздел меню Файл.
2 Выбрать пункт меню Сохранить как
3. В появившемся диалоговом окне Сохранение документа
указать диск, папку и ввести в поле Имя файла имя файла.
Если рабочая книга сохраняется на дискете, с которой предпола-
гается работать, используя Excel более ранней версии, то при сохра-
нении в диалоговом окне Сохранение документа в поле Тип файла:
следует указать соответствующую версию Excel (щелкнув указате-
лем мыши по стрелке справа от поля и выбрав необходимую вер-
сию).
Завершение работы. Для завершения работы необходимо указа-
телем мыши нажать кнопку Закрыть | Х| в правом верхнем углу
экрана. В случае появления диалогового окна с предложением со-
хранить данные при необходимости осуществить их сохранение.
В противном случае нажать клавишу Нет.
4. 3. Построение диаграмм
После краткого знакомства с основным экраном пакета Excel пе-
рейдем к рассмотрению возможностей использования пакета в ра-
боте врача. Начнем изучение с наиболее важной задачи - с постро-
ения диаграмм. И, как уже упоминалось выше, для облегчения
восприятия материала изучение будем вести на конкретных приме-
рах.
Демонстрационный пример построения диаграммы. Пусть в те-
чение нескольких дней у больного М. определялась скорость оседа-
ния эритроцитов крови (СОЭ) в мм/час. Были получены следую-
щие данные:
Дни 1 3 5 7 9
СОЭ 3 4 4 5 3
Необходимо построить диаграмму зависимости изменения вели-
чины СОЭ в течение болезни.
4. 3. 1. Создание диаграммы
Задача построения диаграмм обычно разбивается на несколько эта-
пов. Пусть после запуска пакета открыт чистый рабочий лист.
Этап 1. Ввод данных. Прежде чем строить диаграмму, необхо-
димо ввести данные в таблицу Excel.
Для этого исследуемые данные следует представить в виде таб-
лицы, где столбцами являются соответствующие показатели. Пусть
в рассматриваемом примере первый столбец будет днями болезни, а
второй — соответствующими показателями СОЭ. При создании таб-
лицы Excel информация вводится в отдельные ячейки. Совокуп-
ность ячеек, содержащих анализируемые данные, называется вход-
ным диапазоном.
Ввод может осуществляться только в активную ячейку. Актив-
ная ячейка — это ячейка, выделенная указателем ячейки (таблич-
ным курсором). Смена активной ячейки производится с помощью
клавиш управления курсором (стрелок) или мыши.
Ввод информации в активную ячейку выполняется с клавиатуры
и заканчивается нажатием клавиши Enter.
Для удаления содержимого ячейки необходимо установить таб-
личный курсор на интересующую ячейку и нажать клавишу Delete.
Если необходимо в ячейку ввести новые данные, то необходимо
установить табличный курсор на интересующую ячейку и сразу
начинать вводить с клавиатуры требуемые данные (старые автома-
тически стираются).
Ввод данных в таблицу Excel:
а) установить табличный курсор на первую ячейку таблицы
(например, на А1);
б) ввести с клавиатуры название столбца - «Дни» и нажать
клавишу стрелка «вниз» (или Enter)-,
в) убедиться, что табличный курсор стоит во второй ячейке
столбца (А2) и ввести первый показатель - первый день (на-
брать число «1» на клавиатуре) и нажать клавишу стрелка
«вниз» (или Enter)-,
г) убедиться, что табличный курсор стоит в третьей ячейке
столбца (АЗ), ввести второй показатель - «3» и нажать кла-
вишу стрелка «вниз». Аналогично вводится третий («5»), чет-
вертый («7») и т. д. показатели до конца первого столбца.
д) установить курсор на первую ячейку второго столбца
(в примере В1) и ввести с клавиатуры название второго
столбца «Б-ной М.» и нажать клавишу стрелка «вниз» (или
Enter);
е) убедившись, что табличный курсор стоит во второй ячей-
ке столбца (В2), повторить процедуру, начиная с пункта в).
Естественно, при этом вводить уже следует значения показа-
телей СОЭ. Аналогично вводятся третий, четвертый и т. д.
столбцы, если они имеются.
В результате должно быть получено следующее:
А В
1 Дни Б-ной М.
2 1 3
3 3 4
4 5 4
5 7 5
6 9 3
Этап 2. Выбор типа диаграммы. На панели инструментов необ-
ходимо нажать кнопку Мастер диаграмм (обычно четвертая-пятая
справа). В появившемся диалоговом окне Мастер диаграмм шаг 1
из 4 указать тип диаграммы.
В диалоговом окне Мастер диаграмм шаг 1 из 4 слева приведен
список типов диаграмм, справа дается вид вариантов подтипов. Для
указания типа диаграммы необходимо вначале выбрать тип в левом
списке (с помощью указателя мыши и щелчка левой кнопкой), а
затем выбрать подтип диаграммы в правом окне (щелчком левой кноп-
ки мыши на выбранном подтипе).
Кратко охарактеризуем основные типы диаграмм.
Гистограмма — позволяет сравнивать значения для случаев вы-
явления сходных типов данных. Является очень наглядным при не-
большом числе данных (до 10). Обычно используется при представ-
лении результатов.
При обработке данных часто используется для построения гис-
тограмм выборки. При этом для большей наглядности гистограммы
число групп разбиения не должно быть как слишком большим, так
и слишком малым (чаще всего выбирают 6-10 интервалов разбие-
ния).
Линейчатая - разновидность гистограммы в горизонтальной плос-
кости. Используется значительно реже. Типичный пример исполь-
зования - построение возрастных пирамид населения.
График — линейные графики особенно хороши, когда нужно
проанализировать тенденцию по нескольким случаям выявления
сходных данных. Пример — температурная кривая. Наиболее ча-
сто используются при различных исследованиях, когда имеется боль-
шое количество точек.
Круговая — круговые диаграммы хорошо подходят для показа
пропорций, процентов и других сопоставимых значений. Например,
их удобно использовать для показа соотношений по видам патоло-
гий.
Точечная — разновидность графика, когда отдельные точки либо
не соединяются линиями, либо аппроксимируются различными кри-
выми. Область применения та же, что и у графика.
С областями — составные диаграммы полезны для показа ито-
гов для серий различных показателей. Эти графики удобны для
анализа долей отдельных компонентов в общем итоге. Например,
может рассматриваться динамика некого показателя работы боль-
ницы, как сумма динамик соответствующих показателей отделе-
ний.
Кольцевая - разновидность круговой диаграммы в виде кольца.
Применяется значительно реже.
Лепестковая — на лепестковых (звездных) диаграммах отдель-
ные значения данных распределяются вокруг некоторой точки-цент-
ра. Такие диаграммы могут быть полезны для анализа изменений
при наличии многочисленных значений. Например, удобно просле-
дить динамику изменения соотношения по видам патологий во вре-
мени.
Поверхность - применяется, когда необходимо изобразить изме-
нения показателя в трехмерном пространстве.
Другие типы диаграмм Excel в медицине используются значи-
тельно реже.
В рассматриваемом примере выберем тип - гистограмма, вид -
обычная гистограмма (левую верхнюю диаграмму в правом окне).
После чего нажимаем кнопку Далее > в диалоговом окне.
Этап 3. Указание диапазона. В появившемся диалоговом окне
Шаг 2 из 4 необходимо выбрать вкладку Диапазон и в поле Диапазон
указать интервал данных, т. е. ввести ссылку на ячейки, содержащие
данные, которые необходимо представить на диаграмме.
Определение диапазона (интервала) данных является самым
ответственным моментом построения диаграммы. Здесь необходи-
мо указать только те данные, которые должны быть изображены
на диа1рамме (в нашем примере - значения СОЭ). Кроме того,
для введения поясняющих надписей (легенды) они также должны
быть включены в диапазон (в примере - «Б-ной М.>).
Для этою с помощью клавиши Delete необходимо очистить
рабочее поле Диапазон и, убедившись, что в нем остался только
мигающий курсор, следует навести указатель мыши на левую
верхнюю ячейку данных (В1), нажать левую кнопку мыши и, не
отпуская се, протянуть указатель мыши к правой нижней ячей-
ке, содержащей выносимые на диаграмму данные (Вб), затем
отпустить левую кнопку мыши. В рабочем поле должна появить-
ся запись: =Лист1 !$В$1 :$В$6. Здесь наиболее важным для нас
является указание диапазона В1:Вб, что подтверждает правиль-
ное введение интервала данных.
Если с первого раза не удалось получить требуемую запись в
поле Диапазон, действия необходимо повторить.
Если диалоговое окно закрывает столбцы с данными, его можно
отодвинуть, потянув за строку заголовка указателем мыши (при на-
жатой левой кнопке).
Далее необходимо указать, в строках или столбцах расположены
ряды данных. В примере значения СОЭ расположены в столбце, по-
этому переключатель Ряды в: с помощью указателя мыши следует
установить в положение столбцах (черная точка должна стоять около
слова столбцах).
Этап 4. Ввод подписей по оси X (горизонтальной). В диало-
говом окне Шаг 2 из 4 необходимо выбрать вкладку Ряд (щелк-
нув по ней указателем мыши) и в поле Подписи оси X: указать
диапазон подписей (в примере - дни). Для этого следует активи-
зировать поле Подписи оси X:, щелкнув в нем указателем мыши, и,
наведя указатель мыши на левую верхнюю ячейку подписей (А2),
нажать левую кнопку мыши и, не отпуская ее, протянуть указатель
мыши к правой нижней ячейке, содержащей выносимые на ось X
подписи (Аб), затем отпустить левую кнопку мыши. В рабочем
поле должна появиться запись: =Лист1 !$А$2:$А$б. Здесь, как и
для данных, наиболее важным для нас является указание диапазо-
на А2:Аб, что подтверждает правильное введение интервала под-
писей.
После появления требуемой записи диапазона необходимо на-
жать кнопку Далее>.
Этап 5. Введение заголовков. В третьем окне требуется ввес-
ти заголовок диаграммы и названия осей. Для этого необходимо
выбрать вкладку Заголовки, щелкнув по ней указателем мыши.
Щелкнув в рабочем поле Название диаграммы: указателем мыши,
ввести с клавиатуры в поле название: «Изменения СОЭ». Затем
аналогичным образом ввести в рабочие поля Ось X (категорий):
и Ось У (значений): соответствующие названия: «Дни», «СОЭ
(мм/час)».
Далее необходимо выбрать вкладку Легенда и указать необходи-
ма ли Легенда (расшифровка кривых). Щелчком мыши установить
флажок (птичку) в поле Добавить легенду.
После этого нажать кнопку Далее>.
Этап 6. Выбор места размещения. В четвертом окне необходи-
мо указать место размещения диаграммы. Для этого переключатель
Поместить диаграмму на листе: установить в нужное положение
(на отдельном или текущем листе). В примере устанавливаем пере-
ключатель в положение имеющемся: (щелчком указателя мыши чер-
ную точку устанавливаем слева от слова имеющемся:).
Этап 7. Завершение. Если диаграмма в демонстрационном поле
имеет желаемый вид, необходимо нажать кнопку Готово. В про-
тивном случае следует нажать кнопку Назад и изменить установ-
ки.
Нажимаем кнопку Готово. На текущем листе должна появиться
следующая диаграмма (рис.5.2):
Изменения СОЭ
о « 10 1—-—,
8 । о кп-ДДл!
~ 1 3 5 7 9
Дни
Рис 4 2. Диаграмма демонстрационного примера без редактирования
4. 3. 2. Редактирование диаграммы
Чаще всего полученная диаграмма не является окончательной и
требует определенного редактирования.
Для редактирования диаграммы необходимо выделить ее как
объект (активизировать) - щелкнуть левой кнопкой мыши в поле
диаграммы. При этом на рамке диаграммы появятся черные квад-
ратики. Рассмотрим основные приемы редактирования диаграмм.
Перемещение диаграммы по полю таблицы. Для перемещения
диаграммы указатель мыши устанавливается в поле диаграммы и при
нажатой левой кнопке указатель вместе с диаграммой перемещается
в нужное место.
Изменение размеров диаграммы. Для изменения размеров не-
обходимо указатель мыши навести на один из черных квадратов
на той части рамки диаграммы, которая должна быть перемещена.
Указатель мыши должен принять вид обоюдоострой стрелки
(<-». Затем при нажатой левой кнопке часть рамки перемещается
на нужное расстояние в требуемом направлении. В рассматривае-
мом примере диаграмма (рис. 4. 2) требует увеличения размера
по высоте. Поэтому, установив указатель мыши на среднем квад-
рате нижней стороны рамки, при нажатой левой кнопке перемеща-
ем указатель на 2 см вниз. Размер диаграммы увеличивается по
вертикали.
Редактирование надписей. Иногда оказывается, что надписи
на диаграмме недостаточно заметны и требуют редактирования.
Для этого надпись должна быть выделена как элемент диаграммы
(активизирована), после чего с ней могут быть проведены необхо-
димые преобразования. Пусть требуется переместить заголовок
диаграммы «Изменения СОЭ» и изменить тип и размер его шрифта.
Указателем мыши щелкаем по любой букве заголовка. Вокруг за-
головка появляется рамка, указывающая, что осуществляется его
редактирование. Указатель мыши наводится на один из черных
квадратиков рамки и при нажатой левой кнопке смещается на не-
сколько сантиметров. Заголовок перемещается. Далее на панели
Форматирование указателем мыши щелкаем по стрелке справа
от окна Шрифт (обычно крайнее левое окно). Появляется выпа-
дающий список возможных шрифтов. Вместо использованного
шрифта Arial Суг с помощью полосы прокрутки находим другой
допустимый тип шрифта (в названии желательно присутствие слова
Суг - кириллица) щелчком указателя мыши устанавливаем, на-
пример, Courier New Суг. Тип шрифта заголовка меняется. Для
изменения размера шрифта необходимо щелкнуть указателем мыши
по стрелке справа от окна Размер на панели Форматирование
(обычно второе окно слева). В появившемся списке размеров
шрифтов щелчком указателя мыши устанавливаем новый размер,
например 16. Размер шрифта заголовка увеличивается.
Аналогичным образом могут быть изменены тип и размеры шриф-
тов названий осей и легенды.
Упражнение
Уменьшить размер названия оси X.
Решение. Указателем мыши шелкаем по любой букве названия «Дни».
Вокруг названия появляется рамка, указывающая, что осуществляется
его редактирование. Для изменения размера шрифта необходимо щелк-
нуть указателем мыши по стрелке справа от окна Размер на панели
Форматирование (второе окно слева). В появившемся списке размеров
шрифтов щелчком указателя мыши устанавливаем новый размер, напри-
мер 8 Размер шрифта названия уменьшается.
Для изменения характеристик шрифтов подписей осей необходи-
мо щелкнуть указателем мыши по любой цифре подписей (например,
по цифре 3 подписей оси X). В этом случае признаком, указываю-
щим на то, что осуществляется редактирование подписей, являются
черные квадраты в начале и в конце оси. Далее так же, как и ранее,
меняется тип и/или размер шрифта.
Изменение типа диаграммы. Пусть требуется изменить тип ди-
аграммы Гистограмма на тип Круговая. Для этого необходимо
щелкнуть правой кнопкой мыши в поле изменяемой диаграммы.
В появившемся контекстном меню выбирается пункт Тип диаг-
раммы.... После чего в диалоговом окне Тип диаграммы осуще-
ствляется выбор типа диаграммы аналогично тому, как это дела-
'лось с помощью окна Мастер диаграмм (шаг 1 из 4): тип
диаграммы: в поле Тип: выбираем Круговая, в поле Вид: — кру-
говая диаграмма (левая верхняя). Затем нажимается кнопка ОК.
Упражнение
Восстановить тип диаграммы Гистограмма.
Щелкнуть правой кнопкой мыши в поле диаграммы. В появившемся
контекстном меню выбирается пункт Тип диаграммы... После чего в
диалоговом окне Тип диаграммы в поле Тип: выбираем Гистограмма, в
поле Вид: - обычная гистограмма (левая верхняя). Затем нажимается
кнопка ОК
Введение дополнительных данных в диаграмму. Пусть на ги-
стограмме (рис. 4. 2) требуется добавить показатели изменения
СОЭ еще одного больного Л.: 4, 4, 5, 5, 6. Для этого, прежде всего,
необходимо ввести имя больного и указанные показатели в табли-
цу, например, в ячейки С1 :С6. Затем необходимо щелкнуть правой
кнопкой мыши в поле изменяемой диаграммы. В появившемся кон-
текстном меню выбирается пункт Исходные данные. После чего в
диалоговом окне Исходные данные осуществляется ввод новых
исходных данных аналогично тому, как это делалось с помощью
окна Мастер диаграмм (шаг 2 из 4): источник данных диа...,
только здесь вводимым диапазоном будет В1:С6. Для этого с по-
мощью клавиши Delete необходимо очистить рабочее поле Диа-
пазон. Убедившись, что в нем остался только мигающий курсор,
следует навести указатель мыши на левую верхнюю ячейку дан-
ных (В1), нажать левую кнопку мыши и, не отпуская ее, протянуть
указатель мыши к правой нижней ячейке, содержащей выносимые
на диаграмму данные (С6), затем отпустить левую кнопку мыши.
В рабочем поле должна появиться запись: =Лист1 !$В$1 :$С$6.
Здесь наиболее важным для нас является указание диапазо-
на В1:С6, что подтверждает правильное введение интервала дан-
ных.
Затем необходимо выбрать вкладку Ряд (щелкнув по ней ука-
зателем мыши) и в поле Подписи оси X: указать диапазон подпи-
сей (в примере - дни). Здесь диапазон останется прежним - А2:А6.
Для этого следует активизировать поле Подписи оси X:, щелкнув
в нем указателем мыши, и, наведя указатель мыши на левую верх-
нюю ячейку подписей (А2), нажать левую кнопку мыши и, не от-
пуская ее, протянуть указатель мыши к правой нижней ячейке,
содержащей выносимые на ось X подписи (Аб), затем отпустить
левую кнопку мыши. В рабочем поле должна появиться запись:
=Лпст1 !$А$2:$А$6. Здесь, как и для данных, наиболее важным
для нас является указание диапазона А2:А6, что подтверждает
правильность введения интервала подписей.
После появления требуемой записи диапазона, убедившись, что
диаграмма имеет желаемый вид (в поле просмотра результата), не-
обходимо нажать кнопку ОК.
Изменение цвета фона диаграммы. Изменение цвета фона диаг-
раммы может потребоваться, если предполагается печатать диаграм-
му на черно-белом принтере. В этом случае желательно, чтобы фон
имел белый цвет, иначе столбцы гистограммы будут плохо отличаться
от фона. Изменение цвета фона осуществляется щелчком правой
кнопки мыши по фону диаграммы. В появившемся контекстном меню
выбирается пункт Формат области построения.... После чего в
диалоговом окне Формат области построения в поле Заливка, цвет:
необходимо щелкнуть указателем мыши по белому квадратику и
нажать кнопку ОК.
В результате редактирования диаграмма должна принять при-
мерно следующий вид (рис. 4. 3).
Дни
Рис 4. 3. Диаграмма демонстрационного примера после редактирова-
ния
Удаление диаграммы. Для удаления диаграммы необходимо вы-
делить ее как объект (войти в режим редактирования) щелкнуть
указателем мыши внутри рамки диаграммы При этом на рамке
появятся черные квадратики. После чего на клавиатуре нажать кла-
вишу Delete.
4. 3. 3. Печать диаграммы
Печать диграммы, как и другие операции, может быть осуще-
ствлена несколькими способами. Рассмотрим основные — диаг-
рамма может быть напечатана вместе с данными (вместе с таб-
лицей) или отдельно. Для печати только диаграммы ее
необходимо выделить как объект (активизировать - щелкнуть
левой кнопкой мыши в поле диаграммы). Для печати диаграм-
мы вместе с таблицей диаграмму выделять не следует (таблич-
ный курсор должен находиться в одной из ячеек таблицы).
Дальнейшие действия идентичны.
Просмотр диаграммы. Прежде чем проводить печать диаграм-
мы, рекомендуется осуществить ее просмотр, т. е. представить ее на
экране в том виде, в котором диаграмма получится на бумаге. Для
этого необходимо воспользоваться кнопкой Предварительный про-
смотр на панели инструментов. При просмотре следует обратить
внимание на расположение диаграммы на листе, соотношение раз-
меров элементов диаграммы, расположение надписей и их относи-
тельные размеры. Так, например, если диаграмма расположена по-
перек листа (книжная ориентация), а необходимо расположить вдоль
листа (альбомная ориентация), то следует нажать кнопку Страни-
ца.... В появившемся диалоговом окне Параметры страницы не-
обходимо выбрать вкладку Страница и в поле Ориентация поста-
вить переключатель в положение альбомная (щелкнуть указателем
мыши в кружке слева от слова альбомная). Частой ошибкой явля-
ются относительно малые размеры шрифтов надписей, что особенно
неудобно, если диаграмму предполагается выполнять на транспа-
ранте («прозрачке», слайде). Если замечены недостатки, следует
выйти из режима просмотра (нажатием кнопки Закрыть на панели
инструментов окна просмотра) и продолжить редактирование ди-
аграммы. В случае, когда просмотр не выявил недостатков, осуще-
ствить печать нажатием кнопки Печать на панели инструментов
окна просмотра.
4. 3. 4. Примеры на построение диаграмм
Пример 1.
Построить температурные кривые больных А. и Б. по следующим дан-
ным (температура в ”С):
дни болезни: 1 3 5 7 9
больной А. 37,2 38,4 38,9 37,7 36,8
больной Б. 36,9 37,3 37,8 38,5 39,3
Решение.
Открыть новый лист рабочей таблицы щелчком мыши по ярлычку с но-
вым номером листа. Если очередного номера ярлычка нет, то для откры-
тия нового листа можно воспользоваться пунктом меню Вставка и под-
пунктом Лист.
1. Ввести данные в таблицу: в столбец А - дни болезни, в столбец В -
температуру больного А., в столбец С - температуру больного Б. Отметим,
что десятичные доли от целых в Excel отделяются знаком «,». В результа-
те в таблице получим: А В С
1 1 37,2 36,9
2 3 38,4 37,3
3 5 38,9 37,8
4 7 37,7 38,5
5 9 36,8 39,3
2. На панели инструментов нажать кнопку Мастер диаграмм. В по-
явившемся диалоговом окне Мастер диаграмм шаг 1 из 4 указать тип —
График; вид - График с маркерами. Нажать кнопку Далее > .
3. В появившемся диалоговом окне Шаг 2 из 4 выбрать вкладку Диа-
пазон и в поле Диапазон указать интервал данных В1:С5. Для этого с
«помощью клавиши Delete очистить рабочее поле Диапазон, навести указа-
тель мыши на левую верхнюю ячейку данных <В1), нажать левую кнопку
мыши и, не отпуская ее, протянуть указатель мыши к правой нижней ячей-
ке (С5), затем отпустить левую кнопку мыши. В рабочем поле должна
появиться запись: =Лист1!$В$1:$С$5.
Убедиться, что переключатель Ряды в: установлен в положение столб
цах (черная точка стоит около слова столбцах).
4. Выбрать вкладку Ряд (щелкнув но ней указателем мыши) и в поле
Подписи оси X: щелкнуть указателем мыши, затем, наведя указатель мыши
на левую верхнюю ячейку подписей (А1), нажать левую кнопку мыши и,
не отпуская ее, протянуть указатель мышн к правой нижней ячейке, содер-
жащей выносимые па ось X подписи (А5), затем отпустить левую кнопку
мыши. В рабочем поле должна появиться запись. =Лист1 !SAS1 :$А$5.
После появления требуемой записи диапазона нажать кнопку Долее.
5. В третьем окне выбрать вкладку Заголовки, щелкнув по ней ука-
зателем мыши. Щелкнуть в рабочем поле Название диаграммы: ука-
зателем мыши и ввести с клавиатуры название: Температурный лист.
Затем аналогичным образом ввести в рабочие поля Ось X (катего-
рий): и Ось У (значений): соответствующие названия: Дии, Темпера-
тура.
Далее выбрать вкладку Легенда и щелчком мыши убрать птичку (фла-
жок) в окошке Добавить легенду.
б. Нажать кнопку Готово, и на текущем листе должна появиться требу-
емая диаграмма.
Пример 2.
Построить круговую диаграмму заболеваемости населения социально
значимыми болезнями в Санкт-Петербурге:
Заболевание Кол-вб на 100 тыс.чел.
Туберкулез 43
Рак 374,5
Сифилис 239,6
Дизентерия 72,2
Гепатит 143,6
В легенде должны быть указаны наименования заболеваний, около сек-
торов указать соответствующие проценты от общего количества заболев-
ших рассматриваемыми заболеваниями.
Решение.
Открыть новый лист рабочей таблицы щелчком мыши по ярлычку с
новым номером листа. Если очередного номера ярлычка нет, то для от-
крытия нового листа можно воспользоваться пунктом меню Вставка и
подпунктом Лист. 1. Ввести данные в таблицу: i i столбец А - наименования заболева-
ннй, в столбец В - количество заболевших. В результате в таблице полу-
чим:
А В
1 Туберкулез 43
2 Рак 374,5
3 Сифилис 239,6
4 Дизентерия 72,2
5 Гепатит 143,6
2. На панели инструментов нажать кнопку Мастер диаграмм. В по-
явившемся диалоговом окне Мастер диаграмм шаг 1 из 4 указать тип —
Круговая; вид - Круговая диаграмма. Нажать кнопку Далее >.
3. В появившемся диалоговом окне Шаг 2 из 4 выбрать вкладку Ди-
апазон и в поле Диапазон указать интервал данных В1:В5. Для этого с
помощью клавиши Delete очистить рабочее поле Диапазон, навести ука-
затель мыши на левую верхнюю ячейку данных (В1), нажать левую кнопку
мыши и, не отпуская ее, протянуть указатель мыши к правой нижней
ячейке (В5), затем отпустить левую кнопку мыши. В рабочем поле дол-
жна появиться запись: =Лист1 !$В$1:$В$5.
Убедиться, что переключатель Ряды в: установлен в положение столб-
цах (черная точка стоит около слова столбцах).
4. Выбрать вкладку Ряд (щелкнув по ней указателем мыши) и в
поле Подписи оси X щелкнуть указателем мыши, затем, наведя указа-
тель мыши на левую верхнюю ячейку подписей (А1), нажать левую
кнопку мыши и, не отпуская ее, протянуть указатель мыши к правой
нижней ячейке, содержащей выносимые в легенду подписи (А5), за-
тем отпустить левую кнопку мыши. В рабочем поле должна появить-
ся запись: =Лист1 !$А$Г$А$5.
После появления требуемой записи диапазона нажать кнопку Далее.
5. В третьем окне выбрать вкладку Заголовки, щелкнув по ней ука-
зателем мыши. Щелкнуть в рабочем поле Название диаграммы: указа-
телем мыши и ввести с клавиатуры название: Заболеваемость.
Для получения относительных процентов необходимо выбрать вкладку
Подписи данных и с помощью мыши установить переключатель Под-
писи значений в положение доля (точка должна стоять около слова до-
ля).
6. Нажать кнопку Гэтово и на текущем листе должна появиться требуемая
диаграмма
Пример 3.
Построить диаграмму динамики изменения первичной заболеваемости
населения Санкт-Петербурга социально-значимыми болезнями (кол-во на
100 000 человек)
Годы 1993 1994 1995 1996
Рак 355,6 348,2 350,6 374,5
Гонорея 438,0 341,5 259,6 178,4
Сифилис 76,0 173,0 267,8 239,6
Туберкулез 34,5 41,9 40,3 43,0
Решение.
Открыть новый лист рабочей таблицы щелчком мыши по ярлычку с
новым номером листа. Если очередного номера ярлычка нет, то для откры-
тия нового листа можно воспользоваться пунктом меню Вставка и подпун-
ктом Лист.
1. Ввести данные в таблицу: в столбец А - наименования заболеваний,
в столбцы В -Е - годы и количество заболевших. В результате в таблице
получим:
А В С D Е
1 Годы 1993 1994 1995 1996
2 Рак 355,6 348,2 350,6 374,5
3 Гонорея 438,0 341,5 259,6 178,4
4 Сифилис 76,0 173,0 267,8 239,6
5 Туберкулез 34,5 41,9 40,3 43,0
2. На панели инструментов нажать кнопку Мастер диаграмм. В
появившемся диалоговом окне Мастер диаграмм шаг 1 из 4 указать
тип - График; вид - График с маркерами. Нажать кнопку Далее > .
3. В появившемся диалоговом окне Шаг 2 из 4 выбрать вкладку Диа-
пазон и в поле Диапазон указать интервал данных Л2:Е5 (Содержание
легенды должно быть также включено в диапазон).
Для этого с помощью клавиши Delete очистить рабочее поле «Диапа-
зон», навести указатель мыши на левую верхнюю ячейку данных (А2), на-
жать левую кнопку мыши и, не отпуская ее, протянуть указатель мыши к
правой нижней ячейке (Е5), затем отпустить левую кнопку мыши. В рабо-
чем поле должна появиться запись: =Лист1 !$А$2:$Е$5.
Поставить переключатель Ряды в: в положение строках (черная точка
стоит около слова строках).
4. Выбрать вкладку Ряд (щелкнув по ней указателем мыши) и в поле
Подписи оси X: щелкнуть указателем мыши, затем, наведя указатель мыши
на левую верхнюю ячейку подписей <В1), нажать левую кнопку мыши и,
ие отпуская ее, протянуть указатель мыши к правой нижней ячейке, содер-
жащей выносимые на ось X подписи (Е1), затем отпустить левую кнопку
мыши. В рабочем поле должна появиться запись: =Лист1’$В$1:$Е$1.
После появления требуемой записи диапазона нажать кнопку Далее.
5. В третьем окне выбрать вкладку Заголовки, щелкнув по ней указа-
телем мыши. Щелкнуть в рабочем поле Название диаграммы: указате-
лем мыши и ввести с клавиатуры название: Заболеваемость. Затем ана-
логичным образом ввести в рабочие поля Ось X (категорий): и Ось У
(значений): соответствующие названия* Годы, Количество.
Далее выбрать вкладку Легенда и щелчком мыши установить птичку
(флажок) в окошке Добавить легенду.
6. Нажать кнопку Готово и на текущем листе должна появиться требу-
емая диаграмма.
4. 4. Построение таблиц
Следующим важным преимуществом пакета Excel является удоб-
ство работы с таблицами. Зачастую таблицу проще вначале создать
в пакете Excel, а затем перенести в редактор Word, чем сразу де-
5-1531
лать в пакете Word. Как и ранее, построение таблиц будем изу-
чать на конкретном примере.
Демонстрационный пример построения таблицы. Пусть необ-
ходимо построить таблицу показателей (например, количества боль-
ных) работы больницы № 8 за 1996- 1998 годы.
Годы 1996 1997 1998 Всего
План 500 550 600 1650
Факт 480 550 610 1640
Процент 96 100 101,7 99,4
Причем показатели «Всего» и «Процент» заранее, до построения
таблицы не вычислены.
4.4.1. Ввод данных
Задача построения таблиц (как и в случае диаграмм) обычно раз-
бивается на несколько этапов.
В первую очередь для построения таблицы необходимо ввести
данные в таблицу Excel.
Ввод данных в таблицу Excel:
а) установить табличный курсор на первую ячейку создавае-
мой таблицы (например, на А1);
б) ввести заголовок - «Показатели работы больницы № 8» и
нажать клавишу Enter;
в) убедиться, что табличный курсор стоит во второй ячейке
столбца (А2), ввести название первой строки таблицы - «Годы»
и нажать клавишу Enter.
Аналогично вводятся названия второй («План»), третьей
(«Факт») и т. д. названий строк до конца первого столбца.
г) установить табличный курсор на вторую ячейку второго
столбца (в примере В2) и ввести первое значение года - «1996»,
после чего нажать стрелку вправо. Затем аналогично в ячей-
ки С2 и D2 вводятся значения «1997» и «1998», соответствен-
но. В ячейку Е2 вводится слово «Всего»
д) установить табличный курсор в ячейку ВЗ и ввести зна-
чение планового показателя в 1996 г. - «500», нажать кла-
вишу Enter. Затем аналогично в ячейки C3,D3,B4,C4,D4
ввести остальные плановые и фактические показатели за
1996-1998 годы.
В результате должна быть получена следующая таблица:
А В С D Е
1 Показатели работы больницы № 8
2 Годы 1996 1997 1998 Всего
3 План 500 550 600
4 Факт 480 550 610
5 Процент
4. 4. 2. Ввод формул
Одной из важнейших, фундаментальных операций электронных
таблиц является ввод формул. Рассмотрим его на примере вы-
числения процента выполнения плана по годам. Для этого тре-
буется разделить фактическое значение показателя на плановое
и умножить на 100. Excel позволяет легко проводить подобные
вычисления. Необходимо в ячейку, в которой должен быть полу-
чен результат вычислений, ввести соответствующую формулу.
Ввод формулы должен начинаться со знака «=» (равно). Все
записи в формулах должны осуществляться латинскими буква-
ми.
В рассматриваемом примере устанавливаем табличный курсор
в ячейку В5, изменяем язык на английский (левые Alt+Shift) и
вводим с клавиатуры следующую формулу « = В4/ВЗ*100» (ка-
вычки вводить не нужно). По окончании ввода необходимо на-
жать клавишу Enter. Если ввод был осуществлен правильно, то в
ячейке В5 должно оказаться число «96».
4. 4. 3. Операция копирования
Другой фундаментальной операцией электронных таблиц явля-
ется операция копирования. В рассматриваемом учебном при-
мере таблица небольшая, и, в принципе, возможно еще три раза
ввести простейшие формулы в строку «Процент». Однако
на практике таблицы могут содержать большее число столбцов
(строк) и непосредственное введение формул станет достаточно
трудоемким Для облегчения таких задач и используется опе-
рация копирования. Чтобы осуществить копирование необхо-
димо:
1. Установить табличный курсор (активность) на ячейку, со-
держащую копируемую информацию (источник), или выделить
соответствующий блок ячеек.
2. Указателем мышн нажать кнопку Копировать на панели
инструментов.
3. На рабочем листе с помощью мыши выделить блок (ячей-
ку), в который будет осуществляться копирование.
4. Указателем мыши нажать кнопку Вставить на панели ин-
струментов.
В рассматриваемом примере устанавливаем табличный кур-
сор на ячейку с копируемой формулой (В5). Указателем мыши
щелкаем по кнопке Копировать на панели инструментов. Копи-
руемая ячейка обрамляется мерцающим пунктиром. Выделяем
блок ячеек, в которые будет осуществляться копирование (С5:Е5).
Для этого ставим указатель мыши в ячейку С5, нажимаем левую
кнопку мыши и, не отпуская, протягиваем указатель до ячейки
Е5. Отпускаем левую кнопку мыши. Выделенный блок отмечает-
ся черным цветом (за исключением ячейки С5). Указателем мышн
щелкаем по кнопке Вставить на панели инструментов. В выде-
ленных ячейках появляются значения процента выполнения пла-
на.
Отметим, что программа сама внесла соответствующие измене-
ния в формулы: =С4/СЗ*100; =D4/D3*100 и т.д. В ячейке
Е5 появляется значок ОДЕЛ/0!, означающий, что предпринята
попытка деления на 0 (так как в ячейку ЕЗ пока не занесены дан-
ные).
4. 4. 4. Вычисление сумм
Следующей операцией, часто используемой при построении таб-
лиц, является суммирование. Так, в рассматриваемом примере в
столбце «Всего» необходимо получить суммарное количество боль-
ных по плану и фактически лечившихся за все годы. Операция
суммирования является одной из большого числа специальных
функций, которыми можно воспользоваться в пакете. Для выпол-
нения операции суммирования требуется выполнить следующую
последовательность действий.
1. Установить табличный курсор (активность) на ячейку, в
которой должна находиться сумма.
2. Указателем мыши нажать кнопку Автосумма на панели
инструментов.
3. Если указываемый пунктиром блок соответствует требуемо-
му диапазону суммирования, нажать клавишу Enter. В про-
тивном случае с помощью указателя мыши выделить требуе-
мый блок и нажать клавишу Enter.
Для решения примера устанавливаем табличный курсор в ячей-
ку ЕЗ. На панели инструментов нажимаем кнопку Автосумма (S).
Далее необходимо ввести диапазон суммирования (B3:D3). Как и
в случае построения диаграмм рекомендуем при вводе диапазона
не опираться на подсказку программы, а осуществлять ввод не-
посредственно, с помощью мыши. Для этого устанавливаем указа-
тель мыши на крайнюю (угловую) ячейку диапазона (ВЗ), нажи-
маем левую кнопку и, не отпуская, протягиваем указатель до конца
диапазона суммирования (D3). Отпускаем левую кнопку мыши.
Проверяем выражение в строке ввода формул. Оно должно иметь
вид «=СУММ(ВЗ:ОЗ)>. Здесь B3:D3 - диапазон суммирования.
Нажимаем клавишу Enter. Если операция суммирования выпол-
нена верно, в результате должна получиться сумма - 1650.
Для получения фактического суммарного количества больных
устанавливаем табличный курсор в ячейку Е4 и повторяем всю
последовательность действий. Только в этом случае вводимым ди-
апазоном суммирования будет B4:D4. В результате должна полу-
читься сумма - 1640.
Отметим, что в ячейке Е5 появился суммарный процент выполне-
ния плана за 3 года - 99,39394.
4. 4. 5. Форматирование рамки таблицы
Полученная после проведенных вычислений таблица соответству-
ет заданной в примере. Однако оформление ее не закончено, в
частности отсутствует рамка. Рассмо1рим два способа построения
рамки таблицы.
Автоформатирование. В Excel предусмотрена возможность фор-
матировать таблицы в соответствии с несколькими заранее подготов-
ленными типами таблиц (шаблонами). Для форматирования не-
обходимо установить табличный курсор на любую ячейку внутри
форматируемой таблицы, например, А2 и выбрать раздел меню Фор-
мат, затем пункт Автоформат.... В появившемся диалоговом окне
Автоформат в левом поле приводится список форматов (шабло-
нов), в правом даются соответствующие образцы таблиц. Выбираем
с помощью указателя мыши нз списка форматов тип Простой и
нажимаем кнопку ОК. В получившейся таблице изменились тип и
размер шрифтов, центровка надписей и появились горизонтальные
разделительные линии. Однако часто требуется также наличие вер-
тикальных разделительных линий.
Построение рамки таблицы* Для построения произвольных ра-
мок, в частности, с вертикальными разделительными линиями необ-
ходимо выполнить следующие действия.
1. Выделить блок ячеек, вдоль границ которых должна быть
проведена линия.
2. С помощью мыши на панели инструментов Форматирова-
ние нажать стрелку справа от кнопки Границы.
3. В открывшемся меню выбрать местоположение и тип рамки.
4. Щелкнуть левой кнопкой мыши.
Если рамка сформирована не полностью, повторить процедуру,
начиная с п. 1.
Для удаления рамки следует выделить соответствующий блок
ячеек, повторить п. 2 и в открывшемся меню выбрать вариант без
рамки (левый верхний квадрат) .
Для построения рамки в рассматриваемом примере выделяем
блок А2:Е5 (наводим указатель мыши на ячейку А2, нажимаем
левую кнопку и, не отпуская, протягиваем до ячейки Е5, отпускаем
левую кнопку). С помощью мыши на панели инструментов Фор-
матирование нажимаем стрелку справа от кнопки Границы. В от-
крывшемся меню выбираем тип рамки со всеми разделительными
линиями (нижний ряд, второй слева) и щелкаем по нему левой
кнопкой мыши. Появляется рамка с вертикальными разделите-
лями.
4. 4. 6. Форматирование чисел
Теперь необходимо установить в таблице у всех чисел одинако-
вое количество знаков после запятой. Например, в ячейках D5
и Е5 следует оставить только один знак после запятой. Для этого
выделяем блок ячеек D5:E5 (указателем мыши при нажатой
левой кнопке).
Выбираем раздел меню Формат, подраздел Ячейки...н в появив-
шемся диалоговом окне Формат ячеек щелкаем мышью по вкладке
Число. В рабочем поле Числовые форматы: выбираем формат Чис-
ловой. Затем в поле Число десятичных знаков: устанавливаем чис-
ло «1» (щелкая указателем мыши по стрелке вверх). Нажимаем
кнопку ОК.
4. 4. 7. Установка ширины столбцов
Далее в таблице необходимо установить подходящую ширину
столбцов. Это удобнее всего осуществлять перемещением правой
границы столбца. Например, для уменьшения ширины столбца «В»
следует навести указатель мыши на границу между именами
столбцов - «В» и «С» и при нажатой левой кнопке переместить
на 0,5 см влево. Аналогично изменяется ширина остальных столб-
цов.
Полученная в результате всех преобразований таблица выглядит
следующим образом.
Показатели работы больницы № 8
1 оды 1УУ6 1УУ/ 1УУ8 Всего
План 500 550 600 1650
Факт 480 550 610 1640
Процент 96 100 101,7 99,4
Упражнение
Построить ло данным, приведенным в таблице, диаграмму следующего вида
Рис. 4 4. Диаграмма для демонстрационного примера.
Решение.
1. Нажатием кнопки па панели инструментов вызываем Мастер диаг-
рамм. В появившемся диалоговом окне Мастер диаграмм шаг 1 из 4
указать тип — Гистограмма; вид - Трехмерная гистограмма. Нажать
кнопку Далее >.
2. В появившемся диалоговом окне Шаг 2 из 4 выбрать вкладку Ди-
апазон и в поле Диапазон указать интервал данных A3:D4 (содержание
легенды должно быть также включено в диапазон). Для этого с помощью
клавиши Delete очистить рабочее поле Диапазон и указателем мыши
при нажатой левой кнопке выделить указанный диапазон.
3. Поставить переключатель Ряды в: в положение строках (черная
точка стоит около слова строках).
4. Выбрать вкладку Ряд (щелкнув по ней указателем мыши) и в поле
Подписи оси X' щелкнуть указателем мыши, затем указателем мыши
при нажатой левой кнопке выделить диапазон выносимых на ось X
подписей (B2:D2), В рабочем поле должна появиться запись:
=Лист1 !$B$2:$D$2.
После появления требуемой записи диапазона нажать кнопку Далее.
5. В третьем окне выбрать вкладку Заголовки, щелкнув по ней указа-
телем мыши. Щелкнуть в рабочем поле Название диаграммы: указате-
лем мыши и ввести с клавиатуры название: Больница № 8. Затем анало-
гичным образом ввести в рабочие поля Ось X (категорий): и Ось Z
(значений): соответствующие названия: Годы, Больные.
6. Далее выбрать вкладку Легенда и щелчком мыши убрать птичку
(флажок) в око ее Добавить легенду.
7. Нажать кнопку Готово и на текущем листе должна появиться тре-
буемая диаграмма.
8. Для окончательного приведения диаграммы к требуемому виду не-
обходимо осуществить ее редактирование. Следует увеличить размеры
диаграммы и уменьшить размеры шрифтов подписей. Для изменения рас-
положения надписи «Больные» с горизонтального на вертикальное тре-
буется щелкнуть правой кнопкой по слову «Больные». В появившемся
контекстном меню выбрать пункт Формат названия оси... В диалоговом
окне Формат названия оси щелкнуть левой кнопкой по вкладке Вырав-
нивание и в поле Ориентация щелкнуть левой кнопкой по верхнему ром-
бику. Слово «Надпись» должно расположиться вертикально. Нажать
кнопку ОК.
4.4.8. Дополнение таблиц
Иногда возникает необходимость ввести новые столбцы или стро-
ки в уже существующую таблицу. Например, в рассматриваемом
примере необходимо добавить показатели 1999 г., а именно: план -
600, факт - 620 больных. Для добавления нового столбца тре-
буется щелкнуть левой кнопкой мыши по букве, обозначающей
следующий за добавляемым столбец (в примере — «£»). Затем
выбрать раздел меню Вставка и подраздел Столбцы (щелкнуть
левой кнопкой мыши по соответствующим названиям).
В появившийся новый столбец заносим: в строку «Годы»
(ячейка Е2) - 1999; «План» (ЕЗ) - 600; «Факт» (Е4) - 620.
Значения строки «Процент» и столбца «Всего» находим в ка-
честве упражнения.
Упражнение.
Для нахождения показателя «Процент» проще всего скопировать фор-
мулу из соседней ячейки. Наводим табличный курсор на ячейку D5, ука-
зателем мыши щелкаем по кнопке Копировать иа панели инструментов.
Устанавливаем табличный курсор в ячейку Е5 и нажимаем кнопку Вета
вить на нанели инструментов. Для получения новых .значений в столб-
це «Всего» наводим табличный курсор па ячейку F3, нажимаем на кноп-
ку Автосумма на панели инструментов и, убедившись, что указан
правильный диапазон суммирования (ВЗ:ЕЗ), нажимаем клавишу Enter
на клавиатуре. Аналогично находим сумму в ячейке F4
Теперь необходимо внести дополнительные столбцы в построенную ра-
нее диаграмму.
Упражнение.
Для редактирования существующей диаграммы щелкаем правой кноп-
кой внутри рамки диаграммы. В появившемся контекстном меню выби-
раем пункт Исходные данные. . и в диалоговом окне Исходные данные
указываем новый диапазон АЗ:Е4 (указателем мыши при нажатой ле-
вой кнопке). Д;г1ее выбираем вкладку Ряд и указываем новый диапа-
зон подписей оси X - В2:Е2 (указателем мыши). Убедившись, что в
поле просмотра результата появилась требуемая диаграмма, нажимаем
кнопку ОК.
4. 4. 9. Перенос диаграмм и таблиц
из Excel в Word
Пакет Excel совместим со всеми приложениями Windows 95,98, в
частности, данные можно скопировать из других Windows-прило-
жений или экспортировать в них. Обычно диаграммы и таблицы вы-
полняются в пакете Excel либо для того, чтобы получить твердую
копию (вывести на принтер), либо для того, чтобы быть включен-
ными в некоторый документ, подготавливаемый в редакторе Word.
В последнем случае необходимо осуществить перенос диаграмм и
таблиц из Excel в Word.
Из пакета Excel перенос данных проще всего осуществлять
копированием с использованием буфера передачи данных. На-
пример, если необходимо перенести таблицу с данными в редак-
тор Word, то следует выделить эту таблицу и на панели инстру-
ментов пакета Excel нажать кнопку Копировать. Затем вызвать
пакет Word, поставить курсор в то место в тексте, где должна
оказаться таблица, и на панели инструментов Word нажать кноп-
ку Вставить. Аналогично осуществляется импорт данных в пакет
Excel.
Демонстрационный пример переноса данных. В качестве при-
мера рассмотрим перенос таблицы и диаграммы из последнего уп-
ражнения (п. 4.4.8.). Вначале проведем подготовку текста в ре-
дакторе Word. Для этого, не закрывая пакета Excel с помощью
кнопки Пуск (в левом нижнем углу экрана), раздел Программы
запускаем Microsoft Word. Введем следующий текст через строку
(после каждого предложения 2 нажатия клавиши Enter:).
Для переноса диаграммы — сворачиваем Word, щелкнув по кноп-
ке Свернуть Q (в правом верхнем углу экрана). В открывшемся
экране Excel выделяем диаграмму как объект (щелчком указателя
мыши внутри рамки). Щелкаем указателем мыши по кнопке Ко-
пировать на панели инструментов. Разворачиваем Word щелчком
указателя мыши по значку свернутого Word в строке Windows
(Панель задач Windows, нижняя строка экрана). Устанавливаем
курсор в пустую строку под названием диаграммы «Рис. 1...».
Щелкаем указателем мыши по кнопке Вставить на панели инст-
рументов Word.
Рис. 1...
Показатели работы больницы № 8.
Годы 1996 1997 1998 1999 Всего
План 500 550 600 600 2250
Факт 480 550 610 620 2260
Процент 96 100 101,7 103,3 100,4
Таким образом...
Рис. 4.5 Документ Word из демонстрационного примера.
В Word может быть осуществлено минимальное редактирование
перенесенной диаграммы, в частности, перемещение по полю доку-
мента и изменение размеров, аналогично тому, как это делается в
Excel.
Для переноса таблицы - снова сворачиваем Word, щелкнув по
кнопке Свернуть | _ |. В открывшемся экране Excel выделяем блок
A2:F5 (при нажатой левой кнопке мыши). Щелкаем указателем
мыши по кнопке Копировать на панели инструментов. Развора-
чиваем Word щелчком указателя мыши по значку свернутого Word
в строке Windows (нижняя строка экрана). Устанавливаем кур-
сор в пустую строку под названием таблицы «Показатели работы
больницы № 8». Щелкаем указателем мыши по кнопке Вставить
на панели инструментов Word (рис. 4. 5.).
4.4.10. Использование
специальных функций
Как уже упоминалось выше, Excel обладает большим набором спе-
циальных функций. С использованием частного случая, хотя и наи-
более распространенной функции (Автосумма), мы уже познакоми-
лись. Рассмотрим общий случай применения специальных функций.
Демонстрационный пример. Пусть необходимо построить ди-
аграммы кривых синуса и косинуса в диапазоне от 0 до 6,28 ра-
диан.
Решение. Для построения диаграмм прежде всего необходимо
ввести данные в рабочую таблицу. Вводим в ячейку А1 слово «ар-
гумент». Затем в ячейку А2 - первое значение аргумента - «0».
Далее будем вводить приращения аргумента с шагом 3,14/12. Что-
бы не вычислять значения аргумента и не вводить нх в каждую
ячейку, воспользуемся формулой: =А2+3,14/12, которую введем в
ячейку АЗ (напоминаем, что необходимо изменить язык на английй-
ский (левые Alt+Shift)).
Теперь необходимо скопировать формулу в ячейки А4:А24 (таб-
личный курсор устанавливаем в ячейку АЗ, на панели инструмен-
тов нажимаем кнопку Копировать, выделяем блок ячеек А4:А24, на
панели инструментов нажимаем кнопку Вставить). Значения ар-
гумента введены.
Далее требуется вводить значения функции (в примере сину-
са). В ячейку В1 заносим слово «синус» и устанавливаем таблич-
ный курсор в ячейку В2. Здесь должно оказаться значение сину-
са, соответствующее значению аргумента в ячейке А2. Для получе-
ния значения синуса воспользуемся специальной функцией: на-
жимаем на панели инструментов кнопку Вставка функции (fj. В
появившемся диалоговом окне Мастер функций — шаг 1 из 2
слева в поле Категория: указаны виды функций. Выбираем вид
Математические. Справа в поле Функция: выбираем функцию
SIN. Нажимаем кнопку ОК. Появляется диалоговое окно SIN.
Наведя указатель мыши на серое поле окна, при нажатой левой
кнопке сдвигаем поле вправо, чтобы открыть столбец данных (А).
Указываем значение аргумента синуса щелчком мыши по ячейке
А2. Нажимаем кнопку ОК. В ячейке В2 появляется «О». Теперь
необходимо скопировать функцию из ячейки В2 в ячейки ВЗ:В24.
Для этого устанавливаем табличный курсор в ячейку В2, нажима-
ем кнопку Копировать, выделяем блок ВЗ:В24 и нажимаем кноп-
ку Вставить. Значения'синуса получены. Далее по введенным в
рабочую таблицу данным необходимо построить диаграмму. Вы-
полним это в виде упражнения.
Упражнение.
Щелчком указателя мыши по кнопке на панели инструментов вызываем
Мастер диаграмм. В появившемся диалоговом окне выбираем тип диаг-
раммы График, вид - левый верхний. После нажатия кнопки Далее указы-
ваем диапазон данных - В1:В24 (с помощью мыши). Проверяем положе-
ние переключателя Ряды в: столбцах. Выбираем вкладку Ряд и с помощью
мыши вводим диапазон подписей осн X: А2:А24. Нажав кнопку Далее,
вводим название диаграммы - Функции, название осей X и У: Аргумент и
Значения, соответственно. Нажимаем кнопку Готово.
Упражнение.
На полученной в предыдущем упражнении диаграмме достроить функ-
цию косинуса.
Решение.
В ячейку С1 вводим имя функции - «косинус». Устанавливаем таблич-
ный курсор в ячейку С2. Для получения значения косинуса нажимаем
на панели инструментов кнопку Вставка функции ([*). В появившемся
диалоговом окне Мастер функций — шаг 1 из 2 слева в поле Катего
рия: выбираем вид Математические. Справа в поле Функция: выбира-
ем функцию COS. Нажимаем кнопку ОК. Появляется диалоговое окно
COS. Наведя указатель мышн на серое поле окна, при нажатой левой
кнопке сдпигаем поле вправо, чтобы открыть столбец данных (А) Ука-
<ываем значение аргумента косинуса щелчком мышн по ячейке А2. На-
жимаем кнопку ОК. В ячейке С2 появляется «1» Устанавливаем таблич-
ный курсор в ячейку С2, нажимаем кнопку Копировать, выделяем блок
СЗ.С24 и нажимаем кнопку Вставить. Значения косинуса получены. Далее
в соответствии с введенными в рабочую таблицу данными необходимо
отредактировать диаграмму. Щелчком правой кнопки мыши внутри рам-
ки диаграммы синуса вызываем контекстное меню. Выбираем пункт Ис-
ходные данные. В появившемся диалоговом окне указываем диапазон дан-
ных - В1:С24 (с помощью мыши). Проверяем положение переключателя
Ряды в столбцах. Выбираем вкладку Ряд и с помощью мыши вводим
диапазон подписей оси X: А2.А24. Нажимаем кнопку ОК.
4. 4. 11. Примеры
на построение таблиц, использование
формул и построение диаграмм
Пример 4.
Построить таблицу, содержащую следующие данные'
Частота заболеваний гриппом в младших классах школы №171.
Классы Число учащихся Число заболевших Коэффи- циент
Первые 105 40
Вторые 96 31
Третьи 90 36
Четвертые 87 23
ВСЕГО
В столбце «Коэффициент» вписать формулу, которая позволяет вы-
числять так называемый интенсивный коэффициент, когда число заболев-
ших делится на число учащихся в соответствующих классах. Скопиро-
вать формулу в ячейки всех классов и графы «Всего». В графе «Всего»
получить общее число учащихся, число заболевших и значение интен-
сивного коэффициента по всем младшим классам. Отформатировать таб-
лицу (рамки, ширина столбцов). Построить гистограмму, отражающую
частоту заболеваемости по классам.
Решение.
I. Открыть новый лист рабочей таблицы. Ввести заголовок - «Частота
заболеваний гриппом в школе № 171» в ячейку А1. В ячейки A2:D2 ввести
имена столбцов: «Классы», «Число учащихся* , «Число заболевших» и
«Коэффициент», соответственно. В ячейки АЗ:А7 ввести номера классов и
слово «Всего». В ячейки ВЗ:В6 ввести количества учащихся, в ячейки СЗ:С6
количества заболевших.
2. Установить табличный курсор в ячейку В7 н нажать на панели инст-
рументов кнопку Автосумма. Указать мышью диапазон суммирования
(ВЗ:В6). Нажать клавишу Enter. В графе «Всего» получится «378». Ана-
логично получить в ячейке С7 общее количество заболевших в младших
классах. В графе «Всего» должно получиться «130».
3. Установить табличный курсор в ячейку D3 и, переключившись на
английский язык (Alt+Shift), ввести формулу «=сЗ/ЬЗ» (без кавычек).
Нажать клавишу Enter. В графе «Первые» появится число 0,38095.
4. Скопировать формулу в ячейки D4:D7 (курсор в D3 > кнопка Ко-
пировать > выделение блока D4:D7 > кнопка Вставить).
5. Построить рамку таблицы: выделить диапазон таблицы (A2:D7), щел-
кнуть по стрелке рядом с кнопкой Границы на панели Форматирование,
выбрать вариант Все границы.
6. Ограничить формат чисел в столбце «Коэффициент» двумя знака-
ми после запятой: выделить блок D3:D7, выбрать раздел меню Формат,
подраздел Ячейка, в окне указать Числовой н число знаков после запя-
той - 2.
7. Указателем мыши установить необходимую ширину столбцов (пе-
ремещая границы между буквами-именами столбцов при нажатой левой
кнопке).
8. Построение диаграммы. Нажатием кнопки на панели инструментов
вызываем Мастер диаграмм. В появившемся диалоговом окне указать
тип — Гистограмма; вид - Обычная гистограмма. Нажать кнопку
Далее >.
В появившемся диалоговом окне Шаг 2 из 4 выбрать вкладку Диапа-
зон и в поле Диапазон указать интервал данных В2:С6 (содержание ле-
генды должно быть также включено в диапазон).
Поставить переключатель Ряды в: в положение столбцах.
Выбрать вкладку Ряд и в поле Подписи оси X: указателем мыши вве-
сти диапазон выносимых на ось X подписей (АЗ:А6).
После появления требуемой записи диапазона нажать кнопку Далее.
В третьем окне выбрать вкладку Заголовки, щелкнув по ней указате-
лем мыши. Щелкнуть в рабочем иоле Название диаграммы: указателем
мыши и ввести с клавиатуры название: «Частота заболеваний гриппом»
Затем аналогичным образом ввести в рабочие поля Ось X (категорий):
и Ось Y (значений): соответствующие названия: «Классы», «Количе-
ство»
Нажать кнопку Готово На текущем листе должна появиться требуе-
мая диаграмма.
Пример 5. Построить таблицу, содержащую следующие данные:
Структура тяжести течения дизентерии
Форма болезни Число больных Коэффициент
Легкая 47
Средняя 22
Тяжелая 15
Весьма тяжелая 6
ВСЕГО
Получить общее число больных в графе «Всего», а в столбце «Коэф-
фициент» вписать формулу, которая позволяет вычислять так называе-
мый экстенсивный коэффициент, когда число больных соответствующей
формы болезни делится на общее число больных. Скопировать формулу в
ячейки всех форм болезни. Отформатировать таблицу (рамки, ширина
столбцов). Построить круговую диаграмму, отражающую процентный со-
став форм дизентерии.
Решение.
I. Открыть новый лист рабочей таблицы. Ввести заголовок - «Струк-
тура тяжести течения дизентерии» в ячейку А1. В ячейки А2:С2 внести
имена столбцов- «Форма болезни», «Число больных» и «Коэффициент»,
соответственно В ячейки АЗ:А7 ввести формы болезни и слово «Всего»
В ячейки ВЗ В6 ввести количества больных.
2. Установить табличный курсор в ячейку В7 и нажать на панели
инструментов кнопку Автосумма. Указать мышью диапазон суммирова-
ния (ВЗ:В6). Нажать клавишу Enter. В графе «Всего» получится «90».
3. Установить табличный курсор в ячейку СЗ и, переключившись на
английский язык (Alt+Shift), ввести формул)’ «=ЬЗ/90» (без кавычек).
Нажать клавишу Enter. В графе «Легкая» появится число 0,522222.
4. Скопировать формулу в ячейки С4:С6 (курсор в СЗ > кнопка
Копировать > выделение блока С4:С6 > кнопка Вставить).
5. Построить рамку таблицы: выделить диапазон таблицы (А2:С7),
щелкнуть по стрелке рядом с кнопкой Границы на панели Форматиро-
вание, выбрать вариант Все границы.
6. Ограничить формат чисел в столбце «Коэффициент» двумя зна-
ками после запятой: выделить блок СЗ:С6, выбрать раздел меню Фор-
мат, подраздел Ячейка, в окне указать Числовой и число знаков после
запятой - 2.
7. Указателем мышн установить необходимую ширину столбцов (пе-
ремещая границы между буквами-именами столбцов при нажатой левой
кнопке).
8. Построение диаграммы. Нажатием кнопки на панели ^инструмен-
тов вызываем Мастер диаграмм. В появившемся диалоговом окне ука-
зать тип — Круговая; вид - Круговая диаграмма. Нажать кнопку Далее
>. В появившемся диалоговом окне Шаг 2 из 4 выбрать вкладку Диапа-
зон и в поле Диапазон указать мышью интервал данных ВЗ:В6.
Убедиться, что переключатель Ряды в: установлен в положение стол-
бцах.
Выбрать вкладку Ряд н в поле Подписи оси X щелкнуть указателем
мыши, затем, мышью указать диапазон, содержащий выносимые в леген-
ду подписи (АЗ:А6).
После появления требуемой записи диапазона нажать кнопку Далее
В третьем окне выбрать вкладку Заголовки, щелкнув по ней указате-
лем мышн Щелкнуть в рабочем поле Название диаграммы: указателем
мыши и ввести с клавиатуры название: «Формы дизентерии».
Для получения относительных процентов необходимо выбрать вкладку
Подписи данных и с помощью мышн установить переключатель Под-
писи значений в положение доля (точка должна стоять около слова
доля ).
Нажать кнопку Готово На текущем листе должна появиться тре-
буемая диаграмма.
4. 5. Работа с простейшими
базами данных
Еще одной из возможностей пакета Excel, широко использующих-
ся в работе врача, является работа с простейшими базами дан-
ных
Простейшая база данных или список - это таблица, строки кото-
рой содержат упорядоченную, однотипную информацию В терми-
нологии баз данных строки такой таблицы называются записями, а
столбцы - полями.
Первая строка таблицы должна содержать имена столбцов (по-
лей). Как и ранее работу с простейшими базами данных будем
рассматривать на примере.
Демонстрационный пример. Пусть имеется список больных, со-
держащий их некоторые характеристики.
ФИО Пол Возраст Вес Врач
Иванов м 64 81 Орлов
Петрова ж 27 64 Орлов
Сидоров м 53 75 Орлов
Козлова ж 32 67 Соколова
Власов м 45 74 Соколова
Смирнова ж 44 70 Соколова
Силин м 37 72 Соколова
Не трудно представить себе список со значительно большим чис-
лом больных и их характеристик. В этом случае работа со списком
будет представлять определенные трудности. В частности, простой
просмотр списка данных при помощи клавиш управления курсо-
ром {стрелки, PgUp, PgDn) может занять значительное время. Для
решения более сложных задач работы со списками используются
команды меню Данные.
Введем список в рабочую таблицу. Для этого откроем новый
лист и последовательно заполним все ячейки списка. Например,
А1 - ФИО, В1 - Пол и т. д.
4. 5.1. Сортировка данных
Первой из операций, которая позволяет упорядочить список по
каким-либо из характеристик (полей), является сортировка. Сор-
тировка списка осуществляется с помощью пункта Сортировка ко-
манды меню Данные. При этом открывается диалоговое окно Сор-
тировка диапазона, в котором можно выбрать до трех полей
сортировки (по возрастанию или по убыванию). После нажатия
кнопки ОК вначале выполняется сортировка по первому полю, за-
тем в тех позициях, где в первом поле были одинаковые значения,
происходит сортировка по второму полю и затем, аналогично, по
третьему полю.
Пусть необходимо упорядочить список по фамилиям больных
по алфавиту. Для этого табличный курсор устанавливаем в лю-
бую ячейку списка (например, В2). Открываем раздел меню Дан-
ные. Выбираем подраздел Сортировка. Открывается диалоговое
окно Сортировка диапазона. Щелкаем по стрелке справа от рабо-
чего поля Сортировать по и в появившемся списке выбираем
ФИО. Переключатель по возрастанию-по убыванию ставим в по-
ложение по возрастанию (щелчком указателя мыши черную точ-
ку ставим в кружок рядом со словами по возрастанию). Нажима-
ем кнопку ОК. Больные в списке должны расположиться в
алфавитном порядке.
Упражнение.
Сортировать список так, чтобы в начале списка оказались больные стар-
шего возраста,-
Решение.
Табличный курсор устанавливаем в любую ячейку списка (например, В2).
Открываем раздел меню Данные. Выбираем подраздел Сортировка. В
диалоговом окне Сортировка диапазона щелкаем по стрелке справа от
рабочего поля Сортировать поив появившемся списке выбираем Воз-
раст. Щелчком указателя мыши переключатель ставим в положение по
убыванию. Нажимаем кнопку ОК.
В тех случаях, когда при сортировке оказывается несколько объек-
тов (больных) с одинаковым значением характеристики (например,
при сортировке по полу), используется сортировка по нескольким
полям.
Пусть необходимо осуществить сортировку по полу (вначале
женщины), причем женщины и мужчины должны быть расположены
в алфавитном порядке.
Для этого табличный курсор устанавливаем в любую ячейку
списка (например, В2). Открываем раздел меню Данные. Выбира-
ем подраздел Сортировка. Открывается диалоговое окно Сорти-
ровка диапазона. Щелкаем по стрелке справа от рабочего поля Сор-
тировать по и в появившемся списке выбираем Пол. Переключатель
ставим в положение по возрастанию (щелчком указателя мыши).
Щелкаем по стрелке справа от рабочего поля Затем по и в появив-
шемся списке выбираем ФИО. Переключатель ставим в положение
по возрастанию. Нажимаем кнопку ОК.
Упражнение.
Сортировать список так, чтобы в начале списка оказались больные леча-
щего врача Соколовой, а затеи Орлова, причем у обоих врачей вначале
более легкие по весу
Решение.
Табличный курсор устанавливаем в любую ячейку списка (например, В2).
Открываем раздел меню Данные. Выбираем подраздел Сортировка. В
диалоговом окне Сортировка диапазона щелкаем по стрелке справа от
рабочего поля Сортировать по и в появившемся списке выбираем Врач.
Щелчком указателя мыши переключатель ставим в положение по убыва-
нию. В рабочее поле Затем по устанавливаем Вес. Переключатель ставим
н положение по возрастанию. Нажимаем кнопку ОК.
Аналогичным образом выполняется сортировка по трем полям.
4. 5.2. Поиск данных
Следующей важной операцией при работе с базами данных явля-
ется поиск необходимой информации в базе. Поиск производят с
помощью пункта Фильтр команды меню Данные. Фильтр - осу-
ществляет выбор из списка указанного набора записей. Режим
Автофильтрация позволяет проводить отбор записей, удовлетво-
ряющих заданному критерию. Для фильтрации необходимо выпол-
нить следующие действия:
— переместить курсор в любое место списка;
— в подменю команды Фильтр выбрать режим Автофильтр-,
— щелкнуть мышью на одной из появившихся кнопок списков
столбцов;
— в появившемся списке значений выбрать нужное значение.
Отмена результатов фильтрации осуществляется выбором зна-
чения Все в списке столбца.
Пусть необходимо найти всех больных с фамилиями, начинаю-
щимися на букву <с>. Для осуществления поиска необходимо пе-
реместить курсор в любое место списка (В2). Выбрать раздел
меню Данные и подраздел Фильтр. В подменю команды Фильтр
выбрать режим Автофильтр. Рядом с именами полей появляются
стрелки (кнопки списков столбцов). Необходимо щелкнуть мы-
шью на кнопке списка справа от аббревиатуры ФИО. В появив-
шемся списке значений выбрать пункт (Условие...). Появляется
диалоговое окно Пользовательский автофильтр. Формирование
условий поиска данных (запроса) является важнейшим моментом
процедуры. От правильности их задания зависит результат поис-
ка. В данном случае компьютер должен найти все ФИО, которые
имеют первую букву «С», а остальные буквы могут быть любые.
Для этого в рабочем поле ФИО диалогового окна устанавливаем
равно (щелчок по стрелке мышью и выбор в списке), в правое
верхнее рабочее поле с клавиатуры вводим С* (* — означает пос-
ледовательность любых сим-волов). Нажимаем кнопку ОК. На
экране остаются данные только на больных Силина, Смирнову и
Сидорова. Эти данные могут быть скопированы в другую таблицу,
в файл или выведены на принтер.
Упражнения.
1) Найти всех больных моложе 35 лет.
Решение.
Отменить результаты предыдущего поиска щелчком мыши на кнопке списка
справа от аббревиатуры ФИО и выбрать значение Все в списке столбца.
Щелкнуть мышью на кнопке списка справа от поля Возраст. В появив-
шемся списке значении выбрать пункт (Условие...). В появившемся диа-
логовом окне Пользовательский автофильтр в рабочем поле Возраст
устанавливаем меньше (щелчок по стрелке мышью и выбор в списке), в
правое верхнее рабочее поле с клавиатуры вводим число 35. Нажимаем
кнопку ОК. (Ответ — Петрова, Козлова).
Поиск по нескольким полям.
2) Найти всех мужчин тяжелее 75 кг.
Решение.
Отменить результаты предыдущего поиска щелчком мыши на кнопке
списка справа от имени поля Возраст и выбрать значение Все в списке
столбца. Щелкнуть мышью на кнопке списка справа от поля Пол.
В появившемся списке значений выбрать пункт м. Щелкнуть мышью
на кнопке списка справа от поля Вес. В появившемся списке значений
выбрать пункт (Условие...). В появившемся диалоговом окне Пользова-
тельский автофильтр в рабочем поле Вес устанавливаем больше (щел-
чок по стрелке мышью и выбор в списке), в правое верхнее ра-
бочее поле с клавиатуры вводим число 75. Нажимаем кнопку ОК.
(Ответ - Иванов).
Задание диапазона поиска.
3) Найти всех больных в возрасте от 40 до 50 лет.
Решение.
Отменить результаты предыдущего поиска щелчком мыши на кнопке
списка справа от имени ноля Пол и выбрать значение Все в списке стол-
бца. Аналогично повторить с полем Вес. Щелкнуть мышью на кнопке
списка справа от поля Возраст. В появившемся списке значений вы-
брать пункт (Условие ..). В появившемся диалоговом окне Пользова-
тельский автофилыпр в рабочем поле Возраст устанавливаем меньше
(щслчек по стрелке мышью и выбор в списке), в правое верхнее рабочее
поле с клавиатуры вводим число 50. Переключатель и/или устанавлива-
ем в положение и. В левом нижнем рабочем поле устанавливаем больше
(щслчек по стрелке мышью и выбор в списке), в правое нижнее рабочее
поле с клавиатуры вводим число 40. Нажимаем кнопку ОК. (Ответ -
Смирнова, Власов)
4) Найти всех больных с весом менее 70 кг и более 80 кг.
Решение.
Отменить результаты предыдущего поиска щелчком мыши на кнопке списка
справа от имени поля Возраст и выбрать значение Все в списке столбца.
Щелкнуть мышью на кнопке списка справа от поля Вес. В появившемся
списке значений выбрать пункт (Условие...). В появившемся диалоговом
окне Пользовательский автофильтр в рабочем поле Вес устанавливаем
меньше (щелчек по стрелке мышью и выбор в списке), в правое верхнее
рабочее поле с клавиатуры вводим число 70. Переключатель и/или уста-
навливаем в положение или. В левом нижнем рабочем поле устанавлива-
ем больше (щелчок по стрелке мышью и выбор в списке), в правое нижнее
рабочее иоле с клавиатуры вводим число 80. Нажимаем кнопку ОК. (От-
вет - Петрова, Козлова, Иванов).
Для завершения работы в режиме поиска (фильтрации) необхо-
димо выбрать раздел меню Данные и подраздел Фш&тр. В подме-
ню команды Фильтр щелкнуть указателем мыши по галочке (флаж-
ку) рядом с пунктом Автофильтр.
4. 5. 3. Работа с окном формы
Окно формы данных используется для просмотра, ввода и обра-
ботки данных. Окно позволяет вести поиск записей по заданному
критерию. Особенно удобно использование окна формы данных для
дополнения списка новыми записями, удаления ненужных, а так-
же редактирования данных, когда база данных имеет большие раз-
меры.
Для вызова окна формы данных необходимо переместить таб-
личный курсор в любое место списка (В2), выбрать раздел меню
Данные и подраздел Форма.... Появляется диалоговое окно Лист
1. Окно формы содержит имена полей списка и соответствующие
данные на одного больного. С помощью полосы прокрутки можно
по очереди просмотреть всех больных. Для ввода новой записи
(больного) необходимо нажать кнопку Добавить и заполнить ра-
бочие поля формы. Отметим, что переход из одного поля в другое
осуществляется либо клавишей Tab, либо щелчком указателя мыши
(не клавишей Enter). Для удаления записи из списка ее необходи-
мо вывести в форму (полосой прокрутки) и нажать кнопку Уда-
лить. После чего подтвердить удаление нажатием кнопки ОК в
информационном окне Excel.
Упражнение.
Ввести запись нового больного в список: Нилов, м, 28,75,Орлов, а затем
удалить ее.
Решение.
Переместить табличный курсор в любое место списка (В2), выбрать раз-
дел меню Данные, и подраздел Форма.... В диалоговом окне Лист 1. на-
жать кнопку Добавить и заполнить рабочие поля формы: в поле ФИО
ввести Нилов, нажать клавишу Tab, в поле Пол ввести м, нажать клавишу
Tab. Аналогично заполнить поля Возраст, Вес и Врач. Снова нажать кноп-
ку Добавить.
Для удаления записи из списка полосой прокрутки устанавлива-
ем запись Нилов ... в рабочие поля формы и нажимаем кнопку Уда-
лить. После чего подтверждаем удаление нажатием кнопки ОК в
информационном окне Excel.
Для осуществления поиска в режиме окна формы данных необ-
ходимо нажать кнопку Критерии и ввести условия поиска в рабо-
чие поля с соответствующими именами (условия: «равно», «боль-
ше», «меньше» и т. д. здесь обозначаются соответствующими
значками: «=», «>», «<», например, >40). Просмотр результатов
осуществляется в окне формы нажатием кнопок Назад и Далее.
Отметим, что в отличие от поиска в режиме Фильтр, здесь резуль-
таты нельзя скопировать или распечатать.
Упражиеине.
Найти всех больных с фамилиями, начинающимися на букву «с»
Решение.
Нажать кнопку Критерии и ввести в рабочее ноле ФИО условие С*. Для
просмотра результатов три рала нажать на кнопку Далее. Последователь-
но появятся записи больных Силина, Смирновой и Сидорова Дальней-
шие нажатия на кнопку Далее к каким-либо изменениям не приведут
Нажатия на кнопку Назад приведут к просмотру найденных больных в
обратном порядке.
4. 5.4. Вычисление
промежуточных итогов
Режим Итоги - позволяет вычислять промежуточные итоги по
заданному столбцу. Для подведения итогов необходимо выполнить
следующие действия:
— расположить указатель ячейки в любое место списка;
— выполнить сортировку списка по заданному столбцу (см
п. 4. 5. 1.);
— выбрать команду Итоги из меню Данные-,
— заполнить диалоговое окно Промежуточные итоги.
Пусть необходимо сосчитать количество больных у каждого
лечащего врача. Для этого проведем сортировку больных. Пра-
вильный выбор способа сортировки является решающим при вы-
числении итогов. В результате сортировки больные должны быть
разбиты на группы, в которых требуется произвести необходимые
вычисления. В данном случае сортировку следует проводить по
лечащему врачу. Табличный курсор устанавливаем в любую ячейку
списка (например, В2). Открываем раздел меню Данные. Выбира-
ем подраздел Сортировка. Открывается диалоговое окно Сорти-
ровка диапазона. Щелкаем по стрелке справа от рабочего поля
Сортировать по и в появившемся списке выбираем Врач. Пере-
ключатель по возрастанию-по убыванию для определенности ста-
вим в положение по возрастанию (щелчком указателя мыши чер-
ную точку ставим в кружок рядом со словами по возрастанию).
Нажимаем кнопку ОК. Вначале списка располагаются больные
врача Орлова, затем больные Соколовой. Снова открываем раз-
дел меню Данные. Выбираем подраздел Итоги.... Открывается
диалоговое окно Промежуточные итоги. Щелкаем по стрелке
справа от рабочего поля При каждом изменении в: и в появив-
шемся списке выбираем Врач. Щелкаем по стрелке справа от ра-
бочего поля Операция: и в появившемся списке выбираем Кол-во
значений. В рабочем поле Добавить итоги по: устанавливаем га-
лочку (флажок) только в позицию ФИО, остальные галочки уб-
рать, воспользовавшись полосой прокрутки и мышью. Нажать
кнопку ОК. В результате в столбце ФИО после всех больных
врача Орлова появится их число - 3, после всех больных врача
Соколовой - 4 и общее количество больных - 7. В столбце Врач в
соответствующих строках появится фамилия лечащего врача и вид
операции (Количество значений).
В случае больших списков визуальный поиск полученных про-
межуточных итогов представляет определенные трудности. Для об-
легчения этой задачи слева от рабочей таблицы Excel появляются 3
пронумерованные линейки. Для того, чтобы в таблице остались толь-
ко итоги, необходимо щелкнуть мышью по кнопкам « — » на 2 (сред-
ней) линейке. Восстановление списка больных осуществляется щел-
чком мыши по кнопкам «+» на 2 линейке.
Для того, чтобы восстановить исходный список (убрать проме-
жуточные итоги), необходимо открыть раздел меню Данные. Выб-
рать подраздел Итоги... и в открывшемся диалоговом окне Проме-
жуточные итоги нажать кнопку Убрать все.
Упражнения.
1) Сосчитать количество мужчин и женщин.
Решение.
Проведем сортировку больных по полу. Табличный курсор устанавлива-
ем в любую ячейку списка (например, В2). Открываем раздел меню Дан-
ные. Выбираем подраздел Сортировка. В диалоговом окне Сортировка
диапазона щелкаем по стрелке справа от рабочего поля Сортировать по
и в появившемся списке выбираем Пол. Переключатель ставим в положе-
ние по убыванию (щелчком указателя мыши). Нажимаем кнопку ОК. .
Снова открываем раздел меню Данные. Выбираем подраздел Итоги.... В
диалоговом окне Промежуточные итоги щелкаем по стрелке справа от
рабочего поля При каждом изменении в: и в появившемся списке выбира-
ем Пол. Щелкаем по стрелке справа от рабочего поля Операция: и в по-
явившемся списке выбираем Кол во значений. В рабочем поле Добавить
итоги по: мышью устанавливаем галочку только в позицию ФИО. Нажи-
маем кнопку ОК.
2) Определить средний возраст больных врача Соколовой и боль-
ных врача Орлова.
Решение.
Восстанавливаем исходный список — открываем раздел меню Данные,
выбираем подраздел Итоги... и в открывшемся диалоговом окне Про-
межуточные итоги нажимаем кнопку Убрать все.
Проводим сортировку больных по лечащему врачу — открываем раз-
дел меню Данные, выбираем подраздел Сортировка, в диалоговом окне
Сортировка диапазона в рабочем поле Сортировать по устанавливаем
Врач. Переключатель ставим в положение по убыванию (щелчком ука-
зателя мыши). Нажимаем кнопку ОК. . Снова открываем раздел меню
Данные. Выбираем подраздел Итоги.... В диалоговом окне Промежу-
точные итоги в рабочем поле При каждом изменении в: устанавлива-
ем Врач. Щелкаем по стрелке справа от рабочего поля Операция: и в
появившемся списке выбираем Среднее. В рабочем поле Добавить итоги
по: устанавливаем галочку только в позицию Возраст. Нажимаем кноп-
ку ОК.
В результате получим средний возраст больных Соколовой - 39,5
лет, Орлова - 48 лет, и всех больных - 43,14 лет.
3) Найти средний вес больных мужчин врача Орлова, больных
мужчин врача Соколовой, больных женщин врача Орлова и боль-
ных женщин врача Соколовой.
Решение.
Восстанавливаем исходный список — раздел меню Данные, подраздел
Итоги... и в диалоговом окне Промежуточные итоги нажимаем кнопку
Убрать все.
Проводим сортировку больных по полу и лечащему врачу — откры-
ваем раздел меню Данные, выбираем подраздел Сортировка, в диалого-
вом окне Сортировка диапазона в рабочем поле Сортировать по уста-
навливаем Пол. Переключатель ставим в положение по убыванию
(щелчком указателя мыши). В рабочем поле Затем по устанавливаем
Врач. Переключатель ставим в положение по возрастанию. Нажимаем
кнопку ОК. . Снова открываем раздел меню Данные. Выбираем подраз-
дел Итоги.... В диалоговом окне Промежуточные итоги в рабочем поле
При каждом изменении в: устанавливаем Врач. В рабочем поле Опера-
ция: устанавливаем Среднее. В рабочем поле Добавить итоги по: уста-
навливаем галочку в позицию Вес. Нажимаем кнопку ОК.
В результате получим средний вес больных мужчин врача Орлова -
78 кг, больных мужчин врача Соколовой - 73 кг, больных женщин врача
Орлова - 64 кг и больных женщин врача Соколовой - 68,5 кг. Средний
вес всех больных - 71,86 кг.
4. 6. Элементарная
статистическая обработка данных
Ниже будет рассмотрен еще один аспект работы с пакетом Excel, а
именно использование пакета для анализа данных. В медицинской
практике и, особенно, в медицинских исследованиях часто приходится
сталкиваться с необходимостью обработки и анализа данных.
Пакет Excel оснащен средствами статистической обработки дан-
ных. И, хотя Excel существенно уступает специализированным па-
кетам обработки данных, тем не менее, в него включены основные,
наиболее часто используемые статистические процедуры: средства
описательной статистики, критерии различия, корреляционные ме-
тоды и другие, позволяющие проводить необходимый статистичес-
кий анализ медицинских данных.
При рассмотрении применения методов обработки медицинских
данных, также ограничимся только простейшими и наиболее часто
используемыми методами, реализованными в Мастере функций и
Пакете анализа Excel (подробнее со статистической обработкой
медицинских данных и с применением более мощных инструментов
можно познакомиться в разделе 6 — «Компьютерный анализ меди-
цинских данных»).
4. 6.1. Определение основных
статистических характеристик
Демонстрационный пример. Рассмотрим две группы больных та-
хикардией, одна из которых (контрольная) получала традицион-
ное лечение, другая (исследуемая) получала лечение по новой ме-
тодике. Ниже приведены частоты сердечных сокращений (ЧСС) для
каждой группы (ударов в минуту).
Контроль
162
156
144
137
125
145
151
Исследование
135
126
115
140
121
112
130
Требуется провести статистический анализ этих данных.
Решение.
Для проведения статистического анализа прежде всего необходимо ввес-
ти данные в рабочую таблицу Открываем новую рабочую таблицу. Вво-
дим в ячейку Л1 слово «Контроль». Затем в ячейки А2.А8 - соответству-
ющие значения ЧСС. Аналогично в ячейки В1:В8 вводим значения ЧСС
исследуемой группы.
Отметим, что рассматриваемые группы больных со статистичес-
кой точки зрения являются выборками.
Выборка — группа элементов, выбранная для исследования из
всей совокупности элементов. Задача выборочного метода состоит
в том, чтобы сделать правильные выводы относительно всего со-
брания объектов, их совокупности. Например, врач делает заклю-
чения о составе крови пациента на основе анализа ее нескольких
капель.
При статистическом анализе прежде всего необходимо опреде-
лить характеристики выборки, и важнейшей является среднее зна-
чение.
Среднее значение (Хс, М) — центр выборки, вокруг которо-
го группируются элементы выборки.
Для определения среднего значения в контрольной группе необ-
ходимо установить табличный курсор в свободную ячейку (А9).
На панели инструментов нажать кнопку Вставка функции (ft).
В появившемся диалоговом окне Мастер функций выбрать катего-
рию Статистические и функцию СРЗНАЧ, после чего нажать кноп-
ку ОК. Появившееся диалоговое окно СРЗНАЧ за серое поле
мышью отодвинуть вправо на 1-2 см от данных (при нажатой ле-
вой кнопке). Указателем мыши ввести диапазон данных контрольной
группы для определения среднего значения (А2:А8).
Нажать кнопку ОК. В ячейке А9 появится среднее значение выбор-
ки - 145,714.
В качестве упражнения требуется в ячейке В9 определить сред-
нее значение ЧСС для исследуемой выборки.
Упражнение.
Табличный курсор установить в ячейку В9. На панели инструментов на-
жать кнопку Вставка функции (ft). В появившемся диалоговом окне
выбрать категорию Статистические и функцию СРЗНАЧ, после чего на-
жать кнопку ОК. Появившееся диалоговое окно СРЗНАЧ за серое поле
мышью отодвинуть вправо на 1-2 см от данных (при нажатой левой кноп-
ке). Указателем мыши ввести диапазон данных для определения среднего
значения (В2:В8). Нажать кнопку ОК. В ячейке В9 появится среднее
значение выборки - 125,571.
Следующей по важности характеристикой выборки является мера
разброса элементов выборки от среднего значения. Такой мерой
является среднее квадратическое или стандартное отклонение.
Стандартное отклонение (среднее квадратическое отклоне-
ние) — параметр, характеризующий степень разброса элементов
выборки относительно среднего значения. Чем больше среднее квад-
ратическое отклонение, тем дальше отклоняются значения элемен-
тов выборки от среднего значения. Стандартное отклонение обыч-
но обозначается буквой «о» (сигма).
Для определения стандартного отклонения в контрольной группе
необходимо установить табличный курсор в свободную ячейку
(АЮ). На панели инструментов нажать кнопку Вставка функции
(ft). В появившемся диалоговом окне Мастер функций выбрать
категорию Статистические и функцию СТАН ДОТ КЛОН, после
чего нажать кнопку ОК. Появившееся диалоговое окно СТАН-
ДОТ КЛОН за серое поле мышью отодвинуть вправо на 1-2 см от
данных (при нажатой левой кнопке). Указателем мыши ввести
диапазон данных контрольной группы для определения стандарт-
ного отклонения (А2:А8). Нажать кнопку ОК. В ячейке АЮ по-
явится стандартное отклонение выборки - 12,298. Существует
правило, согласно которому при отсутствии артефактов данные
должны лежать в диапазоне M±3s (в примере 145,7±3б,9).
В качестве упражнения требуется в ячейке В10 определить стан-
дартное отклонение ЧСС для исследуемой выборки.
Упражнение.
Табличный курсор установить в ячейку В10. На панели инструментов
нажать кнопку Вставка функции ((г). В появившемся диалоговом окне
выбрать категорию Статистические н функцию СТАНДОТКЛОН, пос-
ле чего нажать кнопку ОК.
Появившееся диалоговое окно СТАНДОТКЛОН за серое поле мы-
шью отодвинуть вправо на 1-2 см от данных (при нажатой левой кноп-
ке). Указателем мыши ввести диапазон данных для определения стан-
дартного отклонения (В2.В8). Нажать кнопку ОК. В ячейке В10 появится
стандартное отклонение выборки - 10,277
4. 6. 2. Выявление достоверности различий
Следующей задачей статистического анализа в рассматриваемом
примере является сравнение данных исследуемой группы с конт-
рольной. Сопоставляя средние значения ЧСС контрольной груп-
пы больных (145,7) и исследуемой (125,6), можно видеть, что они
отличаются. Можно ли но этим данным сделать вывод о большей
эффективности новою препарата?
Для решения задач такого типа используются так называемые
критерии различия, в частности, t —критерий Стьюдента.
Критерий Стьюдента (t) — наиболее часто используется для про-
верки гипотезы: «Средние двух выборок относятся к одной и той же
совокупности». Критерий позволяет найти вероятность того, что оба
средних относятся к одной и той же совокупности. Если эта вероят-
ность р ниже уровня значимости (р < 0,05), то принято считать, что
выборки относятся к двум разным совокупностям.
Уровень значимости — максимальное значение вероятности
появления события, при котором событие считается практически не-
возможным. В медицине наибольшее распространение получил уро-
вень значимости равный 0,05. Поэтому если вероятность, с которой
интересующее событие может произойти случайным образом р <
0,05 , то принято считать это событие маловероятным, и если оно все
же произошло, то это не было случайным.
Для оценки достоверности отличий по критерию Стьюдента при-
нимается нулевая гипотеза, что средние выборок равны между со-
бой. Затем вычисляется значение вероятности того, что изучаемые
события (ЧСС больных в обеих выборках) произошли случай-
ным образом. Для этого табличный курсор устанавливается в сво-
бодную ячейку (АП). На панели инструментов необходимо на-
жать кнопку Вставка функции (ft). В появившемся диалоговом
окне Мастер функций выбрать категорию Статистические и
функцию ТТЕСТ, после' чего нажать кнопку ОК. Появившееся
диалоговое окно ТТЕСТ за серое поле мышью отодвинуть вправо
на 1-2 см от данных (при нажатой левой кнопке). Указателем
мыши ввести диапазон данных контрольной группы в поле Мас-
сив 1 (А2:А8). В поле Массив 2 ввести диапазон данных исследу-
емой группы (В2:В8). В поле Хвосты всегда вводится с клавиату-
ры цифра «2» (без кавычек), а в поле Тип с клавиатуры введем
цифру «3». Нажать кнопку ОК. В ячейке АП появится значение
вероятности — 0,006295.
Поскольку величина вероятности случайного появления анали-
зируемых выборок (0,006295) меньше уровня значимости (р=0,05),
то нулевая гипотеза отвергается. Следовательно, различия между
выборками не случайные и средние выборок считаются достоверно
отличающимися друг от друга. Поэтому на основании применения
критерия Стьюдента можно сделать вывод о большей эффективно-
сти нового препарата (р<0,05).
При использовании t-критерия можно выделить два случая. В
первом случае его применяют для проверки гипотезы о равенстве
генеральных средних двух независимых, несвязанных выборок (так
называемый двухвыборочный t-критерий). В этом случае есть кон-
трольная группа и опытная группа, состоящие, например, из раз-
ных пациентов, количество которых в группах может быть раз-
лично. При заполнении диалогового окна ТТЕСТ при этом
указывается Тип 3.
Во втором же случае, когда одна и та же группа объектов по-
рождает числовой материал для проверки гипотез о средних, ис-
пользуется так называемый парный t-критерий. Выборки при этом
называют зависимыми, связанными (при заполнении диалогового
окна ТТЕСТ указывается Тип /). Например, измеряется содержа-
ние лейкоцитов у здоровых животных, а затем у тех же самых
животных после облучения определенной дозой излучения.
В качестве упражнения рассмотрим такой пример. Имеется тем-
пература (°C) двух групп больных:
37,3 37,1
37,3 37,2
37,4 37,3
37,5 37,4
37,6 37,5
Необходимо определить достоверность различия между группа-
ми при двух вариантах постановки задачи: 1) группы состоят из
различных больных (тип 3); 2) группы состоят из одних и тех же
больных, но первая — до приема жаропонижающего, а вторая - пос-
ле (тип 1).
Упражнение.
В ячейки С1:С5 вводим температуру больных первой группы. В ячейки
D1.D5 вводим температуру больных второй группы.
1) Табличный курсор устанавливается в свободную ячейку (С6). На
панели инструментов необходимо нажать кнопку Вставка функции (fz).
В появившемся диалоговом окне Мастер функций выбрать категорию
Статистические и функцию ТТЕСТ, после чего нажать кнопку ОК. По-
явившееся диалоговое окно ТТЕСТ за серое поле мышью отодвинуть вправо
на 1-2 см от данных (при нажатой левой кнопке). Указателем мыши вве-
сти диапазон данных первой группы в поле Массив 1 (С1:С5). В поле
Массив 2 ввести диапазон данных второй группы (D1.D5) В поле Хвое
ты всегда вводи гея цифра «2» (без кавычек), а в поле Тип введем цифру
«3». Нажать кнопку ОК. В ячейке С6 появится значение вероятности -
0,228053
Поскольку величина вероятности случайного появления анализируе-
мых выборок (0,228053) больше уровня значимости (р=0,05), то нулевая
гипотеза не может быть отвергнута (принимается). Следовательно, разли-
чия между выборками могут быть случайными и средние выборок не счи-
таются достоверно отличающимися друг от друга. Поэтому на основании
применения критерия Стьюдента нельзя сделать вывод о достоверности
отличий двух групп больных по их температуре (р>0,05).
2) Табличный курсор устанавливается в свободную ячейку (D6). На
панели инструментов необходимо нажать кнопку Вставка функции (ft).
В появившемся диалоговом окне Мастер функций выбрать категорию
Статистические и функцию ТТЕСТ, после чего нажать кнопку ОК.
Появившееся диалоговое окно ТТЕСТ за серое поле мышью отодвинуть
вправо на 1-2 см от данных (при нажатой левой кнопке). Указателем
мыши ввести диапазон данных первой группы в поле Массив I (С1:С5).
В поле Массив 2 ввести диапазон данных второй группы (D1:D5). В
поле Хвосты всегда вводится цифра «2» (без кавычек), а в поле Тип
введем цифру «1». Нажать кнопку ОК. В ячейке D6 появится значение
вероятности — 0,003883.
Поскольку величина вероятности случайного появления анализируе-
мых выборок (0,003883) меньше уровня значимости (р=0,05), то нулевая
гипотеза отвергается. Следовательно, различия между выборками не мо-
гут быть случайными и средние выборок считаются достоверно отличаю-
щимися друг от друга. Поэтому на основании применения критерия Стью-
дента можно сделать вывод о том, что в двух группах больных выявлены
достоверные отличия по температуре (р<0,05), что явилось результатом
действия жаропонижающего.
Таким образом, можно видеть, что применение различных типов
критерия Стьюдента может приводить к различным результатам на
основании одних и тех же исходных данных. Можно предложить
следующий приблизительный способ выбора типа критерия: если
не ясно,какой тип критерия выбирать, выбирается тип 3; если оче-
видно, что выборки зависимы, связаны (например, это одни и те же
больные), то следует выбирать Тип 1.
Критерий согласия %2. Бывают ситуации, когда необходимо срав-
нить две относительные или выраженные в процентах величины.
Например, в случае проверки эффективности действия вакцины. Пусть
во время эпидемии в контрольной группе заболело 60 человек, а в
вакцинированной 40 (обе группы включали по 100 человек). Для
проверки достоверности различий здесь критерий Стьюдента приме-
нить не удастся. В таких задачах обычно используют критерий х2
(хи-квадрат).
Здесь, как и в случае с критерием Стьюдента, принимается ну-
левая гипотеза, что средние выборок равны между собой. Кроме
того, определяется ожидаемое значение результата. Обычно это
среднее значение между выборками. В примере (60+40)/2=50, т.
6. мы ожидали, что разницы между группами нет и в обоих случа-
ях должно было заболеть по 50 человек. Затем вычисляется зна-
чение вероятности того, что изучаемые события (заболевания в
обеих выборках) произошли случайным образом. Для этого вво-
дим данные в рабочую таблицу: 60 — в ячейку Е1, 40 — в F1,
50 — в E2.F2. Табличный курсор устанавливается в свободную
ячейку (ЕЗ). На панели инструментов необходимо нажать кнопку
Вставка функции (f*). В появившемся диалоговом окне Мастер
функций выбрать категорию Статистические и функцию ХИ2-
ТЕСТ, после чего нажать кнопку ОК. Появившееся диалоговое
окно ХИ2ТЕСТ за серое поле мышью отодвинуть вправо на 1-2
см от данных (при нажатой левой кнопке). Указателем мыши вве-
сти диапазон данных наблюдавшейся заболеваемости в поле Фак-
тический интервал (E1:F1). В поле Ожидаемый интервал ввес-
ти диапазон данных предполагаемой заболеваемости (E2:F2).
Нажать кнопку ОК. В ячейке ЕЗ появится значение вероятно-
сти — 0,0455.
Поскольку величина вероятности случайного появления ана-
лизируемых выборок (0,0455) меньше уровня значимости (р=0,05),
то нулевая гипотеза отвергается. Следовательно, различия между
выборками не могут быть случайными и выборки считаются дос-
товерно отличающимися друг от друга. Поэтому на основании при-
менения критерия хи-квадрат можно сделать вывод о том, что в
двух I руинах пациентов выявлены достоверные отличия по забо-
леваемости (р<0,05), что явилось результатом вакцинации.
6-1531
4. 6. 3. Выявление взаимосвязей
Важной задачей статистического анализа данных является также
выявление взаимосвязей между выборками. Для оценки степени
взаимосвязи служит коэффициент корреляции.
Коэффициент корреляции (R,r) — параметр, характеризующий
степень линейной взаимосвязи между двумя выборками. Коэффици-
ент корреляции изменяется от -1 (строгая обратная линейная зависи-
мость) до 1 (строгая прямая пропорциональная зависимость). При
значении 0 — линейной зависимости между двумя выборками нет.
На практике коэффициент корреляции принимает некоторые проме-
жуточные значения. Для оценки степени взаимосвязи можно руко-
водствоваться следующими эмпирическими правилами. Если коэф-
фициент корреляции (г) по абсолютной величине (без учета знака)
больше чем 0,95, то принято считать, что между параметрами суще-
ствует практически линейная зависимость (прямая при положитель-
ном г и обратная при отрицательном г). Если коэффициент корреля-
ции г лежит в диапазоне от 0,8 до 0,95, говорят о сильной степени
линейной связи между параметрами; 0,6 < г < 0,8 — говорят о нали-
чии линейной связи между параметрами. При г < 0,4 обычно считают,
что линейную взаимосвязь между параметрами выявить не удалось.
Демонстрационный пример. Имеются результаты наблюдений
частоты сердечных сокращений (ударов в минуту) и частоты дыха-
ния (вдохов в минуту) у группы больных с определенной патологи-
ей:
ЧСС ЧД
120 20
84 15
105 18
92 16
113 19
90 16
80 15
Необходимо определить, имеется ли взаимосвязь между часто-
той сердечных сокращений и частотой дыхания при исследуемой
патологии.
Решение. Для выявления степени взаимосвязи прежде всего не-
обходимо ввести данные в рабочую таблицу. Открываем новую ра-
бочую таблицу. Вводим в ячейку А1 слово «ЧСС». Затем в ячейки
А2:А8 - соответствующие значения ЧСС. Аналогично в ячейки В1 :В8
вводим значения ЧД исследуемой группы. Затем вычисляется значе-
ние коэффициента корреляции между выборками. Для этого таб-
личный курсор устанавливается в свободную ячейку (А9). На пане-
ли инструментов необходимо нажать кнопку Вставка функции (fx).
В появившемся диалоговом окне Мастер функций выбрать катего-
рию Статистические и функцию КОРРЕЛ, после чего нажать кнопку
ОК. Появившееся диалоговое окно КОРРЕЛ за серое поле мышью
отодвинуть вправо на 1-2 см от данных (при нажатой левой клави-
ше). Указателем мыши ввести диапазон данных ЧСС в поле Массив
1 (А2:А8). В поле Массив 2 ввести диапазон данных ЧД (В2:В8).
Нажать кнопку ОК. В ячейке А9 появится значение коэффициента
корреляции — 0,995493. Значение коэффициента корреляции боль-
ше чем 0,95. Значит, можно говорить о том, что при исследуемой
патологии имеется высокая степень прямой линейной взаимосвязи
между частотой дыхания и частотой сердечных сокращений (г=
0,995493) у больных.
Упражнение.
Определить, имеется ли взаимосвязь между рождаемостью и смертностью
(количество на 1000 человек) в Санкт-Петербурге.
Годы Рождаемость Смертность
1991 9,3 12,5
1992 7.4 13,5
1993 6,6 17,4
1994 7,1 17,2
1995 7.0 15,9
1996 6,6 14,2
Решение.
Ввести данные в рабочую таблицу. Открываем новую рабочую таблицу.
Вводим в ячейку А1 слово «Рождаемость» Затем в ячейки Л2 А7 - соот-
ветствующие значения рождаемости. Аналогично в ячейки Bl В7 вво-
дим значения смертности населения Затем вычисляется .значение коэф-
фициента корреляции между выборками Для этого табличный курсор
устанавливается в свободную ячейку (А8). На панели инструментов не-
обходимо нажать кнопку Вставка функции (ft). В появившемся диало-
говом окне Мастер функций выбрать категорию Статистические и фун-
кцию КОРРЕЛ, после чего нажать кнопку ОК. Появившееся диалоговое
окно КОРРЕЛ за серое поле мышью отодвинуть вправо на 1-2 см от
данных (при нажатой левой кнопке). Указателем мыши ввести диапазон
данных рождаемости в поле Массив 1 (А2:А7). В поле Массив 2 ввести
диапазон данных смертности (В2:В7). Нажать кнопку ОК. В ячейке А8
появится значение коэффициента корреляции - -0,68456. Значение ко-
эффициента корреляции по абсолютной величине больше чем 0,6. Зна-
чит, можно говорить о том, что между рождаемостью и смертностью насе-
ления в Санкт-Петербурге имеется некоторая обратная линейная
взаимосвязь (г= -0,68456). Это позволяет предположить зависимость
снижения рождаемости и увеличения смертности в Санкт-Петербурге от
одних и тех же факторов.
4.6.4. Использование пакета анализа
В пакете Excel помимо Мастера функций имеется набор более
мощных инструментов для анализа данных, называемый Пакет ана-
лиза, который может быть использован для решения задач обра-
ботки медицинских данных.
Установка раздела Анализ данных в пакете Excel:
а) в меню Сервис выбрать команду Надстройки;
6) в появившемся списке установить флажок Пакет ана-
лиза.
Возможности пакета анализа данных. Excel позволяет прово-
дить следующие методы анализа:
1. Однофакторный дисперсионный анализ.
2. Двухфакторный дисперсионный анализ с повторениями.
3. Двухфакторный дисперсионный анализ без повторений.
4. Корреляция.
5. Ковариация.
6. Описательная статистика.
7. Экспоненциальное сглаживание.
8. Двухвыборочный F-тест для дисперсий.
9. Анализ Фурье.
10. Гистограмма.
11. Скользящее среднее.
12. Генерация случайных чисел.
13. Ранг и персентиль.
14. Регрессия.
15. Выборка.
16. Парный двухвыборочный t-тест для средних.
17. Двухвыборочный t-тест с одинаковыми дисперсиями.
18. Двухвыборочный t-тест с разными дисперсиями.
19. Двухвыборочный z-тест для средних.
Ввод данных. Для использования пакета анализа исследуемые
данные следует представить в виде таблицы, где столбцами являют-
ся соответствующие показатели. При создании таблицы Excel
информация вводится в отдельные ячейки. Совокупность ячеек,
содержащих анализируемые данные, называется входным диапа-
зоном.
Последовательность обработки данных. Для использования ста-
тистического пакета анализа данных необходимо:
а) указать курсором мыши на пункт меню Сервис и щелкнуть
левой кнопкой мыши;
6) в спускающемся меню выбрать команду Анализ данных (если
команда Анализ данных отсутствует в меню Сервис, то необхо-
димо установить в Excel пакет анализа данных);
в) выбрать необходимую строку в появившемся списке Ин-
струменты анализа',
г) ввести входной и выходной диапазоны и выбрать необхо-
димые параметры.
Описательная статистика. Используется для генерации одномер-
ного статистического отчета, содержащего информацию о централь-
ной тенденции и изменчивости входных данных. Для выполнения
процедуры необходимо:
а) команда Сервис>Анализ данных',
6) в появившемся списке Инструменты анализа выбрать стро-
ку Описательная статистика и нажать кнопку ОК',
в) в появившемся диалоговом окне указать входной диапа-
зон, т. е. ввести ссылку на ячейки, содержащие анализируе-
мые данные. Для этого следует навести указатель мыши на
левую верхнюю ячейку данных, нажать левую кнопку мыши
и, не отпуская ее, протянуть указатель мыши к правой ниж-
ней ячейке, содержащей анализируемые данные, затем отпус-
тить левую кнопку мыши.
г) указать выходной диапазон, т. е. ввести ссылку на ячейки,
в которые будут выведены результаты анализа. Для этого
следует посгаиить переключатель в положение Выходной ди-
апазон (навести указатель мыши и щелкнуть левой клави-
шей), далее навести указатель мыши в поле ввода Выходной
диапазон и щелкнуть левой кнопкой мыши, затем указатель
мыши наводится на левую верхнюю ячейку выходного диа-
пазона и делается щелчок левой кнопкой мыши.
д) в разделе Группировка переключатель устанавливается в
положение по столбцам;
е) устанавливается флажок в поле Итоговая статистика;
ж) нажимается кнопка ОК (указатель мыши наводится на
кнопку ОК и делается щелчок левой кнопкой).
В результате анализа в указанном выходном диапазоне для
каждого столбца данных выводятся следующие статистические ха-
рактеристики: среднее, стандартная ошибка (среднего), медиана, мода,
стандартное отклонение, дисперсия выборки, эксцесс, асимметрич-
ность, интервал, минимум, максимум, сумма, счет, наибольшее, наи-
меньшее, уровень надежности.
Демонстрационный пример 1. В ходе исследования возрастных
изменений слуховой функции у детей использовался тест определе-
ния эмоциональной составляющей речи в условиях маскировки шу-
мом. Были получены результаты:
Отношение Без шума -6 дБ -12 дБ
сигнал/шум 78,6 61,9 45,2
95,2 97,6 97,6
Процент 83,3 61,9 80,9
правильных 85,7 73,8 62,4
ответов 80,4 75,6 70,6
90,2 68,8 69,2
Необходимо определить основные статистические характеристи-
ки в группах результатов.
Решение. Для использования инструментов анализа исследуе-
мые данные следует представить в виде таблицы, где столбцами яв-
ляются соответствующие показатели. Так, значения процентов пра-
вильных ответов при подаче сигнала без шума вводим в диапазон
А1:А6, с шумом 6дБ — в диапазон В1:В6 и т.д. В результате полу-
чим таблицу: А В С
1 78,6 61,9 45,2
2 95,2 97,6 97,6
3 83,3 61,9 80,9
4 85,7 73,8 62,4
5 80,4 75,6 70,6
6 90,2 68,8 69,2
Далее необходимо провести элементарную статистическую обра-
ботку. Для этого, указав курсором мыши на пункт меню Сервис, вы-
бираем команду Анализ данных. Затем в появившемся списке Ин-
струменты анализа выбираем строку Описательная статистика.
В появившемся диалоговом окне указываем входной диапазон —
А1:С6. Указываем выходной диапазон — ячейку А8. В разделе Груп-
пировка переключатель устанавливается в положение по столбцам.
Устанавливается флажок в поле Итоговая статистика и нажима-
ем кнопку ОК.
В результате анализа в указанном выходном диапазоне для каж-
дого столбца данных получим:
Столбец 1 Столбец 2 Столбец 3
Среднее 85,567 Среднее 73,267 Среднее 70,983
Стандартная ошибка 2,5472 Стандартная ошибка 5,4043 Стандартная ошибка 7,1846
Медиана 84,5 Медиана 71,3 Медиана 69,9
Мода #н/д Мода 61,9 Мода #н/д
Стандартное отклонение 6,2394 Стандартное отклонение 13,238 Стандартное отклонение 17.599
Дисперсия выборки 38,931 Дисперсия выборки 175,24 Дисперсия выборки 309,71
Эксцесс -0,6303 Эксцесс 2,5126 Эксцесс 0,7479
Столбец 1 Столбец 2 Столбец 3
Асимметричность 0,6246 Асимметричность 1,4736 Асимметричность 0,113
Интервал 16,6 Интервал 35.7 Интервал 52.4
Минимум 78.6 Минимум 61,9 Минимум 45.2
Максимум 95,2 Максимум 97.6 Максимум 97,6
Сумма 513,4 Сумма 439.6 Сумма 425,9
Счет 6 Счет 6 Счет 6
Здесь наиболее важными являются показатели Среднее, Стан-
дартная ошибка (среднего) и Стандартное отклонение.
Проверка гипотез. Анализ двух выборок (t-тест Стьюдента). Как
указывалось выше, в общем случае необходимо воспользоваться про-
цедурой Двухвыборочный t-mecm с разными дисперсиями, так как
процедуры Парный двухвыборочный t-mecm для средних и Двух-
выборочный t-mecm с одинаковыми дисперсиями относятся к част-
ным, специальным случаям (более подробно см. раздел Компью-
терный анализ медицинских данных).
Для выполнения процедуры анализа необходимо:
а) команда Сервис>Анализ данных-,
б) в появившемся списке Инструменты анализа выбрать стро-
ку Двухвыборочный t-mecm с разными дисперсиями, щелкнуть
левой кнопкой мыши и нажать кнопку ОК',
в) в появившемся диалоговом окне указать Интервал пере-
менной 1, т. е. ввести ссылку на первый диапазон анализируе-
мых данных, содержащий один столбец данных. Для этого сле-
дует навести указатель мыши на верхнюю ячейку первого
столбца данных, нажать левую кнопку мыши и, не отпуская
ее, протянуть указатель мыши к нижней ячейке, содержащей
анализируемые данные, затем отпустить левую кнопку мыши;
г) указать Интервал переменной 2, т. е. ввести ссылку на
второй диапазон анализируемых данных, содержащий один
столбец данных. Для этого следует навести указатель мыши
в поле ввода Интервал переменной 2 и щелкнуть левой кноп-
кой мыши, затем навести указатель мыши на верхнюю ячейку
второго столбца данных, нажать левую кнопку мыши и, не
отпуская ее, протянуть указатель мыши к нижней ячейке, со-
держащей анализируемые данные, затем отпустить левую кноп-
ку мыши.
д) указать выходной диапазон, т. е. ввести ссылку на ячейки,
в которые будут выведены результаты анализа. Для этого сле-
дует поставить флажок в левое поле Выходной диапазон (на-
вести укаг .тель мыши и щелкнуть левой кнопкой), далее на-
вести указатель мыши в правое поле ввода Выходной
диапазон и щелкнуть левой кнопкой мыши, затем указатель
мыши наводится на левую верхнюю ячейку выходного диа-
пазона и делается щелчок левой кнопкой мыши. Размер вы-
ходного диапазона будет определен автоматически, и на эк-
ран будет выведено сообщение в случае возможного наложения
выходного диапазона на исходные данные.
е) нажимается кнопка ОК.
Результаты анализа. В выходной диапазон будут выведе-
ны: средняя, дисперсия и число наблюдений для каждой перемен-
ной, гипотетическая разность средних, df (число степеней свобо-
ды), значение t-статистики, P(T<=t) одностороннее, t критическое
одностороннее, P(T<=t) двухстороннее, t критическое двухсторон-
нее.
Интерпретация результатов. Если величина вероятнос-
ти случайного появления анализируемых выборок ( P(T<=t) двух-
стороннее) меньше уровня значимости (р=0,05), принято считать,
что различия между выборками не случайные, т. е. различия досто-
верные.
Демонстрационный пример 2. Рассматривалась реакция орга-
низма добровольцев в ответ на введение ацетофоса. Измерялась
активность холинэстеразы крови у мужчин и женщин через 2 ч
после однократного введения ацетофоса в дозе 2 мг/кг веса (в
процентах к исходному фону)
N Мужчины Женщины
1 84,5 51,5
2 85,6 75,7
3 92,3 57,6
4 69,2 60,4
5 84,1
Можно ли по этим данным сделать вывод о большей чувстви-
тельности женского организма к действию ацетофоса?
Решение. Для решения задач такого типа используются так
называемые критерии различия, в частности, t-критерий Стьюдента.
Вводим данные: активность холинэстеразы для мужчин — в ди-
апазон А1:А5; активность холинэстеразы для женщин — в диапа-
зон В1:В4 (заметим, что в русифицированной версии Excel знаку
запятой, отделяющей целую часть от дробной, соответствует «запя-
тая»).
Выбор процедуры здесь осуществляется из трех вариантов
t-теста и поскольку данные не имеют попарного соответствия, чис-
ло их различно и говорить о равенстве дисперсий затруднительно,
выбираем процедуру Двухвыборочный t-mecm с разными диспер-
сиями.
Для реализации процедуры в пункте меню Сервис выбираем стро-
ку Анализ данных и далее указываем курсором мыши на строку
Двухвыборочный t-mecm с разными дисперсиями.
В появившемся диалоговом окне задаем Интервал переменной 1.
Для этого наводим указатель мыши на верхнюю ячейку столбца
(А1), нажимаем левую кнопку мыши и, не отпуская ее, протягиваем
указатель мыши к нижней ячейке (А5), затем отпускаем левую кнопку
мыши. Аналогично указываем Интервал переменной 2, т. е. ввести
ссылку на диапазон второго столбца В1:В4. Далее указываем вы-
ходной диапазон. Для этого ставим переключатель в положение
Выходной диапазон (навести указатель мыши и щелкнуть левой
кнопкой), затем наводим указатель мыши в правое поле ввода Вы-
ходной диапазон и, щелкнув левой кнопкой мыши, указатель мыши
наводим на левую верхнюю ячейку выходного диапазона (С1) и
делаем щелчок левой кнопкой мыши. Нажимаем кнопку ОК.
Результаты анализа. В выходном диапазоне появятся сле-
дующие результаты:
Двухвыборочный t-тест с различными дисперсиями
Переменная 1 Переменная 2
Среднее 83,14 61,3
P(T<=t) двухстороннее 0,014190181
Интерпретация результатов. Средние значения активно-
сти холинэстеразы (83% для мужчин и 61% для женщин) довольно
сильно отличаются и нулевая гипотеза о том, что разницы между
группами нет (т. е. средние выборок равны между собой), отвергает-
ся. Это следует из того, что вероятность реализации нулевой гипоте-
зы мала (р=0,014, что меньше чем уровень значимости 0,05, т. е.
р<0,05) и величина вероятности случайного появления анализиру-
емых выборок ( P(T<=t) двухстороннее) меньше уровня значимо-
сти (р=0,05), можно считать, что различия между выборками не
случайные, т. е. различия достоверные.
Таким образом, из приведенных результатов исследования выте-
кает, что организм женщин более чувствителен к действию ацетофо-
са, чем мужской организм с уровнем значимости р<0,05.
Корреляционный анализ. Процедура позволяет получить кор-
реляционную матрицу, содержащую коэффициенты корреляции меж-
ду различными параметрами. Для реализации процедуры необхо-
димо:
а) выполнить команду Сервис>Анализ данных-,
б) в появившемся списке Инструменты анализа выбрать стро-
ку Корреляция и нажать кнопку ОК;
в) в появившемся диалоговом окне указать входной диапазон,
т. е. ввести ссылку на ячейки, содержащие анализируемые
данные. Для этого следует навести указатель мыши на левую
верхнюю ячейку данных, нажать левую кнопку мыши и, не
отпуская ее, протянуть указатель мыши к правой нижней ячейке,
содержащей анализируемые данные, затем отпустить левую
кнопку мыши. Входной диапазон должен содержать не менее
двух столбцов.
г) в разделе Группировка переключатель устанавливается в
положение по столбцам;
д) указать выходной диапазон, т. е. ввести ссылку на ячейки,
в которые будут выведены результаты анализа. Для этого сле-
дует поставить флажок в левое поле Выходной диапазон (на-
вести указатель мыши и щелкнуть левой кнопкой), далее на-
вести указатель мыши в правое поле ввода Выходной
диапазон и щелкнуть левой кнопкой мыши, затем указатель
мыши наводится на левую верхнюю ячейку выходного диа-
пазона и делается щелчок левой кнопкой мыши. Размер вы-
ходного диапазона будет определен автоматически, и на эк-
ран будет выведено сообщение в случае возможного наложения
выходного диапазона на исходные данные
е) нажимается кнопка ОК.
Результаты анализа. В выходной диапазон будет выведе-
на корреляционная матрица, в которой па пересечении соответству-
ющих строки и столбца находится коэффициент корреляции меж-
ду соответствующими параметрами. Ячейки выходного диапазона,
имеющие совпадающие координаты строк и столбцов, содержат зна-
чение 1, так как каждый столбец во входном диапазоне полностью
коррелирует с самим собой.
Интерпретация результатов. Если коэффициент кор-
реляции (г) по абсолютной величине (без учета знака) больше
чем 0,95, то принято считать, что между параметрами существует
практически линейная зависимость (прямая при положительном г
и обратная при отрицательном г). Если коэффициент корреляции
г лежит в диапазоне от 0,8 до 0,95, говорят о сильной степени
линейной связи между параметрами. 0,6 < г < 0,8 — говорят о
наличии линейной связи между параметрами. При г < 0,4 обычно
считают, что линейную взаимосвязь между параметрами выявить
не удалось.
Демонстрационный пример 3. Пусть как и в примере 1 иссле-
довались возрастные изменения слуховой функции у детей и ис-
пользовался тест определения эмоциональной составляющей речи в
условиях маскировки шумом. Были получены результаты:
% распо- знавания 85,6 73,3 71.0 89,1 83,1 76,9 94.5 93,6 86.9
Возраст 7 7 7 11 11 11 15 15 15
Уровень шума 0 6 12 0 6 12 0 6 12
Необходимо выявить, существует ли взаимосвязь между возрас-
том, уровнем шума и эффективностью распознавания эмоций.
Решение. Для выполнения корреляционного анализа вводим в
диапазон А1:13 исходные данные:
А В С D Е F G Н I
_1_ 85,6 73,3 71,0 89.1 83.1 76,9 94.5 93,6 86,9
2 7 7 7 11 11 11 15 15 15
2 0 6 12 0 6 12 0 6 12
Затем в меню Сервис выбираем пункт Анализ данных и далее
указываем строку Корреляция. В появившемся диалоговом окне
указываем входной диапазон А1:13. Указываем, что данные рас-
сматриваются по строкам. Указываем выходной диапазон. Для этого
ставим флажок в левое поле Выходной диапазон и в правое поле
ввода Выходной диапазон вводим А4. Нажимаем кнопку ОК.
Результаты анализа. В выходном диапазоне получаем кор-
реляционную матрицу:
Строка 1 Строка 2 Строка 3
Строка 1 1
Строка 2 0,7687326 1
Строка 3 -0,5863504 0 1
Интерпретация результатов. Из таблицы видно, что кор-
реляция между процентом распознавания и возрастом равна 0,77, а
между процентом распознавания и уровнем шума — -0,59, между
уровнем шума и возрастом — г = 0.
Таким образом, в результате анализа выявлены зависимости:
сильная степень линейной связи между эффективностью распо-
знавания полезного сигнала и возрастом (г=0,77) и слабая об-
ратная линейная связь между эффективностью распознавания по-
лезного сигнала и уровнем маскирующего шума (г=-0,59).
Регрессионный анализ. Линейный регрессионный анализ за-
ключается в подборе графика и его уравнения для набора наблю-
дений. Регрессия используется для анализа воздействия на от-
дельную зависимую переменную значений одной или более
независимых переменных. В Пакете анализа экспериментальные
данные аппроксимируются линейным уравнением до 16 порядка:
Y = аО + а1хХ1 + а2хХ2 + ... + а16хХ16 ,
где Y — зависимая переменная, XI, .... Х16 — независимые пере-
менные, аО, al.а16 — искомые коэффициенты регрессии.
Для получения коэффициентов регрессии необходимо:
а) выполнить команду Сервис>Анализ данных-,
б) в появившемся диалоговом окне Анализ данных в списке
Инструменты анализа выбрать строку Регрессия, указав кур-
сором мыши и щелкнув левой кнопкой мыши. Затем нажать
кнопку ОК\
в) в появившемся диалоговом окне задать Входной интервал
У, т. е. ввести ссылку на диапазон анализируемых зависимых
данных, содержащий один столбец данных. Для этого следует
навести указатель мыши на верхнюю ячейку столбца зависи-
мых данных, нажать левую кнопку мыши и, не отпуская ее,
протянуть указатель мыши к нижней ячейке, содержащей ана-
лизируемые данные, затем отпустить левую кнопку мыши;
г) указать Входной интервал X, г. е. ввести ссылку на диа-
пазон независимых данных, содержащий до 16 столбцов ана-
лизируемых данных. Для этого следует навести указатель
мыши в поле ввода Входной интервал X и щелкнуть левой
кнопкой мышн, затем навести указатель мыши на верхнюю
лев\ и> ячейку диапазона независимых данных, нажать ле-
вую кнопку мыши и, не отпуская ее, протянуть указатель
мыши к нижней правой ячейке, содержащей анализируемые
данные, затем отпустить левую кнопку мыши;
д) указать выходной диапазон, т. е. ввести ссылку на ячейки,
в которые будут выведены результаты анализа. Для этого сле-
дует поставить переключатель в положение Выходной диапа-
зон (навести указатель мыши и щелкнуть левой кнопкой), далее
навести указатель мыши в правое поле ввода Выходной диа-
пазон и щелкнуть левой кнопкой мыши, затем указатель мыши
наводится на левую верхнюю ячейку выходного диапазона и
делается щелчок левой кнопкой мыши. Размер выходного ди-
апазона будет определен автоматически, и на экран будет вы-
ведено сообщение в случае возможного наложения выходного
диапазона на исходные данные;
е) нажимается кнопка ОК.
Результаты анализа. Выходной диапазон будет включать в
себя результаты дисперсионного анализа, коэффициенты регрессии,
стандартную погрешность вычисления Y, среднеквадратичные от-
клонения, число наблюдений, стандартные погрешности для коэф-
фициентов.
Интерпретация результатов. Значения коэффициентов
регрессии находятся в столбце Коэффициенты и соответствуют:
Y-пересечение — аО;
Переменная Х1 — al;
Переменная Х2 — а2, и т. д.
В столбце P-Значение приводится достоверность отличия соот-
ветствующих коэффициентов от нуля. В случаях, когда Р > 0,05,
коэффициент может считаться нулевым; это означает, что соответ-
ствующая независимая переменная практически не влияет на зави-
симую переменную.
Приводимое значение R-квадрат характеризует, с какой степе-
нью точности полученное регрессионное уравнение аппроксимиру-
ет исходные данные. Если R-квадрат > 0'95, говорят о высокой
точности аппроксимации (модель хорошо описывает явление). Если
R-квадрат лежит в диапазоне от 0,8 до 0,95, говорят об удовлет-
ворительной аппроксимации (модель в целом адекватна описыва-
емому явлению). Если R-квадрат < 0,6, принято считать, что точ-
ность аппроксимации недостаточна и модель требует улучшения
(введения новых независимых переменных, учета нелинейностей и
т. д.).
Демонстрационный пример 4. Имеются результаты проводив-
шейся у 8 больных эффективной криодеструкции кожных рубцов
различной толщины.
N 1 Время, мин. 2,4 Толщина рубца, мм 17
2 0,6 3
3 1,7 12
4 1,0 5
5 1,6 8
6 1,5 9
7 1,8 14
8 3,0 20
Необходимо рассмотреть возможность на основании этих дан-
ных определять предполагаемое время криодеструкции.
Решение. Вводим данные: толщина рубца — в диапазон А1:А8;
время криодеструкции — в диапазон В1:В8 (заметим, что знаку
запятой, отделяющей целую часть от дробной, соответствует «запя-
тая»). В пункте меню Сервис выбираем строку Анализ данных и
далее указываем курсором мыши на строку Регрессия. В появив-
шемся диалоговом окне задаем Входной интервал У. Для этого
наводим указатель мыши на верхнюю ячейку столбца зависимых
данных (В1), нажимаем левую кнопку мыши и, не отпуская ее, про-
тягиваем указатель мыши к нижней ячейке (В8), затем отпускаем
левую кнопку мыши. Аналогично указываем Входной интервал X,
т. е. ввести ссылку на диапазон независимых данных А1:А8. Далее
указываем выходной диапазон. Для этого ставим переключатель в
положение Выходной диапазон (навести указатель мыши и щелк-
нуть левой кнопкой), затем наводим указатель мыши в правое поле
ввода Выходной диапазон и щелкнув левой кнопкой мыши, указа-
тель мыши наводим на левую верхнюю ячейку выходного диапазо-
на (С1) и делаем щелчок левой кнопкой мыши. Нажимаем кнопку
ОК.
Результаты анализа. В выходном диапазоне появятся сле-
дующие результаты:
ВЫВОД ИТОГОВ:
Регрессионная статистика
R-квадрат 0,945442
Коэффициенты ... Р-значение ...
Y-пересеч 0,329583 ... 0,070564 ...
Переменная 0,124583 ...5Д8Е-05
Отсюда выражение для определения времени криодеструкции по
толщине рубца будет иметь следующий вид:
Время криодеструкции в мин = 0,33 + 0,125 * (толщину рубца в
мм)
Полученная модель с высокой точностью позволяет определять
время криодеструкции (R 2 =94,54%).
Пример 6. Множественная линейная регрессия. Исследовалась
связь между дефицитом циркулирующей крови при острой желудоч-
но-кишечной геморрагии язвенной этиологии (Y, мл) и двумя факто-
рами: вязкостью крови (XI, условные единицы) и гематокритной ве-
личиной (Х2, проценты). Были получены следующие данные:
Y XI Х2
2200 3,2 22
1600 3,5 25
700 4,3 30
400 4,0 40
1100 3,8 30
800 3,6 39
700 4,2 30
1100 3,3 39
1100 4,1 26
1800 3,4 23
Необходимо рассмотреть возможность оценки дефицита цирку-
лирующей крови на основании измерения двух факторов вязкости
крови и гематокритной величины.
Решенне. Вводим данные: дефицит циркулирующей крови — в
диапазон А1:А10; вязкость крови — в диапазон В1 :В10; гематокрит-
ную величину — в диапазон С1:С10
В пункте меню Сервис выбираем строку Анализ данных и да-
лее указываем курсором мыши на строку Регрессия. В появив-
шемся диалоговом окне задаем Входной интервал Y. Для этого
наводим указатель мыши на верхнюю ячейку столбца зависимых
данных (А1), нажимаем левую кнопку мыши и, не отпуская ее,
протягиваем указатель мыши к нижней ячейке (АЮ), затем отпус-
каем левую кнопку мыши.
Аналогично указываем Входной интервал X, т. е. ввести ссыл-
ку на диапазон независимых данных В1 :С10. Далее указываем
выходной диапазон. Для этого ставим переключатель в положе-
ние Выходной диапазон (навести указатель мыши и щелкнуть ле-
вой кнопкой), затем наводим указатель мыши в правое поле ввода
Выходной диапазон и щелкнув левой кнопкой мыши, указатель
мыши наводим на левую верхнюю ячейку выходного диапазона
(D1) и делаем щелчок левой кнопкой мыши. Нажимаем кнопку
ОК.
Результаты анализа. В выходном диапазоне появятся сле-
дующие результаты:
ВЫВОД ИТОГОВ:
Регрессионная статистика
R-квадрат 0,991366
Коэффициенты ... Р-значспие ...
Y-иерессч 6244,295
Переменная 1 -919,418
Переменная 2 -54,4629
. 7.87154Е-09 .
... 3.71273Е 07 ..
.. 3.2912Е-07 ...
Интерпретация результатов. Дефицит циркулирующей
крови при острой желудочно-кишечной геморрагии язвенной этио-
логии может быть оценен с высокой точностью (с погрешностью
около 5% — R-квадрат = 0,99) из следующего выражения:
Дефицит крови в мл = 6244 - 919 * (вязкость крови) — 54,5*
(гематокритная величина в %)
Дисперсионный анализ - предназначен дли исследования задачи
о действии на намеряемую величину (отклик) одного или несколь-
ких факторов. Причем в однофакторном, двухфакторном и т. д. ана-
лизе влияющие на результат факторы считаются известными, и речь
идет только о выяснении существенности или оценке этого влияния.
Для проведения дисперсионного анализа необходимо:
а) ввести данные в таблицу, так чтобы в каждом столбце ока-
зались данные, соответствующие одному значению исследуе-
мого фактора, а столбцы располагались в порядке возраста-
ния (убывания) величины исследуемого фактора;
б) выполнить команду Сервис>Анализ данных;
в) в появившемся диалоговом окне Анализ данных в списке
Инструменты анализа выбрать процедуру Однофакторный
дисперсионный анализ, указав курсором мыши и щелкнув ле-
вой кнопкой мыши. Затем нажать кнопку ОК;
г) в появившемся диалоговом окне задать Входной интервал,
т. е. ввести ссылку на диапазон анализируемых данных, со-
держащий все столбцы данных. Для этого следует навести
указатель мыши на верхнюю левую ячейку диапазона дан-
ных, нажать левую кнопку мыши и, не отпуская ее, протянуть
указатель мыши к нижней правой ячейке, содержащей анали-
зируемые данные, затем отпустить левую кнопку мыши.
д) в разделе Группировка переключатель устанавливается в
положение по столбцам;
е) указать выходной диапазон, т. е. ввести ссылку на ячейки,
в которые будут выведены результаты анализа. Для этого сле-
дует поставить переключатель в положение Выходной диапа-
зон (навести указатель мыши и щелкнуть левой кнопкой), далее
навести указатель мыши в правое поле ввода Выходной диа-
пазон и щелкнуть левой кнопкой мыши, затем указатель мыши
наводится на левую верхнюю ячейку выходного диапазона и
делается щелчок левой кнопкой мыши. Размер выходного
диапазона будет определен автоматически, и на экран будет
выведено сообщение в случае возможного наложения выход-
ного диапазона на исходные данные;
ж) нажимается кнопка ОК.
Результаты анализа. Выходной диапазон будет включать
в себя результаты дисперсионного анализа: средние, дисперсии, кри-
терий Фишера и другие показатели.
Интерпретация результатов. Влияние исследуемого фак-
тора определяется по величине значимости критерия Фишера, кото-
рая находится в таблице Дисперсионный анализ на пересечении
строки Между группами и столбца P-Значение. В случаях когда Р-
Значение < 0,05, критерий Фишера значим и влияние исследуемого
фактора можно считать доказанным.
Демонстрационный пример 5. В демонстрационном примере 1
необходимо определить влияет ли уровень шума на правильность
распознавания эмоциональной составляющей речи у детей.
Решение. Исследуемые данные вводим в рабочую таблицу Excel
также, как и в примере 1 (диапазон Л1:С6). Выполняем команду
Сервис>Анализ данных. В появившемся диалоговом окне Анализ
данных в списке Инструменты анализа щелчком мыши выбираем
процедуру Однофакторный дисперсионный анализ. Нажимаем кноп-
ку ОК. В появившемся диалоговом окне Однофакторный диспер-
сионный анализ задаем Входной интервал А1:С6. Для этого наво-
дим указатель мыши на ячейку А1 и протягиваем его к ячейке С6
при нажатой левой кнопке мыши. В разделе Группировка переклю-
чатель устанавливается в положение по столбцам. Далее необхо-
димо указать выходной диапазон. Для этого ставим переключатель
в положение Выходной диапазон (навести указатель мыши и щелк-
нуть левой кнопкой), затем щелкаем указателем мыши в правом
поле ввода Выходной диапазон, и щелчком мыши на ячйке А8 ука-
зываем расположение выходного диапазона. Нажимаем кнопку ОК.
Результаты анализа. В результате будет получена следую-
щая таблица.
Однофакторный дисперсионный анализ ИТОГИ
Группы Счет Сумма Среднее Дисперсия
Столбец 1 6 513.4 85,5667 38,93067
Столбец 2 6 439,6 73.2667 175,2387
Столбец 3 6 425,9 70.9833 309,7137
Дисперсионный анализ
Источник вариации 55 MS F Р Значение критическое
Между группами 738,4 2 ЗЮХП 2,114082 0,1552926 3,682317
Внутри групп 2619 15 174,628
Итого 3358 17
Интерпретация результатов. В таблице Дисперсион-
ный анализ на пересечении строки Между группами и столбца
P-Значение находится величина 0,15529. Величина Р-Значение
> 0,05, следовательно критерий Фишера незначим и влияние
фактора шума на эффективность распознавания доказать не уда-
лось.
4. 7. Другие возможности пакета
Материал главы позволяет сделать лишь первые шаги в использо-
вании пакета Excel в работе врача. В ней рассмотрены далеко не
все возможности применения пакета в медицинской практике. На-
пример, Excel является эффективным средством проведения числен-
ного моделирования клинической ситуации или медико-биологичес-
кого объекта, для описания которых используется ряд параметров.
При этом часть этих параметров предполагается известными (ис-
ходные параметры), а часть рассчитывается по формулам. Меняя
во всевозможных сочетаниях значения исходных параметров, мож-
но наблюдать за изменением расчетных параметров и анализиро-
вать получаемые результаты. Excel производит такие расчеты быс-
тро н без ошибок, предоставляя пользователю в считанные секунды
множество вариантов решения поставленной задачи, на основании
которых можно выбрать наиболее приемлемое.
Пд мере возникновения необходимости при дальнейшем, более
глубоком освоении пакета следует обращаться к более полным об-
щим руководствам (см. например, список рекомендованной литера-
туры) или к помощи справочной системы Excel.
При выборе подходящего руководства можно воспользоваться
следующими рекомендациями. В настоящее время в продаже име-
ется большое количество разнообразной литературы по работе с
пакетом Excel. Лучше всего выбирать пособие, относящееся к той
версии, которая установлена на вашем компьютере, хотя это и не
очень принципиально. Также следует убедиться в наличии и пол-
ноте представления в руководстве интересующих вас разделов (на-
пример, графика или статистические возможности пакета). Следу-
ет также обратить внимание на стиль изложения, степень
подробности: изложение материала должно соответствовать ваше-
му уровню знания пакета. При покупке пособий зарубежных авто-
ров необходимо обратить внимание на иллюстрации — лучше, если
они будут приведены для русскоязычной версии.
4. 8. Краткая сводка
основных операций
Запуск Excel
Для запуска Excel необходимо воспользоваться меню, которое
появляется при нажатии на кнопку Пуск.
После запуска на экране появится окно программы Excel.
Окно Excel
Строка заголовка (верхняя граница окна Excel) содержит:
— имя работающего приложения - Microsoft Excel
— кнопки Оконного меню (в конце Строки заголовка):
EEJ — Восстановить, [е]] — Развернуть,
□ — Свернуть,[х\ — Закрыть.
В заголовке окна кроме названия программы приводится и имя
редактируемого файла.
Строка меню занимает вторую строчку основного окна и содер-
жит команды меню, упорядоченные по функциональному признаку.
Под строкой меню находятся так называемые панели инстру-
ментов. Кнопки на этих панелях предназначены для более быстро-
го выполнения команд по сравнению с выбором из меню. Ниже
панелей инструментов находится строка формул, предназначенная
для ввода текста, чисел и формул в ячейки таблицы
Таблица в Excel называется рабочим листом. Один файл Excel
может содержать несколько рабочих листов и называется рабочей
книгой. Для выбора нужного рабочего листа в нижней части окна
находятся ярлычки рабочих листов. Выбор листа осуществляется
щелчком мыши по нужному ярлычку.
Справа и снизу рабочей таблицы находятся:
Вертикальная полоса прокрутки: стрелки прокрутки Т|, бегунок.
Горизонтальная полоса прокрутки.
Открытие таблицы:
Осуществляется выполнением действий: 1) панель Стандарт-
ная - кнопка Открыть или 2) меню Файл - команда От-
крыть.
Создание новой рабочей книги:
Последовательность действий: 1) меню Файл - команда Со-
здать..., или 2) панель Стандартная - кнопка Создать И] - Щел-
чок на кнопке создает новую рабочую книгу.
Ввод данных
Ввод может осуществляться только в активную ячейку. Активная
ячейка — это ячейка, выделенная указателем ячейки (табличным
курсором). Смена активной ячейки производится с помощью кла-
виш управления курсором (стрелок) или мыши.
Ввод информации в активную ячейку выполняется в строке фор-
мул и заканчивается нажатием клавиши Enter.
Для удаления содержимого ячейки необходимо установить таб-
личный курсор на интересующую ячейку и нажать клавишу Delete.
Выделение блока ячеек
Для выделения блока ячеек необходимо указатель мыши устано-
вить в левом верхнем углу блока, нажать левую кнопку мыши и, не
отпуская, переместить указатель в правый нижний угол блока ячеек.
Отпустить левую кнопку.
Построение диаграмм
1. Ввести данные в таблицу.
2. На панели инструментов нажать кнопку Мастер диаграмм.
3. В появившемся диалоговом окне Мастер диаграмм шаг /
из 4 указать тип диаграммы.
4. В диалоговом окне Шаг 2 из 4 выбрать вкладку Диапазон
и в поле Диапазон указать интервал данных. Указать, в ка-
ких строках или столбцах расположены ряды данных. Выб-
рать вкладку Ряд и в поле Подписи оси X: указать диапазон
подписей. Нажать кнопку Далее.
5. В третьем окне ввести заголовок диаграммы и названия
осей. Выбрать вкладку Легенда и указать необходима ли ле-
генда (расшифровка кривых). Нажать кнопку Далее.
6. В четвертом окне указать место размещения диаграммы.
7. Если диаграмма в демонстрационном поле имеет желае-
мый вид нажать кнопку Готово. В противном случае нажать
кнопку Назад и изменить установки.
Редактирование диаграмм
Для редактирования диаграммы необходимо выделить ее как
объект - щелкнуть левой кнопкой мыши в поле диаграммы.
Тип диаграммы, созданной с помощью Мастера диаграмм, мож-
но изменить, если воспользоваться командой Тип диаграммы из меню
Диаграмма (появляется после активизации диаграммы).
Копирование
1. Установить табличный курсор (активность) на ячейку, со-
держащую копируемую информацию (источник), или выделить
соответствующий блок ячеек.
2. Указателем мыши нажать кнопку Копировать на панели
инструментов.
3. На рабочем листе с помощью мыши выделить блок (ячей-
ку), в который будет осуществляться копирование.
4. Указателем мыши нажать кнопку Вставить на панели ин-
струментов.
Автосуммироваиие
1. Установить табличный курсор (активность) на ячейку, в
которой должна находиться сумма.
2. Указателем мыши нажать кнопку Автосумма на панели
инструментов.
3. Если указываемый пунктиром блок соответствует требуемо-
му диапазону суммирования, нажать клавишу Enter. В про-
тивном случае с помощью указателя мыши выделить требуе-
мый блок и нажать клавишу Enter.
Ввод математических формул
Ввод формулы должен начинаться со знака «=» (равно). Все запи-
си в формулах должны осуществляться латинскими буквами
Печать результатов
1. Печать всего рабочего листа.
1 1 Перед печатью необходимо убедиться, что содержание
и форма выводимого документа имеют требуемый вид.
Для этого на панели инструментов с помощью мыши
нажать кнопку Предварительный просмотр.
1.2. В случае, если документ удовлетворяет требованиям,
па панели инструментов нажать кнопку Печать.
1.3. В появившемся диалоговом окне печати нажать кноп-
ку ОК.
2. Печать фрагмента рабочего листа.
2.1. Выделить блок интересующего фрагмента с помощью
мыши.
2.2. Открыть раздел меню Файл, выбрать пункт Область
печати и подпункт Задать.
2.3. Далее идти к пункту 1.1.
3. Печать одной диаграммы.
3.1. Активизировать интересующую диаграмму.
3.2. Далее идти к пункту 1.1.
Форматирование рамки таблицы
1. Выделить блок ячеек, вдоль границ которых должна быть
проведена линия.
2. С помощью мыши на панели инструментов Форматирова-
ние нажать стрелку справа от кнопки Границы.
3. В открывшемся меню выбрать местоположение и тип рамки.
4. Щелкнуть левой кнопкой мыши.
Если рамка сформирована не полностью, повторить процедуру,
начиная с п. 1.
Для удаления рамки следует выделить соответствующий блок
ячеек, повторить п. 2 и в открывшемся меню выбрать вариант без
рамки (левый верхний квадрат)
Работа с простейшими базами данных
Простейшая база данных (список данных) - это таблица, строки
(записи) которой содержат однотипную информацию. Первая строка
таблицы должна содержать имена столбцов (полей).
Просмотр списка данных может осуществляться при помощи
клавиш управления курсором (стрелки, PgUp, PgDn).
Для работы со списками используются команды меню Данные:
Сортировка - осуществляет сортировку списка. Открывает ди-
алоговое окно Сортировка диапазона, в котором можно выбрать до
трех полей сортировки (по возрастанию или по убыванию). После
нажатия кнопки ОК вначале выполняется сортировка по первому
полю, затем в тех позициях, где в первом поле были одинаковые
значения, происходит сортировка по второму полю и затем, анало-
гично, по третьему полю.
Фильтр - осуществляет выбор из списка указанного набора
записей. Режим автофильтрация позволяет проводить отбор запи-
сей, удовлетворяющих заданному критерию. Для фильтрации необ-
ходимо выполнить следующие действия:
— переместить курсор в любое место списка;
— в подменю команды Фильтр выбрать режим Автофильтр-,
— щелкнуть мышью на одной из появившихся кнопок спис-
ков столбцов;
— в появившемся списке значений выбрать нужное значение.
Отмена результатов фильтрации осуществляется выбором зна-
чения Все в списке столбца.
Форма - окно формы данных используется для просмотра, вво-
да и обработки данных. Окно позволяет вести поиск записей по
заданному критерию, дополнять список новыми записями, удалять
ненужные, а также редактировать данные.
Итоги - позволяет вычислять промежуточные итоги по задан-
ному столбцу. Для подведения итогов необходимо выполнить сле-
дующие действия:
— расположить табличный курсор в любом месте списка;
— выполнить сортировку списка по заданному столбцу
(см. Сортировка)-,
— выбрать команду Итоги из меню Данные;
— заполнить диалоговое окно Промежуточные итоги.
Отмена действий. ___________
Кнопки Отменить и Вернуть | на Стандартной пане-
ли инструментов.
Сохранение результатов
Первичное сохранение:
1) панель Стандартная- кнопка Сохранить Й , или
2) меню Файл - команда Сохранить как...
Текущее сохранение:
1) панель Стандартная - кнопка Сохранить [oj, или
2) меню Файл - команда Сохранить.
Рекомендуемая универсальная последовательность действий:
1. Выбрать раздел меню Файл.
2. Выбрать пункт меню Сохранить как ...
3. В появившемся диалоговом окне указать диск, папку и
ввести в поле Имя файла имя файла.
Закрытие рабочей книги:
Строка меню - кнопка Закрыть | X |, или меню Файл — коман-
да Закрыть.
Завершение работы
Для завершения работы необходимо указателем мыши нажать
кнопку |х| в правом верхнем углу экрана. В случае появления
диалогового окна с предложением сохранить данные при необхо-
димости осуществить их сохранение. В противном случае нажать
кнопку Нет.
Получение справочной информации
Возможны следующие варианты получения справочной информа-
ции:
1. Всплывающие подсказки.
2. Контекстное меню (правая кнопка мыши).
3. Помощник.
4. Справочная информация.
Сообщения об ошибках
1. #ДЕЛ/0! — Попытка деления на ноль.
2. #ИМЯ? — Имя функции задано неверно.
3. #Н/Д — Нет данных в ячейке.
4. #ЧИСЛО! — Проблема с числовым значением (например,
ячейка содержит отрицательное число вместо положительно-
го).
КОМПЬЮТЕРНЫЙ
АНАЛИЗ
МЕДИЦИНСКИХ
ДАННЫХ
5.1. Особенности анализа
медицинских данных
В медицинской практике и, особенно, в медицинских исследова-
ниях часто применяются различные методы анализа и обработки
данных. Математика, в частности статистика, широко использует-
ся в медицине. Математические методы позволяют объективно оце-
нивать количественные результаты исследований.
Однако в настоящее время наблюдается определенное отставание
в применении статистических методов анализа в отечественной ме-
дицинской науке. Сравнение отечественных и зарубежных публика-
ций показывает значительно более высокий уровень использования
методов статистики в зарубежных работах.
Достаточно часто встречаются отечественные работы, в кото-
рых анализ ограничивается качественным описанием объектов н
процессов, когда количественные оценки их характеристик сво-
дятся лишь к констатации «увеличения* или «уменьшения» сред-
них значений отдельных признаков. В таких работах данные пос-
ле минимальной обработки представляются в примерно такой
последовательности: изучено... историй болезни, больные распре-
делялись по возрасту следующим образом..., по полу .... по форме
заболевания... (выделяется процент токсических форм), по сро-
кам госпитализации... (указывается процент ранее госпитализи-
рованных), по срокам введения сыворотки..., состоянию иммуни-
зации... и пр. Далее больные могут делиться на привитых и
непривитых, по степени иммунизации, и эти сведения могут сопос-
тавляться с формой заболевания, возрастом и наличием осложне-
ний. Аналогично учитываются и другие факторы.
Для получения такого элементарного анализа, когда достаточ-
но относительных н средних величин, не требуется сколько-ни-
будь сложных математических методов. В том случае, если необ-
ходимо выявить достоверность отличий, степень взаимосвязи между
показателями и другие характеристики данных, требуется исполь-
зование специальных методов анализа, в частности статистичес-
ких.
Для любого врача, связанного с экспериментальными исследова-
ниями (а медицина - это в значительной мере экспериментальная
наука) совершенно очевидна необходимость использования статис-
тических методов в своей работе. При этом роль используемых ста-
тистических методов двояка: с одной стороны они позволяют обна-
руживать ранее неизвестные закономерности, а с другой стороны с
их помощью авторы проверяют достоверность априорно формули-
руемых выводов.
Первой и важнейшей необходимостью при анализе данных явля-
ется корректность и грамотность применения статистических мето-
дов, что требует от автора основательной подготовки в данной обла-
сти знания.
В то же время подготовка в области прикладной статистики в
медицинских вузах для врача-исследователя явно не достаточна.
Некорректность и неполнота применения методов статистики де-
лает весьма сомнительными, а подчас и просто несостоятельными
декларируемые авторами выводы. Восполнить этот пробел необ-
ходимо. Для облегчения решения данной задачи и служит настоя-
щая глава.
Долгое время анализ медицинских данных оставался уделом
специалистов, так как глубокое понимание современных методов
анализа данных требует серьезной математической подготовки.
Вообще говоря, идеальным вариантом является случай, когда че-
ловек, хорошо знающий математическую статистику, применяет ком-
пьютерные методы для анализа своих данных. Однако для того,
чтобы неплохо знать статистические методы, необходима специ-
альная математическая подготовка в объеме вузовского курса, что
нереально для врача. Тем не менее, современная технология обра-
ботки данных позволяет осуществлять минимально необходимый
анализ собственного материала и при отсутствии серьезной подго-
товки по статистике.
Поэтому так же, как сейчас много внимания уделяется обуче-
нию населения приемам оказания первой помощи и простейшим
медицинским процедурам, так и овладение основными статисти-
ческими методами, необходимыми для подготовки и правильного
оформления статей, диссертации, отчетов, является важнейшей за-
дачей для врача, занимающегося исследовательской работой.
В настоящее время редко кто из проводящих статистический
анализ экспериментальных данных вручную выполняет все необ-
ходимые вычисления. Большинство использует разнообразные ком-
пьютерные пакеты программ. Использование компьютера смещает
акценты при анализе данных, требует от исполнителя новых навы-
ков, что заставляет говорить уже о компьютерных методах анализа.
В то же время именно благодаря применению компьютеров возни-
кает возможность для врача, не имеющего специальной математи-
ческой подготовки, воспользоваться основными приемами обработ-
ки экспериментального материала, наиболее часто применяемыми в
исследовательской практике.
Использование компьютера делает достаточно сложные методы
анализа медицинских данных более доступными и наглядными: те-
перь уже не требуется вручную выполнять трудоемкие расчеты по
сложным формулам, строить таблицы и графики — всю эту черно-
вую работу взял на себя компьютер, а человеку осталась главным
образом творческая работа: постановка задач, выбор методов их
решения и интерпретация результатов.
Если раньше для анализа данных в первую очередь требовалось
глубокое знание статистики и владение методами расчетов по дос-
таточно сложным формулам, то в современной компьютерной тех-
нологии обработки данных более важным стало умение работать с
пакетом для обработки данных. При этом, как и прежде, необходи-
мо уметь получить общее представление об обрабатываемых дан-
ных, понимать в каких ситуациях применимы различные статисти-
ческие методы, знать каковы их свойства, уметь интерпретировать
результаты и представлять их в наглядной форме. На этом, в основ-
ном, и будет сосредоточено внимание в настоящем разделе.
В этой главе теоретические основы математических методов
обработки данных сведены к минимуму. Главное внимание здесь
уделено практической стороне анализа данных методами приклад-
ной статистики. В краткой и популярной форме приведены основ-
ные приемы компьютерной обработки цифровых показателей,
которые получены в результате различных медицинских исследо-
ваний и клинических наблюдений, сообщаются разнообразные ме-
тоды и приемы графического представления обработанных дан-
ных.
Цель данной главы — позволить читателям, не имеющим пер-
воначальной математической подготовки, использовать простей-
шие компьютерные методы обработки медицинских данных, не
вникая в теорию вопроса, дать им практическое руководство по
компьютерному анализу и обработке данных, получаемых в ходе
научной работы. Причем основное внимание в разделе уделяется
раскрытию содержательной стороны компьютерных методов ана-
лиза, т. е. пояснению особенностей и ограничений их практичес-
кого применения.
В главе на примере пакета Statistica рассмотрено новое поколе-
ние программных средств, поднявших на более высокий уровень тех-
нологию обработки данных.
Рассматриваемые примеры носят учебный, иллюстративный ха-
рактер.
Читателю этого раздела достаточно подготовки по математике в
объеме обычной программы средней школы, а также желательно пред-
варительное знакомство с главами, посвященными операционной си-
стеме Windows 98 и электронной таблице Excel.
5. 2. Принципы компьютерной
обработки и анализа данных
5. 2.1. Особенности компьютерного анализа
данных
В основе обработки и анализа данных лежат матсматичсскнс ме-
тоды, которые в большинстве своем являются неизменными уже в
течение многих десятилетий. Соответственно неизменны и общие
принципы и последовательность действий при обработке данных.
Однако технология обработки данных меняется, и существенно.
В первую очередь это связано с совершенствованием техничес-
ких средств проведения вычислений (лнсток бумаги, логарифми-
ческая линейка, калькулятор, компьютер).
Компьютерный анализ медицинских данных предполагает не-
которое математическое преобразование данных с помощью опре-
деленных программных средств Следовательно, необходимо иметь
представление как о математических методах обработки данных,
так и о соответствующих программных средствах.
Как уже отмечалось, математические, статистические методы, ре-
ально применяемые на практике, за последние 30 лет существенно
не изменились. Однако, благодаря использованию компьютеров, зна-
чительно расширился круг применяемых методов, и, соответственно,
возникла необходимость в овладении основами этих методов меди-
цинскими работниками.
Напротив, соответствующее программное обеспечение за это вре-
мя изменилось очень сильно. Средства обработки данных появи-
лись одновременно с первыми вычислительными машинами —
раньше операционных систем, редакторов и электронных таблиц.
Со сменой поколений ЭВМ и даже чаще менялись поколения про-
граммных средств обработки данных. И, если возможности пер-
вых ЭВМ по анализу данных не превосходили возможности со-
временных средних калькуляторов, то в 70-е годы появились пакеты,
содержащие практически все те математические методы обработки,
которые включены и в современные пакеты (SSP, BMDP и др.).
Дальнейшее развитие пакетов обработки данных шло по пути со-
вершенствования технологии обработки и анализа данных (табл.
5.1).
Таблица 5.1
Хронология развития пакетов анализа данных
Годы Основные пакеты анализа данных Типы ЭВМ Операционные системы
1970-1985 SSP, BMDP, SAS, SPSS, различные библиотеки EC, CM
1985-1995 Statgraphics,ST AT A, SPSS, SAS, Systat IBM PC DOS
1995-2000 Statgraphics, SPSS, STATISTICA, SAS Pentium Windows
5. 2. 2. Некоторые сведения по статистике
Цель этого раздела — познакомить читателя с основными поня-
тиями статистики, на которые опирается компьютерный анализ дан-
ных. Методы статистического анализа являются универсальными
и могут применяться в самых различных областях человеческой
деятельности, в частности, в медицине. Нс стремясь к строгому фор-
мальному изложению, дадим определения на понятийном уровне.
Выборка — группа элементов, выбранная для исследования из
всей совокупности элементов. Задача выборочного метода состоит в
том, чтобы сделать правильные выводы относительно всего собрания
объектов, их совокупности. Например, врач делает заключения о
составе крови пациента на основе анализа се нескольких капель.
Среднее значение (М,Хс) — центр выборки, вокруг которого
группируются элементы выборки.
Медиана — элемент выборки, число элементов выборки со зна-
чениями больше которого и меньше которого — равно.
Мода — элемент выборки с наиболее часто встречающимся зна-
чением.
Дисперсия (D) — параметр, характеризующий степень разброса
элементов выборки относительно среднего значения. Чем больше
дисперсия, тем дальше отклоняются значения элементов выборки от
среднего значения.
Стандартное отклонение (среднее квадратическое
отклонение, s) — параметр аналогичный дисперсии, но имею-
щий ту же размерность, что и среднее значение, а поэтому и более
удобный.
Ошибка среднего или стандартная ошибка (т) — па-
раметр, характеризующий степень возможного отклонения средне-
го значения, полученного на исследуемой ограниченной выборке, от
истинного среднего значения, полученного на всей совокупности эле-
ментов.
Асимметрия — величина, характеризующая несимметричность
распределения элементов выборки относительно среднего значения.
Принимает значения от — 1 до 1. В случае симметричного распреде-
ления равна 0.
Эксцесс — степень выраженности «хвостов* распределения, г. е.
частоты появления удаленных от среднего значений.
Часто значения асимметрии и эксцесса используют для провер-
ки гипотезы о том, что наблюденные данные (выборка) иринадлс-
7-1531
жат нормальному распределению. Для нормального распределе-
ния асимметрия равна нулю, а эксцесс - трем.
Нормальное распределение — совокупность объектов, в ко-
торой крайние значения некоторого признака — наименьшее и наи-
большее — появляются редко; чем ближе значение признака к сред-
нему арифметическому, тем чаше оно встречается. Например,
распределение пациентов по их чувствительности к воздействию
любого фармакологического агента часто приближается к нормаль-
ному распределению
Коэффициент корреляции (г) — параметр, характеризую-
щий степень линейной взаимосвязи между двумя выборками. Коэф-
фициент корреляции изменяется от — 1 (строгая обратная линейная
зависимость) до 1 (строгая прямая пропорциональная зависимость).
При значении 0 линейной зависимости между двумя выборками нет.
Случайное событие — событие, которое может произойти или
не произойти без видимой закономерности.
Случайная величина — величина, принимающая различные
значения без видимой закономерности, т. е. случайным образом.
Вероятность (р) — параметр, характеризующий частоту появле-
ния случайного события. Вероятность изменяется от 0 до 1, причем
вероятность р = 0 означает, что случайное событие никогда не про-
изойдет, вероятность р = 1 означает, что случайное событие проис-
ходит всегда.
Гистограмма выборки — графическое изображение зависи-
мости частоты попадания элементов выборки от соответствующего
интервала группировки. Единственной целью построения гистограм-
мы выборки является содействие наглядному восприятию значения
статистических величин. Например, можно построить графическое
изображение числа случаев смерти от инфаркта миокарда в зависи-
мости от возраста умерших.
Уровень значимости — максимальное значение вероятности
появления события, при котором событие считается практически не-
возможным. В медицине наибольшее распространение получил уро-
вень значимости равный 0,05. Поэтому если вероятность, с которой
интересующее событие может произойти случайным образом р <
0,05 , то принято считать это событие маловероятным, и если оно все
же произошло, то это не было случайным.
Критерий Стьюдента (t) — наиболее часто используется
для проверки гипотезы: «Средние двух выборок относятся к одной
и той же совокупности». Критерий позволяет найти вероятность
того, что оба средних относятся к одной и той же совокупности.
Если эта вероятность р ниже уровня значимости (р < 0,05), то
принято считать, что выборки относятся к двум разным совокупно-
стям.
Переменная — любая варьируемая величина.
Независимая переменная (фактор) — переменная, варьиро-
вание которой происходит независимо от других величин.
Зависимая переменная (отклик) — величина, изменяющаяся
при изменении одной или большего числа независимых переменных.
Регрессия — линейный регрессионный анализ заключается в
подборе графика и соответствующего уравнения для набора на-
блюдений. Регрессия используется для анализа воздействия на от-
дельную зависимую переменную значений одной или более незави-
симых переменных. Например, на степень заболеваемости человека
влияют несколько факторов, включая возраст, вес и иммунный ста-
тус. Регрессия пропорционально распределяет меру заболеваемос-
ти по этим трем факторам на основе данных наблюдаемой заболе-
ваемости. Результаты регрессии впоследствии могут быть
использованы для предсказания уровня заболеваемости новой, не-
исследованной группы людей.
Дисперсионный анализ — предназначен дли исследования
задачи о действии на измеряемую величину (отклик) одного или
нескольких факторов. Причем в однофакторном, двухфакторном и
т. д. анализе влияющие на результат факторы считаются известны-
ми, и речь идет только о выяснении существенности или оценке
этого влияния (например, исследуется степень влияния тяжести спе-
циального браслета, одеваемого на запястье, на частоту самопроиз-
вольного дрожания мышц рук — тремора).
Арсенал методов анализа данных, предлагаемых современной ста-
тистикой, значительно превосходит элементарные методы, рассмат-
риваемые в настоящей главе Так за рамками рассмотрения остались
широко используемые на практике методы анализа временных ря-
дов и многомерного статистического анализа (т. е..анализа много-
мерных статистических данных). Поэтому для общего представле-
ния о возможностях анализа данных ладим краткий обзор наиболее
широко используемых методов.
Временной ряд — это совокупность последовательных измере-
ний значений переменной (процесса), произведенных через опреде-
ленные, чаще всего равные, интервалы времени.
Для анализа временных рядов используются следующие методы:
— корреляционный анализ — позволяет выявить наибо-
лее существенные периодические зависимости и их задержки
в одном процессе (автокорреляция) или между несколькими
процессами (кросскорреляция) (например, между отведения-
ми в энцефалографии);
— спектральный анализ — позволяет находить периоди-
ческие и квазипериодичсскне зависимости в данных (напри-
мер, анализ ритмов в энцефалографии);
— сглаживание и фильтрация — предназначены для
преобразования временных рядов с целью удаления из них
высокочастотных или сезонных (низкочастотных) колебаний
(например, фильтрация электрокардиограммы с целью удале-
ния артефактов и помех);
— авторегрессия и скользящее среднее — используют-
ся для описания и прогнозирования процессов, проявляющих
однородные колебания вокруг среднего значения (например,
прогнозирование сроков менструального цикла).
Многомерный статистический анализ — предназначен для ана-
лиза исследований, в которых каждое наблюдение представляется
не единственным числом, а некоторым набором чисел, в котором в
заданном порядке записаны все измеренные характеристики объек-
та.
Из методов многомерного статистического анализа наиболее ши-
роко используются следующие:
— факторный анализ — при большом количестве изме-
ряемых показателей используется для обнаружения влияю-
щих на зависимые переменные нескольких основных комп-
лексных факторов (например, при изучении свойств личности
с помощью психологических тестов для объяснения резуль-
татов проведенных исследований их результаты подвергают-
ся факторному анализу, который и позволяет выявить те лич-
ностные свойства, которые оказывали влияние на поведение
испытуемых в проведенных исследованиях);
— дискриминантный анализ — позволяет по имеющим-
ся количественным характеристикам объекта отнести его к
одной из нескольких выделенных групп (например, определе-
ние вида патологии по результатам объективных исследова-
ний больного);
— кластерный анализ — позволяет разбить изучаемую
совокупность объектов на группы «схожих» объектов, назы-
ваемых кластерами (например, выделение особых патологи-
ческих состояний, отличающихся определенной спецификой,
таких как стадии гипертонической болезни).
5. 2. 3. Современная
технология анализа данных
Совершенствование технических средств приводит к изменению
относительной трудоемкости различных этапов процесса обработки
и анализа, что также ведет к изменению технологии обработки дан-
ных вообще и медицинских, в частности. В те сравнительно недав-
ние времена, когда обработка данных осуществлялась вручную, са-
мым трудоемким процессом был этап собственно статистических
вычислений, расчетов по различным формулам. На этом этапе было
сосредоточено внимание специалистов, предлагались различные уп-
рощенные варианты расчетов, более простые методы, специально при-
способленные для ручного счета и т. д.
Затем с появлением первых компьютерных пакетов технология
основывалась на принципе командной строки и требовала довольно
приличных знаний статистики и владения компьютером на уровне
программиста.
Далее развитие пошло по пути использования меню и готовых
процедур, что резко снизило требования как к знанию статистики,
так и к владению компьютером.
И, наконец, в последнее время продолжилось улучшение интер-
фейса с пользователем, активнее используется графический подход,
важное значение приобретает визуализация данных, что еще боль-
ше облегчает обработку данных неспециалисту.
В настоящее время, благодаря использованию компьютеров, вы-
числительный этап стал наименее трудоемким. Облегчились и дру-
гие этапы обработки данных. На первое место по относительной
трудоемкости вышли другие этапы: освоение статистического паке-
та, этап подготовки данных к анализу, этап предварительного ана-
лиза данных и этап интерпретации результатов. Все в целом приве-
ло к изменению технологии обработки и анализа данных.
При этом для применения основных методов обработки данных
от исполнителя требуется лишь выполнение определенных статисти-
ческих правил и грамотное использование пакета. Врачу не нужно
углубляться в сложность математических определений, а следует
понять, для чего и как эти методы используются. Реализации такого
подхода и будет посвящено дальнейшее изложение.
На практике для врача в настоящее время обработка и анализ
данных сводится к решению следующих задач:
1) получение представления об основных статистических ме-
тодах,
2) освоение пакета,
3) собственно анализ данных.
Если ограничиваться минимальными представлениями о статис-
тических методах (см., например, п. 5. 2. 2), то освоение пакета
анализа является одним из наиболее трудоемких этапов обработки
данных.
Собственно анализ данных с использованием статистического
пакета (работа с пакетом, собственно технология анализа данных)
включает следующие разделы.
1. Планирование исследования.
2. Подготовка данных к анализу.
3. Предварительный (разведочный) анализ данных.
4. Выбор метода анализа п его реализация.
5. Интерпретация результатов.
6. Представление результатов.
Планирование исследования. Наиболее предпочтительным слу-
чаем является такой, когда еще до проведения исследования уже
существует определенная ясность о предполагаемых к использова-
нию в дальнейшем методах обработки данных. В этом случае обыч-
но удается спланировать исследование с учетом последующей обра-
ботки данных и избежать ситуаций, когда оказывается, что какие-то
наблюдения были лишними, а каких-то не хватает для реализации
выбранных методов анализа.
К сожалению на практике на начальных этапах исследования
часто еще нет полной ясности о методах обработки результатов ис-
следований. Поэтому следует представлять себе наиболее часто ис-
пользуемые методы обработки медицинских данных и требования к
исходному материалу, предъявляемые ими. Для первоначального
выбора метода обработки может быть использована таблица, при-
водимая ниже (п. 5. 6. 1.).
Подготовка данных к анализу — это крайне важный, зачастую
недооцениваемый этап работы. Обычно он включает: ввод данных,
предварительное преобразование данных, визуализацию данных с
целью формирования представления об исследуемом материале. В
настоящее время практически отпадает необходимость в предвари-
тельных структурировании, построении необходимых выборок, ран-
жировании и т. д. Все эти задачи в современных пакетах автомати-
зированы и выполняются непосредственно при реализации
выбранного метода анализа. На этом этапе остаются только необ-
ходимые преобразования данных и их визуализация, которые тоже
существенно облегчены.
Важное значение приобретает предварительный анализ данных
(или разведочный анализ данных). На этом этапе формируются пред-
ставления о типе анализируемых данных, когда выясняется структу-
ра, определяются зависимости между данными, производится их груп-
пировка и, если это не было ясно с самого начала, осуществляется
предварительный выбор методов анализа. В простейших случаях
обработка данных может ограничиваться этапом предварительного
анализа.
Выбор и реализация метода анализа в связи с многообразием
методов может оказаться нетривиальной задачей. Однако в совре-
менных пакетах введенные данные достаточно просто обработать с
использованием различных процедур, а затем можно выбрать метод,
дающий наилучшие результаты.
Интерпретация результатов анализа часто вызывает затрудне-
ния у исследователей-медиков в связи с ограниченностью знаний в
области статистики. Поэтому к этому этапу следует относиться осо-
бенно внимательно и, по возможности, быть предельно точными в
следовании указаниям руководств. Это же относится и к практичес-
ким рекомендациям и выводам, которые делаются на основе резуль-
татов статистического анализа.
Представление результатов является одним из важнейших ком-
понентов качества применения статистических методов. Поэтому пол-
нота и уровень описания, как самого анализа, так и его результатов,
наглядность их представления не должны снижать общий уровень
выполненной работы, что особенно важно при оформлении диссерта-
ций.
200______ ____________ _
5. 2. 4. Программные средства
анализа данных
Важное значение имеем ыкже программное (редсню (ггатистичег
кий пакет), которое используется при компьютерном анализе. По-
скольку освоение пакета является, пожалуй, самым трудоемким эта-
пом современной технологии обработки и анализа данных, обычно
осваивается только одни пакет и надолго
Для обработки данных и, в частности, медицинских обычно ис-
пользуют дна типа npoi раммиых средств Это пакеты обработки дан-
ных и электронные таблицы.
Пакеты обработки данных. Число пакетов для обработки дан-
ных, получивших распространение в России, достигает несколь-
ких десятков (табл. 5 2). Из зарубежных пакетов эго SYSTAT,
STATGRAPHICS, BMDP, SPSS, SAS, CSS, Statist ica и др. Из отече-
ственных - можно назвать такие пакеты, как STADIA, ЭВРИСТА,
МЕЗОЗАВР, САНИ, КЛАСС-МАСТЕР, СИГАМД (DataScopc)
и др.
Таблица 5.2
Классификация статистических пакетов
Типы Отечественные Зарубежные Стоимость S
Профессиональные Нет SAS, BMDP 2000-10000
Универсальные STADIA Olirnp Siaigraphics, SPSS. S-PLUS STAT1STICA 500-5000
Спец|1ал11лтрова1111ые Mesosaur, DataScopc, Класс-Мастср Эврвста.САНИ Большое количество 200-1500
Основную часть имеющихся пакетов для обработки данных мож-
но отнестп к трем катеюриям: специализированные пакеты, пакеты
общего назначения и профессиональные пакеты.
Специализированные пакеты обычно содержат методы из одного-
двух разделов статистики или методы, используемые в конкретной
предметной области.
Пакеты общего назначения или универсальные. Благодаря от-
сутствию ориентации на специфическую предметную область, широ-
кому диапазону статистических методов, дружелюбному интерфейсу
пользователя они являются наиболее удобными для начинающего
пользователя. При этом хотя в обработке медицинских данных и
ирису'1С1вук>| специфические особенности, пракшческн псе медицин-
ские .задачи могут быть решены с помощью универсальных пакетов.
Профессиональные пакеты предназначены для пользователей, име-
ющих дело со сверхбольшими объемами данных или узкоспециали-
зированными методами анализа.
Кратко рассмотрим основные пакеты обработки данных.
Пакеты STADIA, STATGRAPHICS, SYSTAT, SPSS, Statistic» явля-
ются универсальными пакетами, содержащими большинство стандар-
тных статистических методов. Пакеты SPSS и SYSTAT переведены
на персональные компьютеры с больших ЭВМ, предыдущих поколе-
нии, поэтому, наряду с представительным набором тщательно реали-
зованных вычислительных методов, они сохраняют некоторые арха-
ические элементы. Пакеты STADIA, Statistica и STATGRAPHICS
исходно разработаны для ПЭВМ, а поэтому проще в обращении. Эти
накопи содержа!, вероятно, наибольшее количество методов статпс-
тнчеч кого анализа.
Пакеты ЭВРИСТА и МЕЗОЗАВР являются специализирован-
ными вакезами, предназначенным и для авали «а временных рядов и
pei ресспониого авали :а.
Пакет КЛАСС-МАСТЕР предназначен для кластерного анализа
данных.
Паке-i САНИ предназначен для анализа и визуализации разно-
типных данных, в основном, нечисловой природы.
Отдельную ।руину спецналпзнроваппых пакетов составляют па-
кеты, предназначенные для решения задач медицинской craincTHKH.
Примером таких про1раммпых средств являются паксня Epi info,
РЕР1, I'1 Bayers, служащие для статистической обработки эпидемио-
логических данных.
Практчески все статистические пакеты обссиечипакп широкий
набор средств визуализации данных: построение графиков, двух- и
трехмерных дна! рамм, а часто н различные средства деловой графи-
ки.
Для обработки медико-биологической информации обычно псполь-
|уют универсальные пакеты iipoipaMM обработки данных, такие как
Statistica, S TADIA, SYSTAT, SPSS, Statgraphics и другие.
Электронные таблицы или табличные процессоры менее удоб-
ны для анализа медицинских данных. Тем не менее, простейшая
статистическая обработка данных в диссертационных работах час-
то проводится именно с помощью электронных таблиц вследствие
их широкой распространенности.
Электронные таблицы предназначены, в основном, для организа-
ции относительно несложных расчетов с большим количеством иден-
тичных данных, например, бухгалтерских расчетов.
Все распространенные электронные таблицы позволяют вычис-
лять значения элементов таблиц по заданным формулам, строить по
данным в таблице различные графики и т. д. Многие из них предо-
ставляют и дополнительные возможности. Некоторые из них расши-
ряют возможности по обработке данных — трехмерные таблицы, связь
с базами данных и т. д.
Наиболее популярные электронные таблицы Suprecalc, Quatro PRO,
Lotus 1-2-3, Excel и другие по мере развития стали оснащаться сред-
ствами статистической обработки данных. И, хотя даже самые мощ-
ные из них (Excel) существенно уступают специализированным па-
кетам обработки данных, тем нс менее, в такие пакеты включены
наиболее часто используемые статистические процедуры: средства
описательной статистики, методы регрессионного анализа, средства
анализа временных рядов, сглаживания и прогнозирования.
Сравнительные характеристики основных пакетов для обра-
ботки н анализа данных. Рассмотрим подробнее сравнительные
характеристики наиболее распространенных пакетов, используемых
для обработки и анализа данных: Statgraphics, Statistica, SPSS и
Excel (табл. 5. 3). Все эти пакеты работают в среде Windows, одна-
ко имеют определенные отличия.
В частности, пакет SPSS создавался еще для «больших» машин
и последовательно переводился для работы в среде DOS, а затем
Windows. Пакет хорошо отработан, приближается по своим воз-
можностям к профессиональным пакетам, и реализация статисти-
ческих процедур хорошо приспособлена к практической работе.
Пакет Statistica специально создавался для работы в среде
Windows. Отличается наиболее развитым интерфейсом с пользова-
телем, богатыми графическими возможностями.
Пакет Statgraphics разрабатывался для работы в среде DOS, а
затем был адаптирован к операционной системе Windows. По сво-
им характеристикам пакет занимает промежуточное положение меж-
ду SPSS и Statistica.
Электронная таблица Excel включена в рассмотрение ввиду ши-
рокого распространения при простейшем статистическом анализе
данных. Важным преимуществом пакета Excel является его руси-
фицированность. Поэтому, в частности, пакет Excel может быть
также использован и при оформлении результатов работы.
Заметим, что в настоящее время появляются новые версии рас-
сматриваемых пакетов.
Таблица 5.3
Сравнительные характеристики основных
статистических пакетов
Характеристика Statgraphics Plus SPSS Statistica Excel
Фирма Manugistics SPSS StatSoft Microsoft
Версия 2.2 7.0 5,0 2000
Год разработки 1996 1995 1995 1999
Год 1 версии 1983 1975 1990
Объем пакета МБ 14,5 26,3 16,3
Доступность 4 3 2 1
Русифицироваиность - - -/+ +
Число процедур >250 >250 >250 19
Простота освоения 3 2 4 1
Литература + - + +
Обучение - - + +
Знание статистики 1 2 4 3
Удобство работы 2 1 3 4
Визуализация 2 3 1 4
Подготовка к анализу 3 1 4 2
Предварит анализ 2 3 1 4
Интерпретация результатов + - - -
Ясность результатов • 2 4 3
Цифры 1-4 в таблице отражают экспертную оценку автора пре-
имуществ одного пакета перед другими (1 - высшая степень).
5.2. 5. Основные принципы выбора
пакета для анализа данных
Первым предварительным этапом работы по компьютерному ана-
лизу данных является выбор пакета программ для анализа дан-
ных. Только после знакомства с пакетом и его освоения можно
приступать непосредственно к обработке и анализу данных.
При выборе пакета для анализа данных можно выделить два
аспекта:
а) первоначальный выбор пакета анализа
б) текущий выбор при переходе на более современный, более
мощный пакет. Подходы в обоих случаях несколько отлича-
ются.
В первом случае на выбор накладываются следующие ограни-
чения.
1. Возможности компьютера.
2. Возможности получения установочной версии пакета.
3. Характеристики пакета.
По первому пункту следует выбирать наиболее современные
версии пакетов из тех, которые могут быть установлены на имею-
щийся компьютер. Второй пункт очевиден — выбирать можно
из тех пакетов, которые доступны. Что касается характеристик
пакета, то здесь следует рассмотреть такие аспекты: а) вычис-
лительные возможности, б) удобство работы, в) сложность освое-
ния.
а) Вычислительные возможности. В случае если необходи-
мо обрабатывать медицинские данные умеренных объемов
(до нескольких тысяч наблюдений) стандартными статис-
тическими методами, то лучше всего использовать универ-
сальные пакеты. Если смотреть с позиций врача-исследова-
теля, то все современные универсальные статистические
пакеты по своим вычислительным возможностям полностью
покрывают возможные потребности (Statistica, SPSS, SAS,
Statgraphics, Systat и другие пакеты, работающие в операци-
онной системе Windows 95,98). Тем не менее, всегда следует
убедиться, что выбранный пакет содержит требуемые методы
обработки.
6) Удобство работы. Все современные пакеты достаточно удоб-
ны в работе (когда они уже освоены).
в) Сложность освоения. По сложности освоения пакеты не-
сколько различаются, и здесь следует отдать предпочтение
русифицированным пакетам, пакетам, по которым имеется до-
ступная литература, пакетам, по которым имеется возможность
пройти курс обучения.
Следует заметить, что без крайней необходимости (невозмож-
ность обеспечить необходимую обработку данных) не желательно
менять выбранный и освоенный пакет анализа, так как это приведет
к значительному увеличению трудозатрат.
Теперь о подходе при замене пакета на более современную вер-
сию. Здесь есть две крайности:
1. Стремление к постоянному обновлению, установке самых
последних версий пакетов — обычно отнимает много сил, не
позволяет выработаться полезным стереотипам действий, в то
же время не приводит к ощутимому росту возможностей.
2. Привязанность к устаревшим пакетам — чаще всего не
позволяет в полной мере использовать возможности совре-
менной техники и программного обеспечения.
Существует некий эмпирический оптимум, который может опре-
деляться примерным сроком эксплуатации пакета в 5-7 лет, по
истечении которого целесообразно осуществлять переход к более
современным пакетам. При этом предпочтительно выбирать оче-
редную версию того же пакета, который использовался ранее
(например, DOS-версию пакета Statgraphics можно заменить на
версию пакета Statgraphics для Windows.). Преемственность зна-
чительно облегчает процесс перехода.
Ниже будут описаны основные приемы работы с одним из наи-
более часто используемых статистических пакетов — пакетом
Statistica, удовлетворяющим всем вышеперечисленным требова-
ниям, который может быть рекомендован в качестве основного
пакета для анализа и обработки данных медицинских исследова-
ний.
5. 3. Пакет Statistica
и его основные элементы
5. 3.1. Краткая характеристика
пакета Statistica
В последнее время достаточно широкое распространение для об-
работки медико-биологических данных получил хорошо зареко-
мендовавший себя пакет программ обработки данных общего на-
значения Statistica for Windows (ниже Statistica). Поэтому
естественным представляется выбор этого пакета в качестве при-
мера для рассмотрения.
Пакет Statistica версия 5.0 разработан фирмой StatSoft Inc.
(США) в 1995 г. и является одним из лучших современных паке-
тов обработки и анализа данных. На рынке, кроме последней вер-
сии 5.1 для MS Windows, также доступна его DOS-версия Statistica,/
DOS. Имеются и их упрощенные модификации, содержащие в на-
чале слово Quick: Quick-Statistica/W и аналогично для DOS.
Пакет Statistica является хорошо сбалансированным по соот-
ношению «мощность/удобство». Наличие достаточно широкого
спектра функциональных алгоритмов делает его достаточно при-
влекательным как для начинающих, так и для статистиков-про-
фессионалов. Statistica имеет большое число заранее подготов-
ленных процедур (более 250). Пакет позволяет проводить
исчерпывающий, всесторонний анализ данных для научного при-
менения. Тем нс менее, в целом Statistica по мощности все же усту-
пает и пакету SAS, и SPSS, и SYSTAT’y (например, отсутствуют
методы планирования экспериментов, графика по методам контро-
ля качества). Пакет доступен. Имеется значительное количество
литературы по работе с ним. Чтобы начать успешно работать с
этим пакетом, пользователю нс требуется серьезная подготовка по
статистике.
Statistica позволяет импортировать или экспортировать данные
формата ASCII, dBASE, Lotus 1-2-3. Кроме того, пакет способен ком-
поновать данные для анализа из различных файлов, осуществлять
выборку подмножеств данных, их ранжирование или сортировку по
тем или иным условиям, всегда имеется возможность отредактиро-
вать данные в среде пакета и добавить описательный текст к анали-
зируемым наборам данных (файлам).
Особенно выделяются графические возможности. Графика и сред-
ства редактирования графических материалов являются наиболее
сильной стороной пакета. Представлены сотни типов графиков: дву-
мерные или трехмерные (имеются даже графики типа 4-D), матри-
цы и пиктограммы. Есть возможность разработать свой дизайн гра-
фика и добавить его в меню.
Statistica обладает превосходными средствами представления
результатов анализа в виде таблиц и графиков, позволяет автома-
тически создавать отчеты по проделанной работе. Связь с другими
Windows-приложениями легка и естественна. Система подсказок
составлена продуманно и удобна в обращении. С ее помощью можно
обучаться не только работе с самим пакетом, но и современным
методам статистического анализа. В экранный справочник входит
почти вся информация печатной документации. Однако содержа-
щиеся в документации и экранном справочнике рекомендации по-
рой недостаточно полны, а порой — чересчур детальны. Кроме
того, они не всегда стыкуются с иерархическим стилем пакета.
Пакет «Statistical 5.0 работает в операционной среде Windows
95, 98 и не предъявляет серьезных требований к аппаратному обес-
печению. Для работы необходим компьютер с процессором не хуже
I486, с тактовой частотой нс ниже 66 МГц и оперативной памятью не
менее 8 МБ. На жестком диске установленный пакет занимает про-
странство около 20 МБ.
Пожалуй, основным недостатком пакета Statistica пока является
его нерусифицированность (хотя в настоящее время уже и имеется
русифицированная версия пакета, но она еще не достаточно доступ-
на широкому кругу пользователей).
Кроме того, пакет Statistica достаточно труден в освоении. Недо-
статки, усложняющие его освоение: английский язык, чрезвычайно
большое количество возможностей и опций, выводимых на экран
(перегруженный интерфейс с пользователем). Пользователю-нович-
ку в статистике дополнительным осложнением явится также то, что
пакет предполагает владение статистической терминологией. При-
чем значительная часть процедур названа по именам создателей,
что нс принято в отечественной статистической школе.
Существует мнение, что по удобству работы пакет несколько ус-
тупает другим универсальным пакетам.
Ниже, при знакомстве с пакетом, из всего богатейшего множества
его возможностей будут рассмотрены только самые основные (вви-
ду ограниченности объема главы).
При рассмотрении применения методов обработки медицинских
данных также ограничимся только наиболее часто используемыми
методами.
Кроме того, поскольку каждую операцию в пакете можно осуще-
ствлять несколькими способами, и учитывая ограниченность объе-
ма, как правило, будет рассматриваться только один способ - либо
наиболее простой по реализации, либо наиболее естественный по
последовательности выполнения.
При изучении пакета Statistica при необходимости будут да-
ваться указания аналогий и отличий с электронной таблицей Excel.
Ниже предполагается, что пакет Statistica уже установлен на
компьютере с операционной системой Windows 98 в соответствии
с указаниями, приведенными в документации к пакету.
5.3.2. Запуск пакета
и характеристика модулей
Последовательность запуска пакета. Для запуска пакета необ-
ходимо нажать кнопку Пуск операционной системы Windows 98 и
в меню Программы выбрать папку, которая содержит систему
Statistica. В этой папке выбирают ярлык программы Statistica и
щелкают по нему мышью.
После запуска программы на экране появляется Переключатель
модулей - Module Switcher (рис. 5.1), при помощи которого можно
выбрать необходимый для работы модуль. При этом пользователь
должен самостоятельно решить, какого сорта анализ ему необходи-
мо сейчас выполнить. Список модулей и порядок их следования в
окне могут быть определены пользователем, что дает ему дополни-
тельные удобства в гибкости настройки.
Statistica по своей структуре как бы состоит из нескольких свя-
занных между собой «мини-пакетов» (модулей). Эти «мини-паке-
ты» взаимодействуют друг с другом, имея одинаковый формат си-
стемных файлов. Так, если нужен раздел линейной регрессии, то
необходимо покинуть окружение главного модуля пакета и выйти
в окружение модуля («мини-пакета») линейной регрессии.
ДлЛ Nonparametrics/Distrib.
ANOVA/MANOVA
IZ Multiple Regression
|A> Nonlinear Estimation
k^Time Series/Forecastinq
P" Cluster Analysis
III Data Management/MFM
•pb Factor Analysis
Canonical Analysis
Multidimensional Scaling
Descriptive statistics,
breakdown tables,
frequency tables,
crosstabulations (with
banners, multiple
response tables), reports;
correlations, regressions;
t-tests; differences
between variances, r‘s,
proportions; probability
calculators;...;
Also, Quick Basic Stats
are available from all
toolbars;
Customize list..
Switch То
Cancel
Рис. 5. 1. Переключатель модулей пакета Statistica.
Краткая характеристика модулей пакета. Statistica предлагает
пользователю широкий выбор методов анализа. Пакет включает в се-
бя следующие основные специализированные статистические модули:
• Основные статистические методы и таблицы (Basic Statistics/
Tables) — описательные методы статистики, таблицы частот и
корреляций, критерии различия и другие базовые статистичес-
кие методы;
• Нспараметричсская статистика (Nonparamctrics/Distributi-
on) — внутригрупповые и межгрупповые непараметрические
тесты, сравнение различных дискретных и непрерывных тео-
ретических распределений с распределением наблюдаемых ве-
личин;
• Дисперсионный анализ (ANOVA/MANOVA) — однофак-
торный и многофакторный дисперсионный и ковариационный
анализ;
• Множественная регрессия (Multiple Regression) - различ-
ные методы множественной линейпой и фиксированной нели-
нейной регрессии (в частности, полиномиальной, экспоненци-
альной, логарифмической и др.);
• Нелинейное оценивание (Nonlinear Estimation) — методы
подгонки к нелинейным зависимостям данных различных фун-
кций, в том числе заданных пользователем;
• Анализ временных рядов и прогнозирование (Time Series/
Forecasting) — анализ при помощи временных рядов (рядов
Фурье и др ) и прогнозирование временных зависимостей, в
том числе анализ сезонных колебаний;
• Кластерный анализ (Cluster Analysis) — различные методы
кластерного анализа и классификации;
• Факторный анализ (Factor Analysis) — выделение наибо-
лее существенных факторов сложного объекта методами глав-
ных компонент, минимальных остатков, максимального прав-
доподобия;
• Дискриминантный функциональный анализ (Discriminant
Analysis) — дискриминантный анализ, позволяющий на осно-
ве определенного критерия отнести объект к некоторому клас-
су;
• Анализ длительностей жизни (Survival Analysis) — анализ
долговечности (выживания) для задач биологии, медицины,
социологии (в частности, для страховых компаний), и др.;
• Каноническая корреляция (Canonical Analysis) — метод ка-
нонического анализа корреляции между двумя группами пе-
ременных;
• Моделирование структурных уравнений SEPATH — много-
мерный анализ с помощью моделирования причинных связей
между переменными линейными структурными уравнениями,
в том числе оценка достоверности результатов методом стати-
стического моделирования Монте-Карло;
• Лог-линейный анализ (Log-linear Analysis) — логарифми-
ческий линейный анализ сложных многоуровневых таблиц ча-
стот, и ряд других статистических модулей.
Несколько модулей объединены в группу Промышленная ста-
тистика:
• Контроль качества (Quality Control) — широкий набор ме-
тодов контроля качества;
• Анализ процессов (Process Analysis) — набор методов ана-
лиза производственных процессов, в том числе калибровоч-
ный анализ повторяющихся партий продукции;
• Планирование эксперимента (Experimental Design) — мо-
дуль планирования эксперимента, который также может быть
использован и в медицинских исследованиях.
Модули программы не являются независимыми друг от друга и
часто используют одни и те же процедуры. В процессе работы
достаточно легко переключиться с одного модуля на другой.
Интересной особенностью пакета является настройка функций
под экран, открытый в данный момент времени.
В совокупности эти и другие модули Statistica покрывают весь
спектр современной статистической обработки.
5. 3. 3. Основной экран пакета
После выбора модуля необходимо нажать кнопку Включить
(Switch То) для его запуска. Появляется окно модуля (рис. 5. 2.).
Для определенности выберем модуль Основные статистические
методы и таблицы (Basic Statistics/Tables).
Основные элементы окна «Statistics». Основные элементы окна
и его структура не зависят от того, в каком конкретно модуле произ-
водится работа.
Строка заголовка. Находится в самой верхней части окна и со-
держит пиктограмму Statistica, которая находится в левой части строки,
название активного статистического модуля и три кнопки управле-
ния размерами основного окна.
Строка меню. Занимает вторую строчку основного окна модуля
и содержит команды меню, упорядоченные по функциональному при-
знаку. При выборе раздела меню появляются выпадающие меню.
Выбор осуществляется указателем мыши и щелчком по левой кла-
више. Разделы меню: Файл (File), Правка (Edit), Вид (View), Ана-
лиз (Analysis), Графики (Graphs), Опции (Options), Окно (Window),
Справка (Help).
Набор разделов меню изменяется в зависимости от вида дей-
ствий (исходные данные, графики и т. д.). В принципе с помощью
меню можно осуществить любую операцию в пакете, однако обычно
предусмотрены более простые варианты действий Например, в лю-
бой момент работы щелчком правой кнопки мыши можно вызвать
дополнительные контекстные меню, которые существенно ускоряют
работу с пакетом.
Рис. 5.2. Окно модуля Основные статистические методы и таблицы.
Панель инструментов. Панель инструментов содержит кнопки
для быстрого доступа к наиболее часто используемым командам меню.
Наведя указатель мыши на соответствующую клавишу, можно по-
лучить ее название. Благодаря панели инструментов, для выполне-
ния большинства задач достаточно нескольких щелчков мыри, так
как почти для всех функций пакета здесь имеются пиктограммы.
Панель инструментов изменяется в зависимости от вида действий
(исходные данные, графики и т. д.).
Рабочая область пакета. В рабочей области могут быть выведе-
ны различные документы. Обычно на рабочей области располагают-
ся следующие документы:
— электронная таблица с исходными данными. Для текуще-
го анализа можно открыть только одну такую таблицу;
— электронные таблицы с результатами анализа;
— набор графиков;
— отчет.
Кроме того, здесь может располагаться стартовая панель активно-
го модуля и кнопка Автозадач.
Окно документа. Каждое окно документа, расположенное в ра-
бочей области, имеет стандартную структуру. Оно состоит из строки
заголовка, рабочей области для ввода или отображения информации
и инструментов по управлению окном - линеек прокрутки, кнопок и
т. п. Как и все окна в среде Windows оно может быть свернуто до
пиктограммы, иметь нормальное и полноэкранное представление.
Стартовая панель модуля. После запуска любого модуля
Statistica на экране автоматически появляется Стартовая панель
(Startup panel) этого модуля. Панель обеспечивает быстрый доступ
ко всем статистическим процедурам, входящим в состав данного
модуля (кроме того, все операции продублированы в пунктах выпа-
дающего меню).
Хотя вид стартовой панели зависит от конкретного модуля, име-
ются элементы, общие для всех модулей. Окно Стартовой панели
имеет строку заголовка с названием модуля. В правом верхнем углу
расположены кнопки справки и закрытия Стартовой панели. Слева
от названия находится кнопка Continue - Продолжить. Вызов про-
цедуры осуществляется двойным щелчком мыши на названии проце-
дуры. Стартовая панель содержит кнопки открытия файла дан-
ных, выбора подмножества данных из файла и процедуры
приписывания весов для данных.
При работе со стартовой панелью, как и при работе в других ок-
нах, если не совсем ясна последовательность дальнейших действий,
можно нажать знак в правом верхнем углу этого окна и полу-
чить подробную информацию обо всех его элементах. Впрочем, луч-
ше нажать кнопку ОК, и программа сама подскажет, что делать даль-
ше.
Если возникает необходимость вызова исходного окна стартовой
панели (Startup Panel) по ходу работы, тогда она вызывается из
раздела Анализ (Analysis) главного меню программы.
Строка состояния. Строка состояния расположена в нижней ча-
сти окна системы Statistica и отражает состояние, в котором находит-
ся система, позволяя осуществлять управление каналами вывода,
условиями выбора случаев и приписывания весов
5. 4. Подготовка данных к анализу
5. 4.1. Общая характеристика этапа
Современная технология обработки данных, как и прежде, начина-
ется с этапа подготовки данных к анализу, целью которого являет-
ся приведение данных к виду, позволяющему провести последую-
щую их обработку, и предварительное формирование представлений
о типе (структуре) анализируемых данных.
Обычно при проведении медицинского исследования стремятся
учесть максимальное количество характеристик, которые существен-
ны при анализе исследуемого вопроса. При этом исследование состо-
ит из нескольких серий наблюдений, в которых в идентичных усло-
виях регистрируются параметры отдельных объектов (например,
больных каким-либо заболеванием). Имея дело с серией наблюде-
ний, следует стремиться выразить их в простой форме, которая по-
зволила бы непосредственно или путем последующих вычислений
сделать из них заключения.
Все данные целесообразно свести в единую таблицу, в которой
по строкам расположены различные объекты наблюдения (напри-
мер, больные), а по столбцам параметры (например, соответствую-
щие температура, частота сердечных сокращений, артериальное дав-
ление и т. и.). Внутри этой таблицы объекты могут быть объединены
в несколько групп в соответствии с общим признаком (по возрасту,
по патологии и т. д.). Если предусмотреть столбцы с «группирую-
щими» признаками (возрастные группы, тип патологии и т. д.), то
пакет Statistica при дальнейшей обработке позволяет проводить груп-
пировку автоматически.
Чем больше групп может быть выделено, тем больше вариантов
открывается для анализа. И если в дальнейшем окажется, что ка-
кие-то разбиения излишни, то при обработке отдельные группы
легко могут быть объединены. Однако необходимо следить, чтобы
число объектов в группе не было слишком малым — желательно
не менее пяти. Следует стремиться к тому, чтобы все клетки табл и-
цы были заполнены. Если удастся обеспечить равенство групп по
числу объектов, это может расширить возможности анализа.
При использовании пакета Statistica в ходе подготовки данных
нет необходимости весь исходный материал представлять в число-
вой форме. Пакет автоматически переводит все качественные дан-
ные в цифровую форму, т. е. кодирует их. Кодирование качествен-
ных значений числами дает возможность анализировать эти
значения наравне с количественными и применять к ним те же
процедуры. При этом, однако, следует соблюдать определенную ос-
торожность при выборе процедуры и интерпретации результатов, не
забывая о качественном характере исходных данных.
Отметим, что единожды введенные данные могут быть в дальней-
шем обработаны различными методами.
Важным разделом подготовки данных к анализу является визу-
ализация, или просмотр данных. Чтобы решать, какие методы ана-
лиза надо применять к имеющимся данным и насколько удовлетво-
рительны полученные результаты статистических процедур, нужно
иметь возможность наглядно представлять себе эти данные и ре-
зультаты, так как изучение таблиц менее удобно, чем представление
в виде графиков и диаграмм. Графические образы передают идеи
быстрее и нагляднее, чем текст или компьютерные распечатки. В
медицинских научных разработках графическое представление по-
могает наблюдать за тенденциями изменения, выявлять сложные
взаимодействующие факторы и упрощает сопоставление данных.
Таким образом, использование графики облегчает предваритель-
ный анализ информации. Поэтому целесообразно построить различ-
ные графики для лучшего понимания полученного эксперименталь-
ного материала. Все это помогает лучше представить обрабатываемые
данные, получить общее представление об их особенностях и законо-
мерностях. Результаты применения статистических процедур, как
правило, представляются в наглядном графическом виде всегда, ког-
да это возможно.
Еще раз подчеркивая важность предварительного просмотра дан-
ных, отметим, что, как показывает практика, если закономерность не
просматривается визуально уже на этапе подготовки данных к ана-
лизу, то чаще всего дальнейшее применение методов обработки нс
дает сколько-нибудь убедительных результатов.
Рассмотрим этап подготовки данных к анализу в целом. Приме-
нительно к пакету Statistica он включает:
— ввод исходных данных в электронную таблицу системы;
- предварительное преобразование данных (получение вто-
ричных, расчетных показаклей, i руипи|ювки, ранжирование
и г. д.) перед непосредственным применением конкретного
статистическою метода,
— визуализацию данных при помощи пи о или иною юна
графиков;
предварительный просчет основных статистик
Этап подготовки данных к анализу может быть реализован с по-
мощью любою модуля пакета Statistica.
5.4.2. Ввод данных
Данные в пакете Statistica организованы в виде электронной
таблицы (файлы с расширением *.sta). Работа с данными во мно-
гом аналогична работе в электронных таблицах (например, в
Excel).
Читатели, знакомые с Excel или другими аналогичными элект-
ронными таблицами, без труда освоят методы работы с данными в
пакете. В пакете Statistica многие операции, включая копирование,
перетаскивание и автоматическое заполнение ячеек, производятся так
же, как в популярных электронных таблицах. Данные лщ ко ввести в
среду пакета, относительно легко отредактировать, создать новые
переменные («признаки»), выбрать отдельные наблюдения или «вы-
резать» подмножество данных но строкам и/или по столбцам таб-
лицы «объект-признак».
При нажатии правой кнопки мыши появляется всплывающее
(контекстное) меню, где точно так же предлагается перечень опера-
ций, которые можно выполнить над выделенным объектом.
Однако, если в электронных таблицах строки и столбцы равно-
правны, то здесь они имеют разные смысловые значения: столбцы
таблицы называются Variables - Переменные, а строки Ca-
ses - Случаи. В качестве переменных обычно выступают исследу-
емые величины, а случаи - это значения, которые принимают пе-
ременные.
Вызов новой таблицы. При запуске пакета автоматически уста-
навливается та таблица с данными, с которой работали последней.
Для вызова новой таблицы выбирается пункт меню Файл н в нем
подпункт Новые данные (New Data). Появляется диалоговое окно
Новые данные: Спецификация имени файла (New Data: Specify
File Name), в котором необходимо указать имя файла: new .sta.
В резулыаге будет загружена чистая таблица размером 10 строк на
10 столбцов
Ввод заголовка таблицы. Ввод заголовка осуществляется с по-
мощью кнопки панели инструментов Workbook Management - Рабо-
чие книги. В появившемся диалоговом окно задастся заголовок таб-
1ицы и, если необходимо, комментарий к данным. В качестве примера
введем заголовок «Список больных».
Ввод имен переменных и случаев. Каждая переменная имеет
свое имя (до 8 символов) и другие атрибуты, задаваемые пользова-
телем. Первый столбец в таблице может содержать имена случаев.
Для задания имен переменных необходимо дважды щелкнуть на
имени столбца’ переменной в электронной таблице и в появившем-
ся диалоговом окне Спецификации переменной (Variable #) в поле
Name - Имя переменной, задать имя переменной.
В качестве примера дважды щелкаем на имени первого столбца
VAR1 п в появившемся диалоговом окне в ноле Имя (Name) указы-
ваем SAP (систолическое артериальное давление) и нажимаем кнопку
ОК. Затем аналогичным способом второму столбцу даем имя HR
(час ни а сердечных сокращений (ЧСС)), третьему - WEIGHT (вес),
четвертому - ВОЗРАСТ, пятому - ЧССНАГР (частота сердечных
сокращений после дозированной нагрузки), шестому - ВОЗРГРУП
(возрастная группа), седьмому - ПОЛ, восьмому - ПОКАЗАТЕЛЬ.
Задание част имен переменных в английской транскрипции позво-
лит в дальнейшем продемонстрировать разницу в обработке русско-
го и английского текстов в пакете.
Для задания имен случаев необходимо дважды щелкнуть на но-
мере или имени случая в электронной таблице и в открывшемся
диалоговом окне Менеджера имен случаев (Case Name Manager),
зада।ь имена случаев. Например, дважды щелкнув па первом случае,
вызываем Менеджер имен случаев (Case Name Manager), задаем
количество знаков имен - 12 и нажимаем кнопку ОК. Появляется
второе окно Менеджера имен случаев, в которое последовательно
вводим имена больных: Иванов В. А. (стрелка вниз), Петрова В. В.
(стрелка вниз), Смирнова С. С., Козлов К. К., Орлов А. А., Степано-
ва Д. Д., Федорова В. С., Блинов А. Б., Белов Б. А., Озерова В. Г.
(клавиша ОК).
Ввод и удаление числовых данных осуществляется аналогич-
но таковым в электронной таблице Excel: необходимо навести таб-
личный курсор на соответствующую ячейку, ввести с клавиатуры
требуемое число и нажать клавишу Enter. Отметим, что целая часть
числа от дробной в Statistica отделяется знаком «,». Изменение
числа знаков после запятой можно проводить с использованием
кнопок Increase Decimal и Decrease Decimal - Увеличение и умень-
шение числа десятичных знаков.
В качестве примера введем данные в соответствии с таблицей:
SAP HR WEIGHT ВОЗРАСТ ЧССНАГР
Иванов 145 72 75 40 140
Петрова 127 65 70 48 109
Смирнова 130 70 65 30 110
Козлов 120 65 75 25 100
Орлов 140 80 85 41 130
Степанова 135 90 60 43 150
Федорова 145 85 70 50 160
Блинов 150 80 78 60 150
Белов 140 75 85 55 145
Озерова 130 77 60 34 104
Ввод текстовых величин. Переменные в таблице могут прини-
мать как числовые, так и текстовые значения. При этом в пакете
реализован так называемый механизм «двойной записи», когда каж-
дому текстовому значению ставится в соответствие некоторое чис-
ло. Оно может быть установлено автоматически или определено
пользователем. Длина текстового значения не должна превышать
8 символов. Ввод текстовых величин осуществляется с помощью
клавиши панели инструментов Менеджер текстовых величин (Text
Values Manager). В появившемся диалоговом окне можно задать
и отредактировать । < -екстовые значения, их числовые эквива-
ленты и, при необходимости, дать расшифровку сокращенного 8-
знакового текстового значения. Переключение между текстовым и
числовым представлением осуществляется с помощью клавиши
Отображение числовых/текстовых величин (Display Numbers/
Text Values).
Для примера введем следующие текстовые данные:
ВОЗР ГРУП ПОЛ
Иванов Средний м
Петрова Средний ж
Смирнова Младший ж
Козлов Младший м
Орлов Средний м
Степанова Средний ж
Федорова Старший ж
Блинов Старший м
Белов Старший м
Озерова Младший ж
Для этого табличный курсор устанавливаем в столбце ВОЗР ГРУП
и вызываем Менеджер текстовых величин (клавиша Text Value
Manager на панели инструментов). В появившемся диалоговом
окне в столбец Числовой (Numeric:) вводим цифру 1, затем в стол-
бец Текстовая величина (Text Value:) вводим имя груп-
пы — Младшая и нажимаем на клавиатуре клавишу Insert. При
этом введенная строка дублируется. Редактируя ее, в столбец Чис-
ловой вводим 2 и в столбец Текстовая величина вводим Сред-
няя. Аналогично вводятся цифра 3 и имя Старшая. После чего
нажимается клавиша ОК. Теперь, расставив соответствующие
числа в нужных строках исходной таблицы (Иванов - 2, Петрова
- 2, Смирнова - 1 и т. д.), получим столбец, заполненный имена-
ми возрастных групп.
Аналогично заполняется столбец ПОЛ. Здесь «м» соответствует
число 1, а «ж» - число 2.
Вызов данных из файла. При запуске пакета автоматически
устанавливается та таблица с данными, с которой работали послед-
ней. Для вызова другой таблицы данных, записанной в файл, необ-
ходимо на панели инструментов нажать клавишу Открыть файл
(Open Data File). Появляется диалоговое окно Открытие файла
данных - Open Data File, в котором необходимо указать специфи-
кацию файла, т. е. заполнить поля: Д,иск - Drives:, Катало? -
Directories:, и указать имя соответствующего файла данных в поле
Имя файла - File Name. Для облегчения поиска имени файла
удобнее установить в поле Тип файлов - List Files of Туре тип
Файлы данных - Data Files (*.sta). В результате будет загружена
соответствующая таблица с данными.
5. 4. 3. Преобразование данных
Добавление/удаление столбцов/строк. Для изменения струк-
туры таблицы по числу столбцов необходимо нажать кнопку
Variables - Переменные, выбрать команду Delete...(Add...) - Уда-
лить (Добавить) и, в появившемся диалоговом окне Delete (Add)
Variables - Удаление (Добавление) переменных, задать диапазон
удаляемых переменных.
Для удаления (добавления) случаев необходимо нажать кнопку
Cases - Случаи и далее действовать аналогично удалению столбцов.
В качестве примера добавим два случая и удалим два столбца.
Для этого нажимаем кнопку Случаи (Cases), выбираем команду До-
бавить (Add...) и в появившемся диалоговом окне устанавливаем в
поле Число добавляемых случаев (Number of Cases to Add:) цифру
2, а в поле Вставить после случая-. (Insert after Case:) число 10.
После этого появляется две новых строки. Вводим в них следующие
данные.
Павлова
Фролов
SAP HR WEIGHT ВОЗРАСТ ЧССНАГР ВОЗРГРУП ПОЛ
155 80 72 65 150 Старший ж
125 68 80 30 ПО Младший м
Для удаления двух столбцов нажимаем кнопку Переменные
(Vars), выбираем команду Удалить (Delete...) и в появившемся
диалоговом окне устанавливаем в поле От переменной (From
variable:) число 9, а в поле До переменной (То variable:) 10 и нажи-
маем ОК. Последние два столбца удаляются.
Отметим, что незаполненные строки в конце таблицы следует уда-
лять, поскольку при дальнейшем анализе они могут автоматически
заполняться нулевыми значениями и участвовать в обработке.
Перестановка столбцов местами. Для перестановки столбцов
необходимо нажать кнопку Variables - Переменные, выбрать команду
Move... — Переместить и в появившемся диалоговом окне команды
Переместить переменные задать диапазон перемещаемых перемен-
ных и имя переменной, после которой необходимо их вставить.
Получение расчетных величин. Часто в ходе ввода данных не-
обходимо получить некоторые расчетные показатели на основе име-
ющихся данных. Для этого в пакете можно задать формулу, по
которой производятся эти вычисления. Двойным щелчком на име-
ни переменной в электронной таблице нужно вызвать диалоговое
окно Current Specs - Текущие спецификации и в рабочем поле
Long Name (Formula) - Длинное имя (формула) ввести требуемую
формулу. Ввод формулы производится так же как в электронной
таблице Excel. Формула начинается со знака «=» и дальше указы-
ваются необходимые операции со столбцами. Столбцы обозначают-
ся либо их именами (ПОЛ), либо номерами (vl, v2 и т.д.); vO -
номер случая. При задании формул можно использовать большое
количество функций и логических операторов, которые могут быть
вставлены в формулу при помощи кнопки Functions - Функции.
Пусть, например, необходимо в столбце ПОКАЗАТЕЛЬ полу-
чить частное от деления систолического артериального давления
больного на частоту его сердечных сокращений. Для этого двой-
ным щелчком на имени переменной (ПОКАЗАТЕЛЬ) в электрон-
ной таблице вызывается диалоговое окно Си rrent Specs - Текущие
спецификации и в рабочем поле Long Name (Formula) - Длинное
имя (формула) вводится формула «=vl/v2> (без кавычек). После
чего нажимается кнопка ОК. На появившийся запрос Выражение
ОК. Вычислять ли переменную? - Expression OK. Recalculate the
variable now? необходимо ответить ДА. В результате в таблице
появится новый столбец:
SAP HR Вес Возраст ЧССНАГР Воэр. групп Пол Показатель
Иванов 145 72 75 40 140 Средний м 2,013889
Петрова 127 65 70 48 109 Средний ж 1.953846
Смирнова 130 70 65 30 НО Младший ж 1,857143
Козлов 120 65 75 25 100 Младший м 1,846154
Орлов 140 80 85 41 130 Средний м 1,75
Степанова 135 90 60 43 150 Средний ж 1.5
Федорова 145 85 70 50 160 Старший ж 1.705882
Блинов 150 80 78 60 150 Старший м 1.875
Белов 140 75 85 55 145 Старший м 1,866667
Озерова 130 77 60 34 104 Младший ж 1,688312
Павлова 155 80 72 65 150 Старший ж 1,9375
Фролов 125 68 80 30 НО Младший м 1.838235
Выбор подмножества случаев для анализа (Case Selection
Conditions). Задание условий выбора. Часто во время статисти-
ческою анализа необходимо выбрать то или иное подмножество
(группу) случаев для анализа. Для этого можно воспользоваться
клавишей Select Cases - Выбор сиучаев в стартовом окне модуля.
Появится диалоговое окно Case Selection Condition - Условия
выбора случаев. Задание условий осуществляется в окне Edit/
Enter Selection Condition - Ввод/редактирование условий выбо-
ра. При этом отбираются случаи, которые удовлетворяют введен-
ному условию (например, v3<50, v0<=6).
Сортировка данных. Для выполнения сортировки необходимо
вызвать модуль Data Management - Управление данными (на Пе-
реключателе модулей - Module Switcher) и выбрать процедуру
Sort Cases - Сортировка случаев. В появившемся диалоговом окне
необходимо указать переменную, по которой должна быть осуще-
ствлена сортировка, направление сортировки (Ascen - По возрас-
танию-, Desc - По убыванию) и по числовым или по текстовым
значениям переменной производить сортировку. При необходимо-
сти задаются переменные сортировки второго и третьего уровней.
5.4.4. Операции с данными в целом
Печать таблицы с данными. Учитывая определенные трудности
при работе в программе с русскоязычным текстом, для печати не-
обходимо провести следующие установки. В пункте меню Опции
(Options) выбрать пункт Print... — Печать в появившемся ди-
алоговом окне Страница/У становка вывода - Page/Output
Setup должна быть выбрана опция Текст/Таблицы - Text/
Scrollsheets/Spreadsheets; в поле Output - Вывод необходимо ус-
тановить опцию Printer - Принтер-, включить опции Print Tabs
in Text/Output Window Tables - Печать таблиц в текст/Вы-
вод окон таблиц и Automatically Print/Eject Pages after Each
Printout - Автоматическая печать страниц после каждой вы-
дачи на принтер-, с помощью кнопки Font - Шрифт установить
шрифт: Courier New и набор символов: Кириллица. Собственно
печать выполнять с помощью меню: раздел File - Файл-, пункт
Print ...- Печать.
Сохранение таблицы с данными. Для сохранения таблицы мож-
но воспользоваться процедурой Save as... (.Сохранить как ...).
Для этого необходимо выбрать раздел меню Файл (File) и в вы-
падающем меню пункт Сохранить как... (Save as ...). Появится
типовое диалоговое окно Сохранить файл (Save File As), в кото-
ром необходимо указать диск, папку и имя файла. Расширение
можно не указывать - оно устанавливается автоматически.
Импорт (экспорт) данных из других приложений. Пакет
Statistica совместим с приложениями Windows 98, в частности, дан-
ные можно скопировать из других Windows-приложений. Исполь-
зование OLE технологии обмена между Windows-приложениями
позволяет легко интегрировать результаты, например, Excel и
Statistica. Кроме того, пакет Statistica позволяет импортировать или
экспортировать данные формата ASCII, dBASE, Lotus 1-2-3.
Из Windows-приложений перенос данных проще всего осуще-
ствлять копированием с использованием буфера передачи данных.
Например, если необходимо перенести таблицу с данными из паке-
та Excel, то следует выделить эту таблицу и на панели инструмен-
тов пакета Excel нажать кнопку Копировать. Затем вызвать пакет
Statistica, сформировать чистую таблицу требуемого размера, по-
ставить курсор в левый верхний угол таблицы и на панели инстру-
ментов нажать кнопку Вставить (Paste). Аналогично осуществля-
ется экспорт данных из пакета Statistica.
5.4. 5. Основные возможности
визуализации данных
Визуализация данных используется как на этапе подготовки дан-
ных к анализу, так и на других этапах компьютерного анализа дан-
ных, и в этом смысле пакет Statistica является одним из самых со-
вершенных. В пакете представлены сотни типов графиков: типа 2D
или 3D (имеются даже графики типа 4D), матрицы и пиктограм-
мы. Есть возможность разработать свой дизайн графика и добавить
его в меню. Следует отметить, что важной особенностью пакета яв-
ляется то, что графические средства доступны в любом модуле и на
любом шаге статистического анализа.
Средства управления графиками включают в себя работу одно-
временно с несколькими графиками, изменение размеров сложных
объектов, расширенные возможности рисования с добавлением худо-
жественной перспективы и рядом специальных эффектов, разбивку
страниц и быструю перерисовку. Например, 3D графики можно
вращать, накладывать друг на друга, сжимать или увеличивать. Ани-
мационная техника, примененная в версии 5.0, позволяет увидеть на
графиках, какие точки там изменились под влиянием изменений в
одной из переменных.
Отметим некоторые неудобства, возникающие при работе с не-
русифицированной версией пакета. В частности, при использовании
визуализации на этапе представления результатов, для того чтобы
заголовки, подписи на рисунках были на русском языке, необходимо,
чтобы и в таблицу они вводились на русском языке. При этом, если
на рисунке появляются нечитаемые подписи - необходимо сменить
тип шрифта на шрифт, имеющий в своем составе кириллицу (на-
пример, Arial). Тем не менее, полностью избавиться от англоязыч-
ных надписей иногда бывает достаточно сложно, поэтому в таких
случаях можно рекомендовать для оформления окончательных ре-
зультирующих графиков пользоваться русифицированным пакетом
(например, таблицей Excel).
Графики пользовательские и статистические
Статистические графики - Stats Graphs - предназначены для
графического отображения всех значений переменных в таблице.
Сюда относятся и Быстрые статистические графики - Quick Stats
Graph, позволяющие легко построить графики, с заданием проме-
жуточных параметров по умолчанию.
Пользовательские графики - Custom Graphs - предназначены
для графического отображения предварительно выделенного блока
значений.
Общая процедура построения графика. Для построения статис-
тического графика можно воспользоваться кнопкой Statistica Graphs
Gallery - Галерея графиков Statistica на панели инструментов элек-
тронной таблицы. В открывшемся диалоговом окне необходимо выб-
рать нужную категорию графиков (например, Stats 2D Graphs -
Статистические двумерные графики) и в этой группе указать не-
обходимый тип графика (например, Scatterplots - Диаграмма рассе-
яния). После задания типа графика появится диалоговое окно, в ко-
тором необходимо задать переменные (кнопка Variables -
Переменные), вид точечного графика (например, Regular - Регуляр-
ный) и тип аппроксимирующей кривой (например, Off - Без аппрок-
симации). После нажатия кнопки ОК в отдельном окне появится
необходимый график.
Редактирование графика. В пакете имеется возможность настрой-
ки всех элементов графика. Для доступа к настройке каждого конк-
ретного элемента графика необходимо установить указатель мыши
на этот элемент и нажать на правую кнопку мыши, а затем выбрать
необходимую команду из появившегося контекстного меню.
В качестве примера рассмотрим изменение заголовка графика со
стандартного на «Зависимость давления». Щелчок правой клавишей
на заголовке вызывает диалоговое окно Edit Titles - Правка заго-
ловков. Внесем в него требуемый текст и выберем необходимый
шрифт. Отметим, что шрифт должен иметь русские буквы (кирилли-
цу, например, Arial) и размер шрифта для заголовка обычно выбира-
ют не менее 14.
Для появления русского текста надписей осей у них также необ-
ходимо изменить тип шрифта.
Печать графиков. Перед печатью желательно проверить правиль-
ность проведения установок. В пункте меню Опции (Options) выб-
рать пункт Print... — Печать. В появившемся диалоговом окне Стра-
ница/У становка вывода - Page/Output Setup должна быть выбрана
опция Графики - Graphs; в поле Output - Вывод должна быть уста-
новлена опция Printer - Принтер. Собственно печать выполнять с
помощью меню: раздел File - Файл', пункт Предварительный про-
смотр - Print Preview... (возможен также выбор пункта Печать
графика - Print Graph) и далее кнопка Печать - Print.
Типы статистических графиков. Все виды статистических гра-
фиков представлены в так называемой графической галерее — Graphs
Gallery (кнопка Statistica Graphs Gallery - Галерея графиков
Statistica на панели инструментов электронной таблицы). Пакет
Statistica включает следующие основные категории графиков:
a) Stats2Dgraphs (статистические двумерные графики} пред-
назначены для визуализации значений одной переменной или
взаимосвязи между двумя переменными. Возможны следую-
щие типы статистических двумерных графиков: - Histograms
(гистограммы); Scattcrplots (диаграммы рассеяния),
Scatterplots w/Histograms ( — » — с гистограммами по осям).
Scatterplots w/Box plots ( — » — с графиком значений пере-
менной); Normal Prob. Plot (графики на вероятностной
бумаге), Ваг/Column Plot (столбчатые графики). Line Plots
(variable) (научные двумерные графики по переменный),
Line Plots (case) (тоже по строкам), Pie Char (круговые
диаграммы) и другие.
8-1531
6) Stats3Dgraphs (статистические трехмерные последова-
тельные графики) предназначены для объемного представле-
ния двумерных зависимостей. В основном используются сле-
дующие типы трехмерных последовательных графиков: Raw
Date (предоставляется большой выбор объемных диаграмм);
Bivariate (перекрестные гистограммы).
в) Stats 3DXYZ Graphs (статистические графики в про-
странстве) предназначены для визуализации трехмерных за-
висимостей Наиболее часто используются следующие типы
графиков в пространстве: Scatterplots (точечный график
(объемная диаграмма рассеяния), Surface Plots (график по-
верхности), Contour Pljts (карта линий уровня).
г) Stats Matrix Graphs (статистические матричные графи-
ки) предназначены для визуализации связи между перемен-
ными в электронной таблице. Матричный график состоит из
отдельных кадров, в каждом из которых выводится свой кон-
кретный график. На диагонали в этой квадратной или пря-
моугольной таблице выводятся гистограммы, а в остальных
кадрах этой матрицы - различные типы двумерных графиков:
точечные графики, линейный график, столбчатый график.
д) Stats Icon Plots - Статистические пиктографики пред-
назначены для визуализации значений нескольких переменных
из таблицы. График состоит из нескольких кадров, которые
соответствуют случаям. В каждом кадре отображается свой
пиктографик, состоящий из нескольких элементов, каждый из
которых отображает свою переменную. Возможны следующие
типы пиктографиков: Chernoff Faces - Диаграмма лиц Чер-
нова, Stars - Диаграмма звезды, Sun Rays - Диаграмма луче-
вая, Polygons - Полигоны, Pies - Круговые диаграммы,
Columns - Столбчатые диаграммы, Lines - Линейчатые
диаграммы, Profiles - Профильные диаграммы.
е) Stats categorized Plots - Статистические категоризован-
ные графики предназначены для визуализации данных, ко-
торые разбиты на группы. Для их построения необходимо
задать групповую переменную. При этом будет построена пос-
ледовательность графиков, каждый из которых соответству-
ет одному значению групповой переменной. Возможны сле-
дующие типы категоризованных графиков: Histograms -
Гистограммы, Scatterplots - Диаграммы рассеяния, Probability
Plots - Графики на вероятностной бумаге. Line Plots - Ли-
нейный график. Box Plots - Объемные категоризованные ди-
аграммы, Pie Charts — Круговые диаграммы, 3D XYZ Plots
- График в пространстве и другие.
С некоторыми из этих и другими типами графиков более под-
робно познакомимся непосредственно при рассмотрении методов
анализа данных.
5. 5. Предварительный анализ
данных
5. 5.1. Общая характеристика этапа
Вторым этапом современной технологии обработки данных яв-
ляется предварительный или разведочный анализ, целью которо-
го является формирование представлений о типе (структуре)
анализируемых данных и предварительный выбор методов ана-
лиза.
После того, как предварительное мнение об экспериментальном
материале сформировано, можно приступить к предварительному
анализу данных.
Первое, что делают всегда: вычисляют элементарные статисти-
ческие характеристики (как минимум: среднее, среднеквадрати-
ческое отклонение, ошибка среднего) по каждому параметру и по
каждой группе. Полезно также вычислить эти характеристики для
объединения родственных групп и суммарно по всем данным.
Далее, если хотят показать различия между группами, обычно
вычисляют достоверность различия между соответствующими па-
раметрами сравниваемых групп с помощью критерия Стьюдента.
Естественно, параметры, показавшие достоверные различия, отмеча-
ются.
В тех случаях, когда данные не могут быть описаны числовыми
величинами, используют нспарамстрическис критерии различия.
Если необходимо выявить взаимосвязь параметров внутри груп-
пы, определяют коэффициенты корреляции между интересующими
параметрами.
Рассмотрим этап предварительного анализа в целом. Он включает:
— расчет основных статистических характеристик;
— уточнение структуры данных и разбиения их на группы;
— выявление различий между группами;
— определение взаимосвязей между переменными;
— выявление вероятностных законов распределения, которым
подчиняются данные,
— предварительный выбор методов анализа;
— визуализацию данных при помощи того или иного типа
графиков.
В основном этап предварительного (разведочного) анализа реа-
лизуется с помощью модуля Основные статистики/таблицы (Basic
Statistics and Tables).
В модуле объединены процедуры, наиболее часто используемые
на начальном этапе обработки данных, когда выясняется структура,
определяются зависимости между данными, производится их груп-
пировка.
Диалог с пользователем в модуле строится по типовой схеме.
Структура диалога в каждом модуле имеет следующие общие чер-
ты;
— осуществляется выбор модуля в Переключателе модулей
(Module Switcher);
— выбирается раздел меню в стартовой панели модуля (ме-
тод анализа);
— выбираются переменные для анализа;
— выбирается конкретная вычислительная процедура, и за-
даются ее параметры;
— производится запуск и выполнение вычислительной про-
цедуры;
— проводится оценка и интерпретация результатов выполне-
ния вычислительной процедуры в окне Results - Результа-
ты.
Отметим полезную особенность пакета — если в ходе выполне-
ния процедуры пользователем не была задана та или иная перемен-
ная или параметр метода, то пакет тут же заметит это, и сделает
запрос к пользователю с необходимой подсказкой.
5. 5.2. Определение основных
статистических характеристик
Это первый метод обработки данных, с которого нужно начинать
практически всегда. Определение основных статистических харак-
теристик осуществляется в разделе Описательные статистики
(Descriptive statistics) модуля Основные статистики/таблицы
(Basic Statistics and Tables). Выбор раздела осуществляется на
Стартовой панели (Startup Panel) модуля.
В разделе Описательные статистики (Descriptive statistics)
возможно выполнить следующие процедуры:
— выбрать переменные для анализа (из уже открытого фай-
ла);
— вычислить различные описательные статистики;
— оценить близость распределения к нормальному закону;
— построить гистограммы;
— сгруппировать данные, разбив различными способами на
классы;
— удобно визуализировать данные и т. д.
Общая последовательность действий при определении основных
статистических характеристик следующая.
1. Если файл с данными не был загружен ранее, его необходимо
загрузить.
2. Затем необходимо выбрать переменные для анализа. На
первом шаге можно выбрать все (кнопка Переменные - Variables:
и затем кнопка Выбрать все - Select АП в диалоговом окне
Выбор переменных для анализа - Select the variables for the
analysis).
3. Далее обычно рассчитываются описательные статистики (кла-
виша Детальные описательные статистики — Detailed descri ptive
statistics диалогового окна раздела Описательные статистики
(Descriptive statistics)).
В полученной в результате таблице обычно приводятся: число
случаев (Valid N), среднее (Mean), максимум (Maximum) и мини-
мум (Minimum) и стандартная ошибка (Std.Dcv.). Целесообразно
также включать еще ошибку среднего. Для этого перед выполненн-
ом пункта 3) необходимо нажать кнопку Еще статистик fMore
statistics) и пометить Ошибку среднего (Standard error of mean).
Например, для введенного ранее списка больных будет получена
следующая таблица результатов:
Descriptive Statistics (pnmerl .sta)
Valid N Mean Minimum Maximum Std.Dev Standard Error
SAP 12 136,8333 120 155 10,76048 3.106282
HR 12 75.58333 65 90 7.879298 2.274557
WEIGHT 12 72.91667 60 85 8.479476 2.447814
ВОЗРАСТ 12 43,41667 25 65 12.59479 3.635803
ЧССНАГР 12 129,8333 100 160 21,82923 6,301555
ПОКАЗАТ 12 1,819386 1.5 2,0)3889 0.139666 0,040318
4. Следующий шаг — это обычно визуализация данных. Все
необходимые диаграммы представлены в окне процедуры. Для
их запуска достаточно нажать на кнопку с названием диаграммы.
И здесь для начинающих можно дать следующие рекоменда-
ции:
а) для наглядности общего представления данных и их опи-
сательных статистик полезно начать с графика Бокса —Вис-
кера (Box & Whisker plot for all variables), часто называемо-
го «ящик с усами». Здесь после задания переменных в окне
Тип графика (Box —Whisker type) выбрать тип — среднее,
ошибка среднего, стандартное отклонение (Mean/SE/SD).
На получившейся диаграмме для рассматриваемого приме-
ра (рис. 6. 3) маленький квадрат указывает на среднее зна-
чение, прямоугольник задаст границы ошибки среднего, а
внешние отрезки задают размах стандартного отклонения.
Из этой диаграммы видно насколько «кучно» лежат различ-
ные показатели и, в частности, бросается в глаза, что почти
наверняка частоты сердечных сокращений до (HR) и после
(ЧССНАГР) нагрузки достоверно различаются;
1 Необходимость проверки связана с тем, что многие статистические про-
цедуры предполагают нормальность закона распределения данных.
Рис. 5.3. График Бокса —Вискера для всех рассматриваемых переменных.
6) для выявления соответствия данных нормальному закону
распределения' можно воспользоваться графиками Гистог-
раммы (Histograms) и Графиками Hd нормальной вероятно-
стной бумаге (Normal probability plots). Первые позволят
визуально сравнить эмпирическое распределение данных с
нормальным, вторые позволяют дать ответ на вопрос о допу-
стимости аппроксимации эмпирического распределения нор-
мальным законом (на графике получается распределение
вероятностей, причем масштаб вертикальной оси выбирается
так, чтобы нормальному распределению соответствовали пря-
мые линии (вероятностная шкала).
Пример. Например, построив График на нормальной вероят-
ностной бумаге (Normal probability plots) для значений веса боль-
ных (рис. 5. 4), получим, что точки лежат достаточно близко к
прямой нормального распределения, что позволяет сделать пред-
положение о допустимости описания данных нормальным зако-
ном распределения.
Nermil Probability Plot
WEIGHT
Рис. 5.4. График на нормальной вероятностной бумаге для значений веса
больных.
Отметим, что сколько-нибудь уверенно о нормальности зако-
на распределения можно судить, если имеется, по крайней мере,
не менее 50 результатов наблюдений. В случаях меньшего числа
данных можно говорить только о том, что данные не противоре-
чат нормальному закону, и в этом случае обычно используют
графические методы оценки соответствия. При большем числе
наблюдений целесообразно совместное использование графичес-
ких и статистических (например, тест Колмогорова —Смирнова)
методов оценки, естественно дополняющих друг друга. Наиболее
важные переменные можно проверить на соответствие двумерно-
му нормальному закону распределения (график 3-мерная пар-
ная гистограмма распределения (3D bivariate distribution
histogram)), а также вывести для них таблицы частот (Frequency
tables);
в) для выявления взаимосвязей между переменными следует
воспользоваться графиками Матрица (Matrix) и 2D Диаг-
рамма рассеяния (2D scatterp.);
г) наиболее заинтересовавшие зависимости можно посмотреть
в трехмерном пространстве (графики 3 мерная диаграмма
рассеяния (3D scatterp.) и поверхность (Surface)).
5. Следующи" шаг — разбиение данных на группы по какому-
либо общему признаку. Для этого можно рекомендовать следующую
последовательность:
а) для общего просмотра построить категоризированные гра-
фики «Бокса —Вискера* (Categorized Box & Whisker plots).
Будет получена последовательность графиков «ящик с уса-
ми», каждый из которых соответствует одному значению груп-
повой переменной (для всех анализируемых групп).
□Z tStd Dev
I I tSld Err
□ Mean
ВОЗРГРУП
Рис. 5.5. Категоризированные графики «ящик с усами» для частоты сер-
дечных сокращений в покое
Пример. В качестве примера построим категоризированные гра-
фики «Бокса — Вискера» (Categorized Box & Whisker plots) для
частоты сердечных сокращений в покое (HR). Для этого, нажав
кнопку Переменные - Variables:, указываем - HR. Затем нажима-
ем кнопку Категоризированные графики «Бокса — Вискера*
(Categorized Box & Whisker plots) и в появившемся диалоговом
окне Выберите одну, две или три группирующие переменные - Select
one, two, or three grouping (categorization) variables в поле Первая
переменная - First variable: указываем ВОЗРГРУП, а в поле Вто
рая переменная - Second variable: — ПОЛ. После нажатия кнопки
ОК появится диалоговое окно Выберите коды для группирующих
переменных - Select codes for the grouping variables:, в котором
необходимо нажать на кнопки Все - All рядом с полями ВОЗРГ-
РУП и ПОЛ и нажать кнопку ОК. В появившемся очередном диа-
логовом окне Тип графика * Бокса —Вискера> - Box —Whisker Type:
следует выбрать Среднее/Ошибка среднего/Стандартное откло-
нение - Mean/ SE/ SD. После нажатия кнопки ОК получим диаг-
рамму — рис. 5. 5. (Для получения подписей на русском языке
необходимо изменить тип шрифта у каждой из нечитаемой подпи-
си). Из диаграмм видно, что в рассматриваемом примере среднее
значение ЧСС и у мужчин, и у женщин с возрастом повышается.
Причем, если младшие возрастные группы, по-видимому, достоверно
отличаются от старших, то средние возрастные группы выделяются
наибольшим разбросом данных и не имеют различий ни с младшей,
ни со старшей возрастными группами. На основании рассмотрения
этих диаграмм можно сделать вывод, что разбиение на группы по
возрасту, по-видимому, оправдано, и выбор трех групп для этого
удачен. Что касается разбиения на группы по полу, то можно отме-
тить, что ЧСС женщин несколько выше. Однако для окончательно-
го решения о целесообразности разбиения на группы по полу имеет
смысл рассмотреть диаграммы и для других переменных;
6) для оценки соответствия данных в группах нормальному
закону распределения существуют графики категоризирован-
ных гистограмм (Categorized histograms) и категоризирован-
ные графики на нормальной бумаге (Categorized normal
probability plots). Например, построив Categorized normal
probability plot, получим матричный график распределения
вероятностей для всех анализируемых серий, причем масштаб
вертикальной оси выбирается так, чтобы нормальному рас-
пределению соответствовали прямые линии (вероятностная
шкала);
в) для оценки взаимосвязей — категоризированные диаграм-
мы рассеяния (Categorized scatterplot).
6. Следующий шаг. Для каждой из представивших интерес групп
последовательно (по очереди) необходимо проделать шаги 3 и 4.
Для этого в стартовом окне Описательные статистики (Descriptive
statistics) с помощью кнопки Выбрать случаи (Select cases) следует
указать способ организации группы. Отметим, что здесь возможно
задание групп по принципу возраст от 20 до 30 лет.
Представление результатов. В разделе (главе) «Материал и
методы* необходимо указать, что данные были подвергнуты стати-
стической обработке. При этом определялись основные статисти-
ческие характеристики: среднее, ошибка среднего и стандартное от-
клонение. Далее в работе полученные данные обычно приводятся в
виде таблиц средних величин, с соответствующими им показателя-
ми стандартной ошибки среднего значения и стандартного отклоне-
ния. При необходимости упоминания среднего значения в тексте
оно приводится вместе с ошибкой среднего без дополнительных
коментариев. Например, «средний вес больных в группе составил
72,5±2,3 кг*.
5. 5. 3. Выявление достоверности различий
Далее необходимо посмотреть, есть ли отличия между группами
и/или между переменными, т. е. провести проверку статистичес-
ких гипотез о равенстве генеральных средних. Для проверки од-
ной и той же гипотезы могут быть использованы разные статисти-
ческие критерии. Правильный выбор критерия определяется как
спецификой данных и проверяемых гипотез, так и уровнем стати-
стической подготовки исследователя.
Наибольшей популярностью при проверке гипотез о равенстве
генеральных средних (математических ожиданий) пользуется t-кри-
тсрий Стьюдента (t-критерий различия).
Критерий Стьюдента (t) — наиболее часто используется для
проверки гипотезы: «Средние двух выборок относятся к одной и
той же совокупности*. Критерий позволяет найти вероятность того,
что оба средних относятся к одной и той же совокупности. Если эта
вероятность р ниже уровня значимости (р < 0,05), то принято счи-
тать, что выборки относятся к двум разным совокупностям.
При использовании t-критерия можно выделить два случая.
В первом случае его применяют для проверки гипотезы о равенстве
генеральных средних двух независимых, несвязанных выборок (так
называемый двухвыборочный t-критерий). В этом случае есть конт-
рольная группа и опытная группа, состоящие, например, из разных
пациентов, количество которых в группах может быть раз-
лично.
Во втором же случае, когда одна и та же группа объектов порож-
дает числовой материал для проверки гипотез о средних, использу-
ется так называемый парный t-критерий. Выборки при этом назы-
вают зависимыми, связанными. Например, измеряется содержание
лейкоцитов у здоровых животных, а затем у тех же самых живот-
ных после облучения определенной дозой излучения.
В обоих случаях в принципе должно выполняться требование
нормальности распределения исследуемого признака в каждой из
сравниваемых ipyrin и равенства дисперсий в сравниваемых сово-
купностях Однако на практике по большому счету корректное при-
менение t-критерия Стьюдента для двух групп часто бывает затруд-
нительно, поскольку достоверно проверить эти условия удается
далеко не всегда.
С точки зрения реализации последовательность действий при
проверке достоверности различий в обоих случаях аналогична.
— Для работы с t-критериями выходим из раздела Описатель-
ные статистики - Descriptive Statistics (кнопка Отмена —
Cancel) и возвращаемся в стартовое окно модуля Основные ста-
тистики/таблицы (Basic Statistics and Tables). Здесь выбираем
раздел t-критерий для независимых выборок (t-test for independent
samples) или Т-тест для зависимых (коррелированных) выборок
(t-test for dependent samples). В появившемся начальном окне, если
все данные введены в один столбец и разбиение на группы произво-
дится с помощью группирующей переменной, в поле Входной файл
(Input file:) выбираем процедуру Одна запись на случай (исполь-
зуя группирующую переменную) (One record per case (use a
grouping variable)). Если данные разных групп находятся в раз-
ных столбцах, выбираем процедуру Каждая переменная содержит
данные для одной группы (Each variable contains the data for one
group).
— Затем нажимаем кнопку Переменные (Variables:) и указыва-
ем группирующую переменную и зависимые переменные (или срав-
ниваемые переменные для второй процедуры);
— Далее, нажав кнопку Т-тест (T-tests), получаем результиру-
ющую таблицу. Наиболее важным в этой таблице является уровень
значимости р. Для того, чтобы можно было говорить о достоверно-
сти различий выборок значение р должно быть меньше 0,05. Стро-
ка с достоверными различиями в таблице выделяется красным цве-
том.
Пример. В качестве примера использования двухвыборочно-
го t-критерия проверим достоверны ли различия средних весов и
ЧСС мужчин и женщин в рассматриваемом «Списке больных».
Для решения этой задачи в стартовом окне модуля Основные
статистики/таблицы (Basic Statistics and Tables) выбираем
раздел t-критерий для независимых выборок (t-test for
independent samples). В появившемся начальном окне в поле
Входной файл (Input file:) выбираем процедуру Одна запись на
случай (используя группирующую переменную) (One record per
case (use a grouping variable)).
— Затем нажимаем кнопку Переменные (Variables:) и в по-
явившемся окне в поле Группирующая переменная (Grouping
variable:) указываем ПОЛ, а в поле Зависимые переменные
(Dependent variables:) - HR и WEIGHT (при нажатой клавише
Ctrl).
— Далее, нажав кнопку Т-тест (T-tests), получаем результирую-
щую таблицу.
Mean Mean Valid N Valid N Std. Dev. Std. Dev. F-ratio P
M Ж t-value df P M Ж M ж vari- ance vari- ancs
HR 73,3 77.8 -0.99 10 0346388 6 6 6,186 9,2826 2,2517 0,3938
Weight 79,7 66,2 4,732 10 0.000802 6 6 4.5461 5,3072 1,3629 0,7423
— Наиболее важным в этой таблице является уровень значимо-
сти р (6-й столбец). Из таблицы можно видеть, что достоверных
различий между ЧСС мужчин и женщин нет — р=0,346 > 0,05. В
то же время существуют достоверные различия в весе мужчин и
женщин - р = 0,0008 « 0,05.
Пример. В качестве примера использования парного t-крите-
рия для связанных выборок посмотрим достоверны ли различия в
ЧСС до и после физической нагрузки. Для этого в стартовом окне
модуля Основные статистики/таблицы (Basic Statistics and
Tables) выбираем раздел Т-тест для зависимых (коррелирован-
ных) выборок (t-test for dependent samples). В появившемся на-
чальном окне задаем сравниваемые переменные. Для этого нажи-
маем кнопку Переменные (Variables:) и в появившемся окне Выбор
одного или двух списков переменных (Select one or two variable
lists) в поле Первый список переменных (First variable list:) ука-
зываем - HR, а в поле Второй список переменных (Second variable
list (optional):) указываем ЧССНАГР. Далее нажимаем кнопку
T-mecm (T-test) и получаем результирующую таблицу.
Std.Dv.
Mean Std.Dv N Diff. Diff. t df P
HR 75.58333 7,879298
ЧССНАГР 129.8333 21,82923 12 -54,25 16,477 -11,41 11 0,000000
В этой таблице также важнейшим является значение вероятнос-
ти р (9 столбец) р=0,0000«0,05, что позволяет говорить о досто-
верном возрастании ЧСС после физической нагрузки.
Интерпретация результатов. Обычно при сравнении двух вы-
борок делается предварительное предположение (нулевая гипоте-
за), что средние выборок равны между собой. Если полученное в
результате использования t-критерия p-значение меньше уровеня
значимости р < 0,05, то исходное предположение отвергается, и
средние выборок считаются достоверно отличающимися друг от
друга. Это следует из того, что вероятность реализации нулевой
гипотезы мала (р < 0,05).
Отметим некоторые «противопоказания* применения критерия
Стьюдента:
— при проверке гипотезы о достоверности отличий данных с
распределениями, отличающимися от нормального, использование
критерия Стьюдента может приводить к ошибкам. В сомнительных
случаях для проверки следует использовать методы непараметри-
ческой статистики (см. ниже);
— при сравнении двух долей (пропорций) критерий Стьюдента
неприменим. Для этого может быть использован критерий согласия
X2 (см. ниже);
- при проверке гипотез о равенстве 3 и более групповых сред-
них. Например, для случая трех групп иногда пытаются попарно
сравнить группы 1-2, 1-3 и 2-3. В этом случае более правильным
является использование процедуры однофакторного дисперсионно-
го анализа с фиксированными эффектами (см. ниже).
Представление результатов. В диссертации в тех случаях, когда
использовался t-критерий, это необходимо указать в методичес-
ком разделе (например, «Проверка гипотез о равенстве двух сред-
них производилась с помощью t-критерия Стьюдента»), Кроме того,
необходимо упомянуть об использованных критериях проверки нор-
мальности распределения (например, «Проверка нормальности рас-
пределений ввиду относительно малого количества данных произ-
водилась визуально по графикам на вероятностной бумаге и
наблюдавшаяся близость экспериментальных точек к прямой ли-
нии позволила не отвергать гипотезу о нормальности распределе-
ния»), Далее в других разделах работы при упоминании получен-
ного статистического вывода необходимо указать уровень
значимости, используемый критерий и сослаться на соответствую-
щий раздел описания методики. Причем вместо выражения типа
«р<0,05» целесообразно указывать конкретное значение достигну-
того уровня значимости - «р=0,024».
5. 5.4. Выявление взаимосвязей
Следующий важный шаг предварительного анализа данных - это
выявление взаимосвязей между переменными и между группами.
Для оценки степени взаимосвязи служит коэффициент корреляции
(R, г) — параметр, характеризующий степень линейной взаимосвя-
зи между двумя выборками. Коэффициент корреляции изменяется
от -1 (строгая обратная линейная зависимость) до 1 (строгая пря-
мая пропорциональная зависимость). При значении 0 — линейной
зависимости между двумя выборками нет.
Обычно сразу вычисляют группу коэффициентов корреляции,
называемую корреляционной матрицей.
Корреляционная матрица — это квадратная (или прямоуголь-
ная) таблица, в которой на пересечении соответствующих строки и
столбца находится коэффициент корреляции между соответствую-
щими параметрами. Ячейки таблицы, имеющие совпадающие коор-
динаты строк и столбцов, содержат значение 1, так как каждый пара-
метр полностью коррелирует с самим собой.
Для вычисления корреляционной матрицы в стартовом окне раз-
дела Основные статистики (Basic Statistics and Tables) необходи-
мо выбрать строку Корреляционные матрицы (Correlation matrices).
На экране появится окно Корреляция Пирсона (Pearson Product-
Moment Correlation).
Далее необходимо выбрать Один список переменных (квадрат-
ная матрица) (One variable list (square matrix)). После нажатия
кнопки появится окно Выбрать переменные для анализа (Select
the variables for the analysis). На первом этапе можно выбрать все
переменные. Кроме того, для начинающих можно рекомендовать в
разделе Отображение (Display) отметить Корреляционная мат-
рица (показать р и N) (Corr, matrix (display р & N)).
Затем нажать кнопку Корреляции (Correlations). Появится кор-
реляционная матрица. В ней сразу бросаются в глаза наиболее зна-
чимые коэффициенты корреляции - они выделены красным цве-
том.
Далее полезно визуализировать обработку и в первую очередь
посмотреть матричный график (Matrix), сопоставляя его с корре-
ляционной матрицей. Полезно посмотреть 2-мерные диаграммы рас-
сеяния (2D scatterp.), J-мерные диаграммы рассеяния (3D scatterp.)
и при необходимости Поверхность (Surface) и 3-мерную гисто-
грамму двумерного распределения (3D bivariate distribution
histogram). Особо можно выделить Категоризированные диаграм-
мы рассеяния (Categorized scatterplot) (диаграммы рассеяния дан-
ных, разбитых на классы). В тех случаях, когда необходимо по-
смотреть, сохраняются ли взаимосвязи в подгруппах, нет ли
групповых особенностей, или есть основания считать, что отсутствие
взаимосвязи в целом связано с тем, что группы компенсируют друг
друга, этот график незаменим.
Если на первом шаге выбрать кнопку Два списка (прямоуголь-
ная матрица) (Two lists (rectang, matrix)), можно получить не всю
корреляционную матрицу, а только ее часть. Это особенно удобно
при больших размерностях матрицы. Соответственно изменится и
вид Графической матрицы (Matrix).
Пример. В качестве примера рассмотрим построение корре-
ляционной матрицы для показателей рассматривавшегося выше
«Списка больных». Для этого в стартовом окне раздела Основные
статистики (Basic Statistics and Tables) выбираем процедуру
Корреляционные матрицы (Correlation matrices). На экране
появится окно Корреляция Пирсона (Pearson Product-Moment
Correlation).
Далее выбираем Один список переменных (квадратная матри-
ца) (One variable list (square matrix)). После нажатия кнопки по-
явится окно Выбрать переменные для анализа (Select the variables
for the analysis). Выбираем переменные SAP, HR, WEIGHT, ВОЗ-
РАСТ, ЧССНАГР, ПОКАЗАТ (при нажатой клавише Ctrl). После
нажатия кнопки ОК в разделе Отображение (Display) отмечаем
Корреляционная матрица (показать р и N) (Corr, matrix (display
р & N)).
Затем нажимаем кнопку Корреляции (Correlations). Появляется
корреляционная матрица.
SAP HR Weight Возраст ЧССНАГР Показатель
SAP 1 Р= — 0,6135 р=,034 0,1951 р=,543 0,8357 р=,001 0,8618 р=,000 0,1631 р=,612
HR 0,6135 Р=,034 1 р= — -0,2387 р=,455 0,4847 р=,1 ю 0,7765 р=,003 -0,676 р=,016
Weight 0,1951 р=,543 -0,2387 р=,455 1 р= — 0,2004 р=,532 0,1428 р=,658 0,4575 р=,135
Возраст 03357 р=,001 0,4847 р=,110 0,2004 р=,532 1 Р= — 0,7704 р=,003 0,1812 р=,573
ЧССнагр 0,8618 р=,000 0,7765 р=,003 0,1428 р=,658 0,7704 р=,003 J * р=... -0,1495 р=,643
Показатель 0,1631 р=,612 -0,676 р=,016 0.4575 р=,135 0,1812 р=,573 -0,1495 р=,643 1
В ней сразу бросаются в глаза наиболее значимые коэффициен-
ты корреляции - они выделены красным цветом (в таблице выделе-
ны жирным шрифтом). Под каждым коэффициентом корреляции
приводится его уровень значимости. В рассматриваемом примере
наиболее сильная прямая пропорциональная зависимость выявле-
на между SAP и ЧССНАГР г=0,86. Показатель вес больного
(WEIGHT) с другими показателями не коррелирует.
Полезно посмотреть матричный график, сопоставляя его с кор-
реляционной матрицей. Для эюго нажимаем кланишу Матричный
график (Matrix), и в появившемся окис Выбор переменных (Select
Variables) указываем наиболее интересные показатели, например, SAP,
HR, ВОЗРАСТ (при числе показателей больше 5 диаграмма стано-
вится Iруднообозримой). После нажатия кнопки ОК появляется
диаграмма (рис. 5.6.).
Рис. 5.6. Матричная диаграмма для трех показателей.
Можно видеть, что ближе всего к прямой линии полной линейной
зависимости течки лежат на кадре в пересечении столбцов и строк
SAP и ВОЗРАСТ.
Интерпретация результатов. Если коэффициент корреляции (г)
по абсолютной величине (без учета знака) больше чем 0,95, то при-
нято считать, что между параметрами существует практически ли-
нейная зависимость (прямая при положительном г и обратная при
отрицательном г). Если коэффициент корреляции г лежит в диапа-
зоне от 0,8 до 0,95, говорят о сильной степени линейной связи между
параметрами. В случае 0,6 < г < 0,8 — говорят о наличии линейной
связи между параметрами. При г < 0,4 обычно считают, что линей-
ную взаимосвязь между параметрами выявить не удалось.
Если уровень значимости Р < 0,05, то коэффициент корреляции
принято считать достоверно отличающимся от нуля. Если уровень
значимости Р < 0,3, то такой коэффициент корреляции также может
быть принят во внимание. Если уровень значимости Р > 0,4, то такой
коэффициент корреляции принято считать не достоверным.
Представление результатов. В диссертации в тех случаях, когда
проводилось исследование взаимосвязи между признаками и на-
блюдениями, в методическом разделе необходимо указать, что про-
водился корреляционный анализ с вычислением парных коэффи-
циентов корреляции Пирсона с использованием пакета Statistica.
Далее в соответствующих разделах работы при упоминании полу-
ченного статистического вывода необходимо указать значение ко-
эффициента корреляции и значение достигнутого уровня значи-
мости коэффициента корреляции (например, г = 0,52, р=0,018 или
г=0,75, р<0,05).
5. 6. Выбор и реализация
конкретного метода
статистического анализа данных
5. 6.1. Общая характеристика этапа
В результате реализации предыдущего этапа — предварительно-
го анализа данных — должно быть сформировано общее пред-
ставление о данных, их структуре, существующих взаимосвязях и
отличиях. Кроме того, на этом этапе обычно осуществляется пред-
варительный выбор метода или группы методов для основного
анализа данных.
Применение конкретного статистического метода определяется
общей целью исследования и впечатлением, сформировавшимся на
этапе предварительного анализа данных. Так, если необходимо оце-
нить степень влияния известных факторов на измеряемую величину,
используют дисперсионный и/или регрессионный анализы. Если из
большого числа влияющих факторов требуется выявить несколько
ведущих — применяют регрессионный и факторный анализы. Для
оценки особенностей явления, изменяющегося во времени, использу-
ют корреляционный и спектральный анализы. Для того чтобы раз-
бить изучаемую совокупность случаев (объектов) на группы «схо-
жих» случаев, применяют кластерный анализ, а простейшим способом
решения задачи диагностики является дискриминантный анализ.
Отметим, что использование компьютерного анализа данных лег-
ко позволяет попробовать решить задачу несколькими сходными
методами и выбрав метод, дающий наилучшис результаты.
Приводимая ниже таблица 5 4 поможет лучше соориентировать-
ся и сформировать предварительное мнение о необходимых методах
обрабо1ки и анализа данных
Таблица 5-4
Основные математические методы обработки
и анализа данных, используемые при типовых
медицинских исследованиях
Источник информации, задача исследования Используемые методы обработки и анализа
Вопросники, анкеты, тесты Обследование состояния здоровья, мнение обследующего, истории болезни, недостающая информация Выявление скрытых взаимосвязей Составление таблиц и отчетов, корреляционный анализ, классификация и т. д. Факторный анализ
Скрининговые обследования Дискриминантный анализ, кластерный анализ, методы распознавания образов
Истории болезни Клинические обследования, медицинские записи, регистрации, исследование надежности данных Описание случаев заболеваний, сопоставление с данными прошлых лет, изучение осложнений Исследование эффективности различных процедур, изучение связи между процедурами и их последствиями Составление таблиц, определение корреляции с другими клиническими данными и т. д. Корреляционный анализ, дисперсионный анализ, регрессионный анализ Методы оценивания гипотез, регрессионный анализ
Медико-статистические данные Исследование заболеваемости, динамика заболеваемости, выявление периодичности Методы анализа случайных процессов, спектральный анализ, математическое моделирование
Эксперименты Лабораторные эксперименты и опыты на животных при заданных условиях Регрессионный анализ, дисперсионный анализ, многомерный статистический анализ, методы математического моделирования
Клинические исследования Сравнительные лечебные исследования, анализ выживаемости и наследственности с учетом принадлежности пациента к определенной группе, изучение дозировки препаратов Разработка методов диагностики Дисперсионный анализ, регрессионный анализ, дискриминантный анализ, методы оценивания гипотез анализ, методы распознавания образов
Окончание табл. 5. 4
Источник информации, задача исследования Используемые методы обработки и анализа
Исследования механизмов действия патогенных факторов Дисперсионный анализ, регрессионный анализ, методы математического моделирования
Клинические лабораторные данные Хранение, сбор и передача клинической информации, анализ качества н надежности лабораторных исследований, ухода за пациентами Дисперсионный анализ, регрессионный анализ
Однако достаточно часто заранее трудно решить, какой метод
даст наилучший результат. Поэтому следует предусмотреть воз-
можность применения различных способов обработки и при-
кидочного сравнения полученных результатов, чтобы определить,
в каком модуле работать в дальнейшем с имеющимися данны-
ми.
Рассмотрим основные, наиболее употребляемые методы последо-
вательно в порядке возрастания сложности методов анализа.
5. 6. 2. Методы
непараметрической статистики
Непараметрические методы - это такие методы статистики, ко-
торые специально не предназначены для какого-либо парамет-
рического семейства распределений, например, гауссовского, и
не используют его свойств. Классические параметрические мето-
ды основаны на предположении о нормальности распределения,
хотя порой и малочувствительны к отклонению от нормального
распределения. Нспараметрические методы позволяют обходить-
ся без предположения о нормальности распределения. Вместе с
тем они имеют высокую степень чувствительности при се отсут-
ствии. Они эффективны в тех случаях, когда распределение на-
блюдений имеет сложные, малоизученные и неясные законы рас-
пределения.
Неиарамстрические методы статистики позволяют охарактери-
зовать одну совокупность, доказать существенность различий двух
каких-либо совокупностей, а также исследовать связь между двумя
какими-либо признаками.
Рассмотренный выше критерий Стьюдента применим не всегда,
и, хотя его следует пробовать в первую очередь, может возникнуть
необходимость в использовании других критериев. Например, в тех
случаях, когда при получении результатов с применением критерия
Стьюдента возникли серьезные сомнения в допустимости представ-
ления экспериментальных данных нормальным законом распре-
деления, полезно проверить результаты с использованием непара-
мегрических критериев, которые не предполагают необходимости
соответствия данных нормальному закону распределения. Это можно
сделать, например, с помощью критериев знаков или парного теста
Вилкоксона. Можно также использовать и другие критерии, такие
как критерий Колмогорова —Смирнова, ранговые критерии Ман-
на—Уитни, Вальда —Вольфовица.
В пакете Statistica непараметрические методы реализованы в мо-
дуле Непараметрические статистики/Распределения (Nonparamet-
rics/ Distrib.).
Модуль Непараметрические статистики/Распределения
(Nonparametrics/Distrib.) содержит обширный набор непараметри-
ческих критериев согласия, в частности, критерий Колмогорова —Смир-
нова, ранговые критерии Манна —Уитни, Вальда —Вольфовица, Вил-
коксона и многие другие.
Критерий согласия х2. Бывают ситуации, когда необходимо срав-
нить две относительные или выраженные в процентах величины.
Например, в случае проверки эффективности действия вакцины. Пусть
во время эпидемии в контрольной группе заболело 60 человек, а в
вакцинированной — 40 (обе группы включали по 100 человек). Для
проверки достоверности различий здесь критерий Стьюдента приме-
нить не удастся. В таких задачах обычно используют критерий х2
(хи-квадрат).
Для вычисления критерия х2 предварительно вводят данные в
таблицу. В рассматриваемом примере первая переменная (Vari)
будет содержать наблюдаемые значения: 2 числа - 60 и 40; вторая
переменная (Var2) будет содержать ожидаемые значения. В нашем
примере можно считать, что ожидаемым значением числа заболев-
ших была некоторая средняя величина между 40 и 60, т.е. (40+60)/
2=50. Таким образом, в переменную ожидаемые значения вводим
числа 50 и 50.
Далее вызываем диалоговое окно Переключатель модулей (кла-
виша Переключатель модулей - STATISTICA Module Switcher на
панели инструментов) и открываем модуль Непараметрические
статистики/Распределения (Nonparametrics/Distrib.). В появив-
шемся стартовом окне модуля выбираем раздел Наблюдаемые про-
тив ожидаемых Хи - Observed versus expected XI.
Затем в окне процедуры с помощью кнопки Переменные —
Variables задаем значения vl для Наблюдаемых переменных (час-
тот) - Observed frequencies: и v2 для Ожидаемых переменных (ча-
стот) - Expected frequencies:.
После нажатия кнопки ОК получаем таблицу результатов, где
наиболее важным является значение «р».
Chi-Square = 4,000000 df = 1 р < ,045509
observed expected (O-E)**2
VARI VAR2 О - E /Е
С: 1 60 50 10 2
С: 2 40 50 -10 2
Sum 100 100 0 4
В нашем примере р=0,0455, что ниже принятого уровня значимо-
сти (р<0,05). Полученный результат позволяет считать лечебное
действие вакцины статистически достоверно доказанным.
В диссертации в методическом разделе следует указать, что ис-
пользовался критерий согласия %2, рассчитанный с помощью паке-
та Statistica. Далее в работе при упоминании полученного статис-
тического вывода необходимо указать значение достигнутого
уровня значимости достоверности различия и использованный
критерий (например, р=0,018 (х2) или р<0,05 по критерию х2)-
Знаковый тест и парный тест Вилкоксона. Здесь будет рассмот-
рено применение критерия знаков и парного теста Вилкоксона, так
как их использование совершенно аналог ично. Исходим из гою,
что данные уже введены.
Вычисление парного критерия Вилкоксона. Парный критерий
Вилкоксона (критерий Т) позволяет сравнить между собой две свя-
занные выборки и оценить их принадлежность одному закону рас-
пределения.
Открываем соответствующий файл данных (клавиша От-
крыть — Open Data File на панели инструментов).
Далее вызываем диалоговое окно Переключатель модулей (кла-
виша Переключатель модулей - STATISTICA Module Switcher на
панели инструментов) и открываем модуль Непараметрические
статистики/Распределения (Nonparametrics/Distrib.). В появив-
шемся стартовом окне модуля выбираем раздел Парный тест Вил-
коксона - Wilcoxon matched pairs test (Знаковый тест - Sign test).
Затем в окне процедуры с помощью кнопки Переменные
(Variables) задаем соответствующие значения переменных (напри-
мер, vl для первой группы переменных и v2 для второй группы
переменных).
После нажатия кнопки ОК получаем таблицу результатов, где
наиболее важным является значение «р-level» Например р=0,018,
что ниже принятого уровня значимости (р<0,05). Полученный ре-
зультат позволяет считать различи^, между переменными статисти-
чески достоверно доказанным.
Пример. В качестве примера проверим результаты парного кри-
терия Стьюдента, полученные при сравнении ЧСС у больных до и
после нагрузки. Для этого в стартовом окне модуля Непараметри-
ческие статистики/Распределения (Nonparametrics/Distrib.) вы-
бираем раздел Парный тест Вилкоксона - Wilcoxon matched pairs
test.
Затем в окне процедуры с помощью кнопки Переменные
(Variables) в появившемся окне выбора переменных задаем соот-
ветствующие значения переменных: в поле Первый список пере-
менных - First variable list: указываем HR; в поле Второй список
переменных - Second variable list: указываем ЧССНАГР и нажи-
маем кнопку ОК.
После нажатия кнопки ОК в окне процедуры Парный тест Вил-
коксона - Wilcoxon matched pairs test получаем таблицу результа-
тов, где наиболее важным является значение «р».
Valid
N Т Z p-level
HR & ЧССНАГР 12 0 3,059412 0,00222
Значение p-level (5 столбец) р=0,0022, хотя и несколько боль-
ше уровня значимости, полученного по критерию Стьюдента
(р=0,00000), все равно значительно меньше величины р=0,05. Ис-
ходя из этого можно сделать вывод о достоверности различий ЧСС
у больных до и после нагрузки. Полученный результат подтверж-
дает полученный ранее с использованием парного критерия Стью-
дента.
U тест Манна—Уитни. Аналогично с помощью U теста Манна —
Уитни можно проверить достоверность различий веса больных муж-
чин и женщин, полученную ранее по критерию Стьюдента. Для этого
в стартовом окне модуля Непараметрические статистики/Распре-
деления (Nonparame.trics/Distrib.) выбираем раздел U тест Ман-
на-Уитни - Mann —Whitney U Test.
Затем в окне процедуры с помощью клавиши Переменные
(Variables) в появившемся окне выбора переменных задаем соответ-
ствующие значения переменных: в поле Независимая (группирую-
щая) переменная - Indep.(grouping) variable: указываем ПОЛ; в
поле Список зависимых переменных - Dependent variable list: ука-
зываем WEIGHT и нажимаем кнопку ОК.
После нажатия кнопки ОК в окне процедуры U тест Манна —
Уитни - Mann —Whitney U Test получаем таблицу результатов, где
наиболее важным является значение «р».
Rank Sum Rank Sum Z Valid N Valid N
м ж U Z p-level adjusted p-level м ж
WEIGHT 57 21 0 -2,9 0,00395 -2,9027 0,004 6 6
Значение p-level (6 столбец) p=0,0039, хотя и несколько боль-
ше уровня значимости, полученного по критерию Стьюдента
(р=0,0008), все равно значительно меньше величины р=0,05. Ис-
ходя из этого, можно сделать вывод о достоверности различий веса
у больных мужчин и женщин. Полученный результат подтверж-
дает полученный ранее с использованием двухвыборочного крите-
рия Стьюдента.
Интерпретация результатов. Как и в случае использования
критерия Стьюдента, при сравнении двух выборок делается пред-
варительное предположение (пулевая гипотеза), что средние вы-
борок равны между собой. Если полученное в результате исполь-
зования непараметрического критерия p-значение меньше урове-
ня значимости р < 0,05, то исходное предположение отвергается, и
средние выборок считаются достоверно отличающимися друг от
друга.
Если результат, полученный с использованием непараметричес-
кого критерия, по смыслу отличается от полученного по критерию
Стьюдента (достоверные отличия и недостоверные отличия), можно
попробован, другие непараметрические критерии. В случае иден-
тичности получаемых результатов следует признать результат, по-
лученный по критерию Стьюдента, недостаточно убедительным.
Представление результатов. В диссертации в тех случаях, ког-
да использовались непараметричёские критерии, это необходимо
указать в методическом разделе (например, «Проверка гипотез о
равенстве двух средних производилась с помощью критерия U
тест Манна —Уитни»), Далее в других разделах работы при упо-
минании полученного статистического вывода необходимо ука-
зать уровень значимости, используемый критерий и сослаться на
соответствующий раздел описания методики. Причем вместо вы-
ражения типа «р<0,05» целесообразно указывать конкретное зна-
чение достигнутого уровня значимости - «р=0,024».
5. 6. 3. Дисперсионный анализ
Дисперсионный анализ используется, когда необходимо оценить
степень воздействия определенных факторов на измеряемые дан-
ные, понять существенно оно или нет. Причем в однофакторном,
двухфакторном и т. д. анализе влияющие на результат факторы
считаются известными, и речь идет только о выяснении существен-
ности или оценке этого влияния (например, исследуется степень
влияния тяжести специального браслета, надеваемого на запяс-
тье, на частоту самопроизвольного дрожания мышц рук — тре-
мора).
В этом случае выбирается модуль Общая ANOVA/MANOVA
- General ANOVA/MANOVA. Аббревиатура ANOVA - сокра-
щение от сочетания ANalysis Of VAriance - процедура однофак-
ториого дисперсионного анализа с фиксированными эффектами.
MANOVA - означает многофакторный дисперсионный анализ.
Модгть ANOVA/MANOVA представляет собой набор процедур
общего одномерного и многомерного дисперсионного и ковариа-
ционного анализа.
Для запуска модуля в переключателе модулей пакета необходи-
мо выбрать строку ANOVA/MANOVA. На экране появится стар-
товая панель модуля.
Далее, если это не сделано ранее, необходимо открыть файл с
исходными данными (клавиша Открыть данные — Open Data на
стартовой панели).
Затем необходимо задать переменные (кнопка Переменные -
Variables на стартовой панели). В появившемся окне выбора пере-
менных (Select indep. variables (factors) and dependent variables:)
требуется указать независимые переменные (факторы) (Independent
variables (factors):) и зависимые переменные (исследуемые)
(Dependent variables list:). И тех, и других может быть задано не-
сколько. Отметим, что выбирать переменные и отменять выбор сле-
дует указателем мыши щелчком левой кнопки при нажатой клави-
ше Ctrl на соответствующем имени переменной. Желательно также,
чтобы столбцы факторов состояли из ряда натуральных чисел (на-
пример, 2, 1,3). Кроме того, столбцы факторов должны группировать
зависимые переменные на несколько групп с изменяющимся уров-
нем воздействия фактора (например, по полу, по возрасту и т. д.).
Далее, после нажатия кнопок ОК в окне выбора переменных и на
стартовой панели модуля, появится окно результатов, в котором необ-
ходимо нажать кнопку Специфические эффекты, средние, графики
(Specific effcct/Means/Graphs). В появившемся окне Проверка спе-
цифических эффектов (Testing a Specific Effect) в поле Факторы
(Factors) указать вид одного интересующего фактора (для исследо-
вания эффектов взаимодействия - нескольких) и нажать ОК.
Появятся 3 таблицы результатов, в которых необходимо обратить
внимание на следующие моменты. В таблице Средние (Means) при-
ведены средние значения всех зависимых переменных в группах каж-
дого уровня фактора. В таблице Главный эффект (Main effect) для
каждой зависимой переменной приведен уровень значимости крите-
рия Фишера и в тех случаях, когда он меньше 0,05, можно говорить
о доказанности влияния рассматриваемого фактора на зависимую
переменную.
Таким же образом необходимо проанализировать оставшиеся
‘факторы, а также эффекты их совместного влияния.
Для визуализации и более подробного анализа данных можно
выбрать раздел Описательные статистики и графики (Descriptive
stats & graphs) на панели результатов.
Пример. В качестве примера исследуем влияние факторов воз-
раста и пола на физиологические показатели больных в рассматри-
ваемом выше случае. Для этого в переключателе модулей пакета
необходимо выбрать строку ANOVA/MANOVA. На экране появится
стартовая панель модуля.
Затем необходимо задать переменные (кнопка Переменные -
Variables на стартовой панели). В появившемся окне Выбора
переменных (Select indep. variables (factors) and dependent
variables) в поле независимые переменные (факторы)
(Independent variables (factors):) указываем ВОЗРГРУП и ПОЛ;
в поле зависимые переменные (исследуемые) (Dependent variables
list:) указываем SAP, HR, WEIGHT, ЧССНАГР, ПОКАЗАТ. От-
метим, что выбирать переменные и отменять выбор следует указа-
телем мыши щелчком левой кнопки при нажатой клавише Ctrl на
соответствующем имени переменной. Далее, после нажатия кно-
пок ОК в окне выбора переменных и на стартовой панели модуля,
появится окно результатов, в котором необходимо нажать кнопку
Специфические эффекты эффекты, средние, графики (Specific
effect/Means/Graphs). В появившемся окне Проверка специфи-
ческих эффектов (Testing a Specific Effect) в поле Факторы
(Factors) указываем ВОЗРГРУП и нажимаем ОК. Появится
3 таблицы результатов, из которых выбираем таблицу Главный
эффект (Main effect).
MAIN EFFECT: ВОЗР ГРУП (primeri .sta)
1-ВОЗР ГРУП, 2-ПОЛ
Mean sqr Mean sqr F(dfl,2)
Effect Error 2,6 p-level
SAP 451,5833 26.16667 17,25796 0.003248
HR 104,0833 66,41666 1,567127 0,283423
WEIGHT 39,58333 25,25 1,567657 0,283324
ЧССНАГР 2065.083 170,1667 12,13565 0.007787
ПОКАЗАТ 0.002176 0,029825 0,072967 0,930444
В этой таблице для каждой зависимой переменной приведен
уровень значимости критерия Фишера p-level (5 столбец). Для
показателей SAP и ЧССНАГР значения р меньше 0,05 (SAP -
р=0,003; ЧССНАГР - р=0,008). Поэтому можно говорить о дока-
занности влияния фактора возраста на систолическое артериаль-
ное давление и ЧСС после нагрузки в рассматриваемом примере.
Таким же образом необходимо проанализировать оставшиеся
факторы. Для этого восстанавливаем окно Результаты ANOVA
(ANOVA Results), нажатием на кнопку Восстановить окно сверну-
того окна Результаты ANOVA в левой нижней части экрана. В
этом окне нажимаем кнопку Специфические эффекты эффекты,
средние, графики (Specific effect/Means/Graphs). В появившемся
окне Проверка специфических эффектов (Testing a Specific Effect)
в поле Факторы (Factors) указываем следующий фак-
тор — ПОЛ и нажимаем ОК. Появятся 3 таблицы результатов,
из которых опять выбираем таблицу Главный эффект (Main effect).
MAIN EFFECT: ПОЛ (primerl.sta)
1-ВОЗРГРУП, 2-ПОЛ
Mean sqr Mean sqr F(dfl,2)
Effect Error 1,6 p-level
SAP 0,333333 26,16667 0,012739 0,913818
HR 60,75 66.41666 0,91468 0,375807
WEIGHT 546,75 25,25 21,65347 0,003492
ЧССНАГР 5,333333 170,1667 0,031342 0,865305
ПОКАЗАТ 0,024958 0,029825 0,836821 0,395582
Из таблицы можно видеть, что только для показателя WEIGHT
значение р меньше 0,05 - р=0,003. Поэтому можно говорить о до-
казанности влияния фактора пола только на вес больных в рас-
сматриваемом примере.
Далее необходимо проанализировать эффекты совместного вли-
яния факторов пол и возраст. Для этого, как и ранее, восстанавли-
ваем окно Результаты ANOVA (ANOVA Results), нажимаем кнопку
Специфические эффекты эффекты, средние, графики (Specific
effect/Means/Graphs) В появившемся окне Проверка специфи-
ческих эффектов (Testing a Specific Effect) в поле Факторы
(Factors) указываем оба фактора — ПОЛ и ВОЗРГРУП и нажи-
маем ОК. Опять появляются 3 таблицы результатов, из которых
выбираем таблицу Главный эффект (Main effect).
INTERACTION: 1 х 2 (pnmerl sta)
1-ВОЗРГРУП, 2-ПОЛ
Mean sqr Mean sqr F(dfl,2)
Effect Error 2.6 p-level
SAP 106,5833 26.16667 4.073248 0,076297
HR 7,75 66.41666 0,116688 0,891834
WEIGHT 6,75 25,25 0.267327 0,77408
ЧССНАГР 42,58333 170,1667 0.250245 0,786349
ПОКАЗАТ 0,003157 0,029825 0,105858 0,901196
Из таблицы можно видеть, что только для показателя SAP значе-
ние р близко к 0,05 - р=0,076. Поэтому можно говорить лишь о
тенденции влияния взаимодействия факторов пола и возраста на
систолическое артериальное давление больных в рассматриваемом
примере.
В результате проведенного в примере дисперсионного анализа
можно сделать выводы:
1. Из числа рассмотренных показателей (САД, ЧСС, вес, ЧСС
после нагрузки и показатель САД/ЧСС) факторы возраста и
пола оказывают влияние только на САД, вес и ЧСС после
нагрузки.
2. Систолическое артериальное давление зависит от возраста
(р=0,0032) и имеет тенденцию к зависимости от взаимодей-
ствия факторов возраста и пола (р=0,076).
3. ЧСС после физической нагрузки зависит от возраста
(р=0,0078).
4. Вес больных имеет выраженную зависимость от их пола
(р=0,0035).
Интерпретация результатов. В таблице результатов Главный
эффект (Main effect) для каждой зависимой переменной приве-
ден уровень значимости критерия Фишера — p-level (5 столбец),
и в тех случаях, когда он меньше 0,05, можно говорить о доказан-
ности влияния рассматриваемого фактора на зависимую пере-
менную.
Представление результатов. При представлении результатов
анализа в диссертации в методическом разделе необходимо ука-
зать, что обработка данных велась с использованием методов дис-
персионного анализа и привести название пакета программ, но-
мер его версии и наименование использованной процедуры. При
непосредственном обращении к результатам анализа необходимо
указать какая переменная была принята за зависимую перемен-
ную, какие переменные рассматривались в качестве независимых
факторов. Далее для каждого фактора требуется привести значе-
ние критерия Фишера и его уровень значимости (можно приво-
дить значения только значимых факторов).
5.6.4. Множественная регрессия
Одна из наиболее распространенных задач статистического иссле-
дования состоит в изучении связи между некоторыми наблюдае-
мыми переменными. Регрессионный анализ предназначен для изу-
чения связей между одной зависимой и несколькими (или одной)
независимыми переменными. В линейном регрессионном анализе
эта связь предполагается линейной. В самом простом случае в ли-
нейной регрессионной модели имеются две переменные X и Y. И
требуется по п парам наблюдений (X,, Y(), (Х2, Y2), ... (Xn, Yn) по-
строить (подобрать) прямую линию, которая «наилучшим образом»
приближает наблюдаемые значения. Напомним, что в регрессион-
ном анализе все признаки (переменные), входящие в уравнение
должны иметь непрерывную, а не дискретную природу.
Для построения зависимостей между переменными, подбора ли-
нейной модели и оценки ее адекватности в пакете Statistica пред-
назначен модуль Multiple Regression - Множественная регрес-
сия.
Модуль Множественной регрессии включает в себя набор средств
множественной линейной, а также полиномиальной, экспоненциаль-
ной, логарифмической и ряда других, регрессии, включая пошаго-
вые, иерархические и другие методы.
Линейная регрессия. Последовательность построения линейной
регрессионной модели следующая.
В Переключателе модулей выбирается модуль Множественная
регрессия — Multiple Regression.
С помощью появившейся Стартовой панели (Multiple
Regression) модуля необходимо загрузить файл с данными, если это
нс было сделано ранее, (кнопка Открыть данные — Open Data на
стартовой панели). Затем задать переменные для анализа (кнопка
Переменные — Variables). Для этого в появившемся окне Выбор
переменных (Select dependent and independent variable list) выб-
рать одну зависимую (расчетную) переменную (Dependent var. (or
list for batch):) и несколько независимых (измеряемых) перемен-
ных (Independent variable list). После чего нажать кнопку ОК.
Появится окно результатов множественной регрессии (Multi pie
Regression Results). В нем необходимо нажать кнопку Regression
Summary - Суммарные результаты регрессии. В появившейся таб-
лице результатов необходимо обратить внимание на следующие по-
казатели.
Вначале необходимо оценить общее качество полученной моде-
ли: ее достоверность - уровень значимости критерия Фишера — р
(он должен быть меньше чем 0,05 (третья строка сверху, например,
р < ,0225)) и степень описания моделью процесса - RI' (вторая
строка сверху).
Далее необходимо определить значения коэффициентов моде-
ли. Они определяются из таблицы в столбце «В» - в строке
Intercept приводится свободный член; в строках соответствующих
переменных приводятся значения коэффициентов прн этих пере-
менных.
Пример. Пусть необходимо построить линейную модель, свя-
зывающую систолическое артериальное давление с частотой сер-
дечных сокращений. Для этого в Переключателе модулей выби-
раем модуль Множественная регрессия — Multiple Regression.
С помощью появившейся Стартовой панели (Multiple Regression)
задаем переменные для анализа (кнопка Переменные — Variables).
Для этого в появившемся окне Выбор переменных (Select dependent
and independent variable list) выбираем зависимую (расчетную)
переменную (Dependent var. (or list for batch):) — SAP и незави-
симую (измеряемую) переменную (Independent variable list) —
HR. После чего нажать кнопку OK.
Появится окно результатов множественной регрессии
(Multiple Regression Results). В нем нажимаем кнопку Regression
’ RI или R-квадрат - коэффициент детерминации, показывает долю об-
щего разброса, которая объясняется построенной регрессией. Желатель-
но, чтобы RI > 0,6, тогда можно говорить о достаточно высокой степени
аппроксимации данных моделью.
Summary - Суммарные результаты регрессии. В появившейся
таблице результатов получим искомые показатели.
Regression Summary for Dependent Variable: SAP
R= ,61349469 RI= ,37637573 Adjusted RI= ,31401330
_______________F(l,10)=6,0353 p<,03387 Sld.Error of estimate: 8,9123____
St. Err. St. Err.
BETA of BETA В of В ЦЮ) p-level
Intercpt 73,5075 25,90503 2,837577 0,017621
HR 0,613495 0,249725 0,837828 0,34104 2.456684 0,033868
Оценим общее качество полученной модели: уровень значимос-
ти критерия Фишера р<0,034, что меньше чем 0,05 (третья строка
сверху) и степень описания моделью процесса - RI = 0,38 (вторая
строка сверху). Из этих данных можно заключить, что модель досто-
верна (р<0,034), однако качество ее невысокое: низкая степень ап-
проксимации данных моделью (RI=0,38).
Далее определяем значения коэффициентов модели. Они опре-
деляются из таблицы в столбце «В» - в строке Intercept приводится
свободный член (73,5); в строке переменной HR приводится значе-
ние коэффициента при этой переменной (0,84). Это означает, что
модель выглядит следующим образом: SAP = 73,5 + 0,84*HR, из
чего можно по известной частоте пульса оценить систолическое ар-
териальное давление. Однако, хотя модель и достоверна (р=0,034),
точность такого предсказания невелика (Р1=0,38).
Возникает естественный вопрос: нельзя ли за счет усложнения
модели повысить точность предсказания? Модуль Множественная
регрессия позволяет решить задачу и в такой постановке.
Регрессия с фиксированными нелинейностями. Для введения
в модель фиксированных нелинейностей:
— в стартовом окне модуля в поле Мода (Mode) указываем
Фиксированная нелинейная (Fixed non — linear), затем задаем пере-
менные (клавиша Переменные - Variables). Можно выбрать до 4
переменных. В рассматриваемом примере выберем SAP, HR, Weight
и Возраст. Далее нажимаем ОК;
— в появившемся окне Нелинейные компоненты регрессии (Non-
linear Components Regression) указываем тип учитываемых нели-
нейностей. В примере, чтобы нс слишком усложнять модель, ограни-
чимся только степенными членами - Х**2, Х**3. Нажимаем ОК;
9- 1531
— в окне Определение модели (Model Definition) нажимаем кнопку
Переменные (Variables) и задаем переменные: Зависимая (Dependent
variable list:) - САД; Независимые (Independent variable list:) -
все, кроме переменной VI и функций от нее. Отметим, что выбирать
переменные и отменять выбор следует указателем мыши щелчком
левой кнопки при нажатой клавише Ctrl. После нажатия кнопки ОК
в поле Метод (Method) выбираем Forward Stepwise - Пошаговая
регрессия, вперед и нажимаем ОК. Метод пошаговой регрессии со-
стоит в том, что на каждом шаге в модель включается либо исключа-
ется из псе какая-либо независимая переменная. Таким образом, вы-
деляется множество наиболее «значимых» переменных. Это позволяет
сократить число переменных, которые описывают зависимость.
В данном случае выбран пошаговый метод включения;
— нажимаем ОК в окне Пошаговая множественная регрессия
(Stepwise Multiple Regression) и выходим в окно Результаты
множественной регрессии (Multiple Regression Results). Здесь
нажимаем кнопку Общие итоги — Regression Summary. В таблице
результатов можно наблюдать, что получена вполне удовлетвори-
тельная модель (RI=0,86, р=0,00092). Ниже приведены выбран-
ные переменные (в примере Возраст, HR, HR2). Далее находим
значения коэффициентов модели. Они определяются из таблицы в
столбце «В» - в строке Intercept приводится значение свободного
члена (-265,0); в строках соответствующих переменных при-
водятся значения коэффициентов при этих переменных (ВОЗ-
РАСТ - 0,49; HR - 9,61; HR2 - 0,06). Это означает, что уточ-
ненная модель выглядит следующим образом: SAP = -265,0 +
+ 0,49* ВОЗРАСТ + 9,61 *HR - 0,06*HR2, из чего можно по изве-
стным возрасту и частоте пульса довольно точно оценить систоли-
ческое артериальное давление.
Regression Summary for Dependent Variable: SAP
R= .92675500 RI= ,85887484 Adjusted RI= ,80595290
F(3,8)=16,229 p<,00092 Std.Error of estimate: 4,7401
St. Err. St. Err.
BETA of BETA В of В t(8) p-level
Intercpt -264,979 144,0335 -1.8397 0,103092
ВОЗРАСТ 0,576039 0,160706 0.492144 0,137301 3.584423 0,007142
HR 7,034747 2,793171 9.607105 3,814534 2,518553 0,03589
V2**2 -6,70911 2,767107 -0,05991 0.024711 -2.42459 0.041551
Таким образом, можно сделать вывод, что при исследовании вли-
яния на САД 3 независимых переменных: ЧСС, веса и возраста, по
нашим данным существенное влияние оказывает только возраст и
ЧСС (причем рассматривались не только линейные зависимости, но
и простейшие нелинейные).
Далее, если необходимо включить в рассмотрение и другие пока-
затели, то всю процедуру необходимо повторить, выбрав в качестве
независимых переменных вместе с уже отобранными (в примере с
возрастом и ЧСС) и другие показатели.
Интерпретация результатов. В таблице Суммарные резуль-
таты регрессии (Regression Summary) оценивается общее каче-
ство полученной модели: ее достоверность по уровню значимости
критерия Фишера — р (он должен быть меньше чем 0,05 (третья
строка сверху, например, р < ,0225)) и степень описания моделью
процесса - RI (вторая строка сверху). Приводимое значение «RI»
характеризует с какой степенью точности полученное регрессион-
ное уравнение аппроксимирует исходные данные. Если RI > 0,95
говорят о высокой точности аппроксимации (модель хорошо опи-
сывает явление). Если R-квадрат лежит в диапазоне от 0,80 до
0,95 говорят об удовлетворительной аппроксимации (модель в
целом адекватна описываемому явлению). Если R-квадрат < 0,60,
принято считать, что точность аппроксимации недостаточна и мо-
дель требует улучшения (введения новых независимых перемен-
ных, учета нелинейностей и т. д.).
Далее необходимо определить значения коэффициентов моде-
ли. Они определяются из таблицы в столбце «В» - в строке
«Intercept» приводится свободный член; в строках соответствую-
щих переменных приводятся значения коэффициентов при этих
переменных. В столбце «р-level» приводится достоверность отли-
чия соответствующих коэффициентов от нуля. В случаях когда
р > 0,05, коэффициент может считаться нулевым. Это означает,
что соответствующая независимая переменная практически не вли-
яет па зависимую переменную и что этот коэффициент может быть
убран из уравнения.
Представление результатов. При представлении результатов
анализа в диссертации в методическом разделе необходимо указать,
что обработка данных велась с использованием методов регрессион-
ного анализа и привести название пакета программ, номер его вер-
сии и наименование использованной процедуры. При непосредствен-
ном обращении к результатам анализа необходимо указать какая
переменная была принята за зависимую переменную, какие пере-
менные рассматривались в качестве независимых переменных. Да-
лее приводится оценка общего качества полученной модели: ее до-
стоверность по уровню значимости критерия Фишера — р (например,
р < ,0225) и степень описания моделью процесса - RI . Затем при-
водятся значения коэффициентов модели либо в виде таблицы, либо
в виде уравнения модели.
5. 7. Представление результатов
анализа данных в научных статьях
и диссертациях
Заключительным этапом технологии анализа данных является пред-
ставление результатов, в данном случае в диссертации или научной
работе. Причем важное значение имеют полнота и уровень описа-
ния, как самого анализа, так и его результатов и их интерпретации.
Читающий должен иметь возможность ясно представлять себе всю
последовательность обработки данных, оценить адекватность выб-
ранных методов анализа и обоснованность сформулированных
выводов.
Какова же должна быть полнота представления статистических
методов?
Действующее «Положение о порядке присуждения ученых степе-
ней и ученых званий ВАК РФ» никак не конкретизирует подобные
требования. В п.15 раздела IY Положения дана лишь самая общая
рекомендация: «Оформление диссертации должно соответствовать
требованиям, предъявляемым к работам, направляемым в печать».
Учитывая специфику содержания диссертационных работ и много-
образие научных специальностей, очевидно, что Положение в прин-
ципе не может содержать развернутые требования по каждому раз-
делу диссертации. Это невозможно еще и потому, что для каждой
научной специальности исторически сложилась своя традиционная
структура диссертаций.
Ряд отечественных биомедицинских журналов, следуя общеми-
ровой практике, формулирует собственные требования, в том числе
и к описанию методов статистики. Рассмотрим для примера требо-
вания к описанию статистики, в «Правилах подготовки рукописей
для авторов журнала «Кардиология». Для этой цели приведем пол-
ностью раздел «Статистика» этих Правил. «Все статьи, принятые к
публикации, при необходимости будут проверяться на адекватность
применения статистических методик и статистической интерпрета-
ции данных. Описывайте статистические методы настолько деталь-
но, чтобы квалифицированный читатель, имеющий доступ к ориги-
нальным данным, смог проверить полученные Вами результаты.
Представляйте, когда возможно, полученные данные в виде средних
величин, с соответствующими им показателями стандартных откло-
нений или стандартной ошибки среднего значения. (Указывайте
величину доверительного интервала, который принят за статисти-
чески достоверный в данном исследовании). При использовании
более сложных статистических методов, чем расчет критериев t,
/-квадрат и коэффициентов линейной регрессии, укажите, какой ста-
тистической программой Вы пользовались, и номер ее версии».
Проанализируем эти требования. При этом, пропустив не очень
четкие формулировки в середине этого раздела, ограничимся ана-
лизом последнего предложения, из которого можно предположить,
что «расчет критериев t, /-квадрат и коэффициентов линейной рег-
рессии» с точки зрения авторов этого раздела, является тривиаль-
ной процедурой, не содержащей никаких сложностей, а потому и
не требующей подробного описания. Тем не менее, зачастую мни-
мая простота вычисления t-критсрия Стьюдента оказывается дос-
таточно коварной. Не меньше особенностей и в вычислении крите-
рия Хи-квадрат и коэффициентов линейной регрессии, значения
которых можно получить несколькими способами.
Если взять эти требования за основу п исключить некоторые дву-
смысленности формулировок, то описание использованных статис-
тических методов должно выглядеть примерно следующим образом.
В большинстве работ использованные методы статистики и при-
менявшиеся пакеты статистических программ (включая номер вер-
сии) следует упоминать в разделе (главе) «Материал и методы».
Далее в работе при упоминании полученного статистического вы-
вода, как правило, указывают уровень значимости, используемый
критерий и ссылаются на соответствующий раздел описания мето-
дики.
Практика экспериментальных исследований вырабатывает оп-
ределенные представления о способах обработки, которые де-фак-
то становятся стандартными в соответствующих областях. В част-
ности в медицине принято представлять, когда это возможно,
полученные данные в виде средних величин, с соответствующими
им показателями стандартных отклонений или стандартной ошиб-
ки среднего значения. Если указывается величина доверительно-
го интервала, который принят за статистически достоверный в дан-
ном исследовании, то необходимо указывать также и уровень
доверительной вероятности, для которой был построен данный до-
верительный интервал.
Принято использование статистических методов, таких как рас-
чет критериев t, %-квадрат, коэффициентов корреляции и коэффи-
циентов линейной регрессии. Это тот минимум, который должна
содержать практически каждая научная работа в области медици-
ны. Естественно, грамотное использование более мощных методов
лишь только повысит качество работы.
В частности, если предполагается публиковать результаты на-
учных исследований в зарубежных журналах, то необходимо про-
вести дисперсионный анализ данных, так как, как правило, нали-
чие дисперсионного анализа при обработке данных входит в
основные требования для публикации.
Обычно при использовании более широкого круга методов, чем
«минимальный стандартный набор», принято указывать литерату-
ру с описанием применявшихся методов.
Особо отметим необходимость активного использования мето-
дов визуализации и графического представления материала при
оформлении результатов статистического анализа.
В том случае, когда такие результаты представлены в наглядной
форме, облегчается систематизация и анализ массива данных, вза-
имосвязи между которыми сразу же становятся заметными, возра-
стает легкость восприятия работы для знакомящегося с ней и, сле-
довательно, ее убедительность. Как средство представления
информации графика не имеет себе равных. Графика способству-
ет повышению качества, позволяет быстро и эффективно созда-
вать выразительные, доходчивые и убедительные изображения. По-
этому необходимо основные результаты анализа данных отобразить
в виде графиков, наиболее ярко подтверждающих доказываемые в
работе выводы.
5. 8. Заключительные замечания
по применению компьютерных
методов анализа медицинских
данных
В главе продемонстрированы возможности компьютерных мето-
дов при проведении статистического анализа медицинских дан-
ных в научных исследованиях, даны основные подходы с исполь-
зованием пакета Statistica. Подчеркнута необходимость ясного и
полного изложения методов анализа наблюдений и интерпрета-
ции их результатов (что и как писать в научной работе о стати-
стике).
Показано, что даже неподготовленный пользователь, каким зачас-
тую является врач, благодаря современным компьютерным техноло-
гиям может самостоятельно успешно решать простейшие задачи ана-
лиза медицинских данных.
В виду ограниченности объема в настоящем разделе рассмотрена
лишь малая часть используемых методов обработки. Эти сведения
могут рассматриваться только в качестве первых шагов компьютер-
ной обработки данных. Тем не менее, руководствуясь приведенны-
ми в главе сведениями, возможно осуществить минимальный анализ
медицинских данных и получить определенное представление о воз-
можных методах дальнейшего анализа.
После знакомства с материалом раздела полезно поработать в
каждом модуле пакета Statistica отдельно, самостоятельно экспери-
ментируя в нем с данными, чтобы почувствовать его возможности.
Без экспериментирования с данными осваивать систему сложнее, и
труднее понять, что такое обработка данных. После повторения пред-
лагаемых примеров полезно проделать аналогичные действия со
своими данными, попытаться поставить собственные, самые простые
вопросы и ответить на них с помощью пакета Statistica.
В принципе с помощью пакета Statistica аналогичным образом
могут быть самостоятельно применены и другие, не рассмотренные
в разделе методы анализа данных (такие как факторный анализ,
анализ временных рядов и другие). Однако, ввиду наличия ряда
тонкостей и «подводных камней», при этом желательно пользовать-
ся более подробными пособиями и специальной литературой по
анализу данных (см., например, список рекомендуемой литерату-
ры). Полезно также обратиться за консультациями к специалис-
там по прикладиой статистике (такие консультации, вообще гово-
ря, будут оправданы практически всегда при выполнении
исследовательской работы).
В разделе рассмотрена работа только с одним пакетом —
Statistica, работающим в среде Windows. Предлагаемые подходы к
анализу медицинских данных могут быть реализованы и с исполь-
зованием других пакетов, некоторые сведения о возможностях ко-
торых приведены выше (п. 5. 2. 4). В этом случае необходимо
будет воспользоваться соответствующими руководствами по рабо-
те с выбранным пакетом.
В заключение хотелось бы напомнить, что компьютерные методы
анализа - это лишь способ применения математических методов.
В свою очередь, применяя математические методы, необходимо учи-
тывать, что математический анализ экспериментальных наблюде-
ний - это только часть исследования, которую следует рассматри-
вать в контексте всех проблем, определяющих качество научной
работы. Формулировка основной задачи исследования, выбор
соответствующего задаче метода и способа организации исследова-
ния, особенности отбора больных и характер полученных дан-
ных - все это является первичным и определяет выбор адекватно-
го метода математического анализа и, в конечном счете, влияет на
достоверность полученных результатов. При этом активное исполь-
зование компьютерных методов позволит поднять на более высо-
кий уровень применение математических методов анализа в про-
водимом научном исследовании.
Современная парадигма анализа данных, связанная с применени-
ем технологии Data mining, отводит статистическим пакетам сравни-
тельно ограниченное место. Это связано главным образом с тем, что
статистические методы основываются на концепции усреднения по
выборке, которая не адекватна сложности объекта исследования —
человека.
Глава
КОМПЬЮТЕРНЫЕ
КОММУНИКАЦИИ
В МЕДИЦИНЕ
6.1. Введение в компьютерные
коммуникации
Объединение компьютеров и телефонных сетей в единую систему
создало качественно новую информационную технологию — ком-
пьютерные коммуникации.
Компьютерные коммуникации в последнее время становятся важ-
нейшим направлением применения компьютерных технологий и, в
частности, в медицине.
Многие врачи давно уже оценили возможность получать и рас-
сылать деловые предложения, вести переписку, библиографический
поиск с помощью компьютера. А если учесть, что компьютер сам
дозванивается до партнеров и рассылает материалы, то агитировать
за компьютерные коммуникации становится излишне.
Частным, но очень важным случаем компьютерных коммуника-
ций является Интернет. Если не все понимают, что такое Интернет,
то слышали о нем уж точно все. И это не удивительно: в сеть
Интернет «попался» уже весь цивилизованный мир.
В России, например, более 10 млн человек пользовались Интер-
нетом, по крайней мере, однажды, а более 5 млн человек использу-
ют его не реже раза в неделю. Поэтому теперь лучше всего знать,
как им пользоваться. Как сами врачи, так и их пациенты с благо-
дарностью встретят эту революционную технологию.
Стать пользователем Интернета может любой — достаточно иметь
компьютер и модем. И вот студенты-медики уже не ограничены
ресурсами местных библиотек, а могут путешествовать по всему
земному шару, подсоединив свои компьютеры к Интернету. Россий-
ским врачам, как в прежние времена, уже не нужно отправляться в
Европу для того, чтобы узнать секрет Листера для уменьшения смер-
тности после операций, или как пользоваться инструментами Лаен-
нека. Сейчас врачи узнают о последних новостях в эпидемиологии
или онкологии с помощью мыши и монитора.
Благодаря 40 годам развития компьютерных сетей и миллионам
часов человеческого труда, потраченных на отладку их программ-
ного обеспечения, сегодня миллионы пользователей по всему свету
обладают неограниченным доступом к информации, начиная от ге-
нетического кода, библиотечных фондов, музейных коллекций, пра-
вительственных документов, фотографий Юпитера, до почти любой
информации, которая им нужна. В настоящее время число Интер-
нет-сайтов, содержащих различную информацию, превышает два
миллиарда.
Таким образом, компьютерные коммуникации перестают быть
диковинкой и становятся полноправной частью нашей жизни — де-
ловой, государственной, научной, медицинской и т. д., какой в нача-
ле столетия стал телефон.
Однако любой разговор о компьютерных коммуникациях пред-
полагает владение некоторыми основными знаниями о компьюте-
рах. К несчастью, большинство врачей никогда не изучало даже
основ компьютерной техники. Поэтому настоящий раздел предпо-
лагает от читателя лишь минимальное владение компьютером — на
уровне начинающего пользователя и знакомстве с частью 1 настоя-
щего пособия.
Кроме того, знание английского языка также облегчит освоение
компьютерных коммуникаций.
Цель данной главы — познакомить специалистов-медиков с воз-
можностями компьютерных коммуникаций и помочь применить их
в своей профессиональной работе. Основное внимание в разделе
будет сосредоточено на практических аспектах применения компь-
ютерных коммуникаций в медицине.
6. 2. Основы
компьютерных коммуникаций
6. 2. 1. Начальные сведения
В этом разделе делается попытка, хотя бы в незначительной степе-
ни, объяснить термины, необходимые для понимания основ компью-
терных коммуникаций, чтобы с багажом таких знаний было легче
войти в компьютерные сети.
6. 2. 1. 1. Компьютерные сети
Аппаратной основой компьютерных коммуникаций является компь-
ютерная сеть.
Сеть — это группа компьютеров, подключенных друг к другу или
к центральному серверу (узлу) так, чтобы они могли передавать между
собой информацию и/или совместно использовать различные ре-
сурсы.
Более широко под сетью принято понимать совокупность множе-
ства узлов, объединенных между собой линиями связи. Узлами ком-
пьютерной сети являются мощные вычислительные машины, называ-
емые хост-компьютерами, или серверами. Узлы сети соединяются
линиями — оптоволоконными, спутниковыми, радиорелейными или
телефонными линиями связи.
Сети могут быть локальными (в пределах одного здания —
intranet), региональными (в пределах некоторой административной
территории), а также национальными. В случае если в единое целое
объединяются сети, охватывающие не только страны, но и континен-
ты, принято говорить о глобальной информационной сети, называе-
мой Интернетом.
Что же такое Интернет? Из-за ореола, окружающего это слово,
это, несомненно, самый часто задаваемый вопрос. Кратко, Интер-
нет — конгломерат локальных сетей, глобальных сетей и частных
компьютеров, соединенных между собой и образующих грандиоз-
ную «мать всех сетей». В настоящее время Интернет состоит из
примерно 20 млн компьютеров, на которых работают около 100 млн
пользователей. Однако в отличие от других сетей она не имеет
одного владельца и не подчиняется законам одной страны. Вместо
этого, Интернет представляет коллективное достижение связанных
между собой индивидуумов. Некоторый контроль осуществляет
Internet Society — общество, которое разрабатывает стандарты пе-
редачи данных.
Итак, сети состоят из компьютеров и линий связи. Каковы же
характеристики линий связи?
Определяющий фактор любой линии связи — это ее скорость.
Скоростные характеристики описываются следующими основными
параметрами.
Бод — определяет число тактов модуляции компьютерного сиг-
нала в одну секунду.
Бит в секунду — показывает, сколько информационных разрядов
может быть передано по каналу связи за одну секунду, например
28800 бит/с. Скорость передачи, измеренная в битах в секунду, либо
равна скорости, измеренной в бодах, либо несколько выше.
Самая скоростная линия, которая составляет «хребет» Интернета,
и в настоящее время управляется American Network Services, обеспе-
чивает передачу 44,7 Мбит/с. Это приблизительно 45 млн бод. По-
нятно, что любая другая линия связи обеспечивает меньшую ско-
рость. Так, самая дешевая модемная связь ограничена скоростью
работы самого модема (обычно 9600-33600 бод). Когда низкоскоро-
стной модем подключен к телефону, то модем становится «горлыш-
ком бутылки» — узким местом на пути потока данных.
Если компьютер является частью сети, то можно общаться с дру-
гими пользователями этой сети, обмениваться идеями, опытом и даже
проводить медицинскую экспертизу. Но что произойдет, если все
компьютеры начнут посылать информацию в одно и то же время?
Для того чтобы избежать подобного беспорядка в киберпространстве
сети, разработчики программного обеспечения разработали методы
наведения порядка. Эти методы получили наименование протоколов
и правил поведения в сети. Протокол можно рассматривать как язык,
используемый компьютерами для общения в сети. Существует мно-
жество различных протоколов. Чтобы два компьютера могли общаться
между собой, они должны использовать одинаковый сетевой прото-
кол.
Протокол, обычно используемый в Интернете, в действительнос-
ти представляет комбинацию 2 протоколов: протокола контроля
передачи данных (Transmission Control Protocol — TCP) и прото-
кола Интернета (Internet Protocol - IP). Протокол TCP/IP на-
зывается протоколом межсетевого обмена и является основой ком-
муникации в Интернете, по существу машинным языком сети.
Соглашения TCP/IP обеспечивают «прозрачность» сети для ин-
формационных пакетов и позволяют компьютерам, находящимся в
различных сетях, обмениваться сообщениями.
Владельцы компьютеров, находящихся в узлах сети, так называе-
мых хост-компьютеров, предоставляют всем желающим за плату воз-
можность доступа к сети Интернет по коммутируемым телефонным
каналам.
Пользователь, желающий приобщиться к ресурсам сети, может
соединиться с ней, не выходя из своей квартиры (при наличии теле-
фона и доювора на его обслуживание соответствующей хост-маши-
ной).
Взаимодействие компьютера пользователя и хост-машины и пос-
ледующий доступ к ресурсам сети обеспечивается с помощью модема
(устройства, преобразующего буквы, символы и цифры в последова-
тельность сигналов, передаваемых по телефонным каналам), прото-
колов обмена (соглашений, разработанных для защиты информации
от помех и искажений), а также программного обеспечения пользо-
вателя.
Возможны два вида подключения пользователя к сети: offline
(без постоянного нахождения на линии) и online (с нахождением
на линии). Работа в режиме offline допускает пересылку почты и
новостей в форме пакета от машины пользователя до хост-машины
и обратно с использованием модема и коммутируемых каналов свя-
зи. При этом предполагается наличие сервисных служб, обеспечи-
вающих доступ к ресурсам сети по каналам электронной почты.
В режиме online доступно все многообразие ресурсов сети.
В этом режиме во время просмотра страниц гипертекста, материалов
конференций Usenet, перекачке файлов-архивов, пользователь посто-
янно соединен с хост-машиной, действующей как шлюз, обеспечиваю-
щий непосредственный доступ к ресурсам Интернета.
6. 2. 1. 2. История развития
глобальных компьютерных сетей
Разработка компьютерных сетей велась во многих странах, и в ча-
стности, в СССР и России, начиная с конца 50-х годов. Так, в Санкт-
Петербурге в Институте информатики и автоматизации АН прово-
дилась большая работа по созданию «Академсети»; в ЦНИИ
робототехники и технической кибернетики продолжаются работы по
созданию сверхскоростных линий передачи данных; велись и ведутся
работы в других организациях. Долгое время в России и СССР
основной и практически единственной региональной сетью была сеть
Редком.
В это же время в мире постепенно складывалась глобальная ком-
пьютерная сеть. Как же возникла эта сеть сетей? Подобно многим
самым совершенным технологиям сегодняшнего дня, она развилась
из военных проектов.
Все началось в 60-х годах с проводившихся в Агентстве перс-
пективных исследований (Advanced Research Projects Agency —
ARPA) научных разработок. Правительство США поставило зада-
чу и финансировало работу по развитию сети, позволяющей обеспе-
чивать связь во время ядерной войны. Пакеты информации должны
были передаваться на различных уровнях системы, которые посто-
янно функционировали бы даже в условиях уничтожения ее цент-
ра.
В 1968 г. основные принципы построения децентрализованных
сетей были опробованы в Национальной физической лаборатории в
Великобритании.
Первая крупная национальная сеть была образована в 1969 г.
соединением 4 академических компьютерных центров (Калифор-
нийского университета в Санта-Барбаре, Калифорнийского универ-
ситета в Лос-Анжелесе, университета штата Юта и Стенд форде кого
университета) с помощью специального телефонного кабеля со ско-
ростью передачи 56000 бит/с. Эта основа получила тогда название
ARPAnet. Спустя некоторое время все больше компьютеров стало
подключаться к ARPAnet, формируя все увеличивающуюся сеть. К
1980 г. 200 компьютеров были опутаны скоростной передающей ли-
нией, подсоединенной к 5 суперкомпьютерам Национального науч-
ного фонда (National Science Foundation — NSF). Ученые по всей
территории США могли использовать мощь суперкомпьютеров, если
они подключались к NSFnet. По мере того, как все больше сетей
подключалось к ARPAnet, обеспечивая их межсетевое взаимодей-
ствие, эту общую сеть стали называть Интернет (Internet). К маю
1994 более 2,2 млн компьютеров были включены в Интернет, к ко-
торому имело доступ более 25 млн человек. В настоящее время
число пользователей, возможно, составляет более 100 млн человек!
Сейчас любой, у кого есть компьютер и модем, может воспользо-
ваться этими ценными ресурсами.
Тем не менее, в настоящее время наиболее распространенными
средствами обмена данными с помощью компьютера пока являются
электронная почта и факс. Они составляют значительную часть ком-
муникационной среды и остаются наиболее предпочтительным спо-
собом информационного обмена с помощью компьютера. Лишь в
самое последнее время в России все более популярной становится
работа в Интернете в режиме online.
6. 2. 2. Аппаратное обеспечение
6. 2. 2. 1. Требования к персональному компьютеру
Возможность доступа к ресурсам сети определяется имеющимися
аппаратными средствами (модем, компьютер), а также наличием со-
ответствующего программного обеспечения.
Для организации работы в сети необходимы:
— персональный компьютер;
— модем для подключения компьютера к телефонной ли-
нии;
— городская телефонная линия;
— пакет коммуникационных программ.
Из всего множества существующих типов персональных компью-
теров, как и везде в данном пособии, ограничимся рассмотрением
только IBM-совместимых компьютеров, как наиболее распространен-
ных в России. Естественно, чем мощнее компьютер — тем лучше.
Но в принципе любой компьютер, начиная с IBM PC/XT, может в
определенной степени обеспечивать коммуникационные возможнос-
ти. Однако можно указать следующие ориентировочные характери-
стики.
Если размер оперативной памяти компьютера не превышает 1-2
Мбайт, то в этом случае может быть установлено только программ-
ное обеспечение для работы в режиме offline. Если размер оператив-
ной памяти составляет 4 Мбайт и более, то может быть установлен
пакет программ для работы в режиме online доступа. Кроме того, в
этом случае желательно иметь не менее 10 Мбайт свободного про-
странства на жестком диске.
6. 2. 2. 2. Выбор модема
Чтобы использовать компьютер для общения с кем-либо, потребу-
ется устройство, называемое модемом (МОдулятор/ ДЕМодулятор).
Эти устройства подключаются к компьютеру и к розетке телефон-
ной сети. Модем преобразует биты данных, идущие от компьютера
в аналоговый сигнал, который может быть передан по телефонной
линии (модуляция). Затем другой модем преобразует сигнал, полу-
ченный по телефонной линии, в биты данных, воспринимаемые ком-
пьютером-адресатом (демодуляция). Таким образом, модемы дают
возможность двум компьютерам «разговаривать» между собой.
Для того чтобы организовать связь через модем, необходимо уста-
новить на компьютер программное обеспечение (телекоммуникаци-
онную программу и программу, называемую драйвером модема), а
также настроить модем и коммуникационный пакет в соответствии с
конфигурацией компьютера и характеристиками телефонной линии.
Главными критериями при выборе модема являются скорость
передачи данных и надежность его работы. Модем должен: уверен-
но набирать телефонный номер, устойчиво определять вызывной тон
на линии, а также сигнал «Линия занята». Кроме того, должны быть
учтены экономические возможности, приложения, с которыми вы со-
бираетесь работать, и возможности вашего компьютера.
Таким образом, в первую очередь о модемах необходимо знать,
насколько быстро они могут модулировать сигнал. Обычно, чем бы-
стрее они это делают, тем они дороже. Главное, что необходимо по-
мнить. чем выше скорость (в руководстве модема будет написано
больше бод или бит/сек), тем быстрее происходит общение компью-
тера с сетью
Модемы можно условно классифицировать следующим образом:
— по функциональному назначению: телефонные, теле1раф-
ные, факс-модемы, модемы для речевой (голосовой) по-
чты;
- по конструктивному исполнению: внешние и внутрен-
ние;
— по скоростным данным: низкоскоростные, обеспечиваю-
щие скорость от 1200 до 9600 бит/с и высокоскорост-
ные (скорость 14400 — 33600 бит/с и выше);
— по типу используемых линий связи: для работы с выде-
ленными (некоммутируемыми) и коммутируемыми те-
лефонными линиями (обычными городскими к между-
городними телефонными линиями);
— по 1 ину стандартизации команд' Hayes-совмсстимыс мо-
демы (поддерживающие систему команд модемов фир-
мы Hayes) и несовместимые;
— по реализации протоколов коррекции ошибок и сжатия
данных: модемы, аппаратно поддерживающие эти про-
токолы и модемы, требующие для их поддержки соответ-
ствующего программного обеспечения.
Попробуем разобраться, какой модем заслуживает внимания и
может быть использован для установки.
1. Внутренний или внешний? Первый устанавливается в сис-
темны ii б юк и занимает место на материнской плате. Для внеш-
нею необходим свободный порт и свой блок питания. Осталь-
ные различия связаны с конкретными моделями и их
характеристиками.
2. Наличие аппаратной поддержки — MNP 4,5 или V-42,
V42bis. Она улучшает качество приема передачи информации,
проводит коррекцию данных и их сжатие.
3. Скорость передачи данных. Ее обозначают цифры после на-
звания марки модема: 14400, 28800, 33600 и т. д. Скорость 14400
и 28800 — это день вчерашний, а 33600 или 56000 бит/с, конеч-
но, подороже, но значительно комфортнее. Кроме того, они на-
много лучше защищены от помех и сбоев.
В настоящее время нецелесообразно планировать работу с моде-
мом со скоростью передачи данных ниже чем 28800 бит/с. Лучше
всего покупать модем с максимальной скоростью из тех, которые вы
можете себе позволить. Это дает возможность сэкономить деньги на
оплате счетов за время связи с провайдером Интернет (при работе в
режиме online).
С другой стороны, покупать модем со скоростью передачи данных
выше чем 33600 бит/с, если вы предполагаете работать по коммути-
руемым телефонным линиям (обычным городским), пока представ-
ляется нецелесообразным из-за ограниченной пропускной способно-
сти городских телефонных линий.
Кроме того, приобретаемый модем обязательно должен быть Hayes-
совместимым. В этом случае вы будете застрахованы от множества
проблем, связанных с совместимостью вашего модема и сетевого про-
граммного обеспечения.
Используемое вами программное обеспечение оказывает существен-
ное влияние на выбор модема. Коммуникационные программы для
MS-DOS и Windows 3.x чаще всего поддерживают некоторый спи-
сок устройств, и целесообразно приобретать модем, поддерживаемый
программным обеспечением, с которым вы собираетесь работать.
В Windows 98 (95) осуществляется поддержка широкого набора мо-
демов, тем не менее, следует убедиться, что Windows 98 (95) поддер-
живает данный модем, либо с модемом поставляется драйвер для
Windows 98 (95).
Предпочтительнее также приобретать модем, выполненный по тех-
нологии Р&Р (Plug-and-Play — подключил и работай). В этом слу-
чае после установки модема в компьютер при загрузке операцион-
ная система Windows 98 (95) автоматически определяет новое
оборудование, самостоятельно задает параметры для него и устанав-
ливает необходимые драйверы.
Покупая модем, вы сталкиваетесь с еще одной альтернативой: по-
купать модем или факс-модем? Работа с факс-модемом может выз-
вать больше затруднений, однако уровень современных программ-
ных и аппаратных средств сделал отправку факса почти столь же
простой процедурой, как, например, печать текста. Некоторые факс-
модемы обеспечивают возможность записи речевых сообщений, что
превращает ваш компьютер в автоответчик (звонящий может оста-
вить сообщение, которое записывается на жесткий диск). Даже если
у вас уже есть факсимильный аппарат, факс-модем может оказаться
для вас неплохим приобретением (если это существенно не увеличи-
вает стоимость модема).
В общем при выборе модема пользователь должен учесть в комп-
лексе: стоимость модема, возможность работы с отечественными те-
лефонными каналами, гарантийный срок его эксплуатации, возмож-
ность замены, полноту поставляемой с модемом документации, а также
характеристики компьютера, на котором будет использован данный
модем.
В настоящее время наиболее популярными являются модемы,
выпускаемые фирмами US Robotics, ZyXEL, Rockwell.
После приобретения модема необходимо подключить его к ком-
пьютеру и телефонной розетке (для этого потребуется шнур и те-
лефонная вилка-переходник для подключения разъема RJ-11). Если
после включения компьютера Windows 98 (95) не распознала мо-
дем автоматически, то требуемые установки (СОМ-иорт, номер зап-
роса прерывания — IRQ) придется выполнить вручную. Анало-
гично проводится и установка драйверов. После этого вы готовы
связываться с пользователями, чьи компьютеры оборудованы по-
добным образом.
Соединив свой компьютер с другим, используя модем, вы получи-
те сеть, хотя и очень ограниченную по возможностям.
6. 2. 3. Обмен информацией
между компьютерами по модемам
Часто возникает необходимость в подсоединении к компьютеру
коллеги, или во время поездок требуется подключить блокнотный
компьютер к офисной ЭВМ, либо необходимо подсоединиться с до-
машнего компьютера к больничной локальной сети и работать дома.
Все эти возможности обеспечиваются с помощью модемной связи
по телефонным линиям.
Для соединения необходимо воспользоваться коммуникационной
программой, которая обеспечивает соединение, передачу файлов и
сообщений, например, программой HyperTerminal, входящей в опера-
ционную систему Windows 98 (95).
Теперь для того, чтобы, например, отправить файл, необходимо:
— Заранее оговорить используемый протокол передачи фай-
лов (Xmodem, Ymodem, Zmodem). Желательно исполь-
зовать протоколы Zmodem или Kermit, поскольку они
наиболее устойчиво работают даже при значительных
помехах на линии. Протокол Zmodem отличается также
более высокой скоростью передачи, повышенной надеж-
ностью и динамически меняет размер пакета данных в
зависимости от условий передачи.
— Включить компьютер и модем, загрузить коммуникаци-
онную программу (например, HyperTerminal), записать
в меню Dial номер телефона для связи (импульсный
набор) и перейти в режим автодозвона.
— Если вызываемый модем находится в режиме автоответа,
он «поднимает трубку» и начинается процедура уста-
новления связи. После установления связи (появление
на экране строки «Connect») необходимо перейти в меню
программы Send Files (посылка файлов). Далее выде-
лить файлы, предназначенные для передачи, и подтвер-
дить выбранный протокол обмена.
- Подтвердить введенные установки и перейти в режим
передачи.
В случае если на обоих компьютерах установлена Windows 98
(95), то для соединения удобнее воспользоваться подсистемой уда-
ленного доступа, которая позволяет просто и удобно соединить два
компьютера по модему, совместно использовать папки и файлы. Для
этого один из компьютеров необходимо настроить как сервер, что
позволит другому компьютеру подсоединиться к первому по моде-
му. После соединения можно свободно обмениваться файлами так,
как если бы оба компьютера работали в локальной сети.
6. 2. 4. Работа
с факсимильными сообщениями
6. 2. 4. 1. Особенности передачи
факсимильных сообщений
Если на компьютере установлен факс-модем, то с помощью соот-
ветствующего программного обеспечения можно отправлять и по-
лучать факсимильные сообщения. Факсимильное сообщение — это
передача изображения документа по телефонным линиям с исполь-
зованием факсимильных аппаратов. Следовательно, передача сооб-
щений возможна, если на приемном конце установлен факсимиль-
ный аппарат или соответствующим образом оборудованный
компьютер.
Факсимильные сообщения широко распространены в отечествен-
ном здравоохранении. Особенно при обмене документами между
различными учреждениями здравоохранения.
Отметим, что пересылка междугородных факсимильных сообще-
ний оплачивается так же, как обычный междугородный телефонный
разговор.
Текст факсимильного сообщения можно подготовить в обычном
текстовом редакторе, более того, к факсимильному сообщению мож-
но присоединить любой документ. При этом обычно используется
специальный драйвер печати, перенаправляющий якобы выводимый
на печать документ на факс-модем для передачи его получателю
сообщения.
Первой частью процедуры подготовки факсимильного сообщения
является задание адреса получателя. После указания адреса можно
ввести текст факсимильного сообщения или присоединить к нему
заранее подготовленный файл (подготовленный документ).
• Недостатком использования факс-модема является то, что при
необходимости пересылки по факсу бумажного документа, который
не хранится в электронном виде в компьютере, требуется наличие
сканера для преобразования документа в электронную форму.
С другой стороны, желательно, чтобы в коммуникационный па-
кет входили программы, обеспечивающие оптическое распознава-
ние текста — например, FineReader Pro (сейчас самые популярные
программы — Winfax Pro 10 (Symantec) и Venta Fax (Россия)), что
позволит преобразовывать получаемые факсимильные сообщения
в текстовые документы, для их дальнейшей обработки текстовым
редактором.
Существуе! достаточно много коммуникационных пакетов, обес-
печивающих факсимильную связь: FaxLine, BitWarc, RapidComm и
другие. В частности, в Windows 98 (95) включено приложение для
работы с факсимильными сообщениями с помощью факс-модема.
Делается это с помощью службы Exchange, называемой Microsoft Fax.
При этом входящие факсимильные сообщения отображаются в пап-
ке «Входящие» Microsoft Exchange. В комплект Microsoft Fax вхо-
дят редактор титульных страниц (и несколько их образцов) и про-
грамма просмотра нсредактируемых факсимильных сообщений.
Структура и функциональные свойства этих коммуникационных
пакетов очень похожи, так как все они предназначены для решения
единой задачи — организации обмена информацией между компью-
терами. Для примера рассмотрим работу с коммуникационным па-
кетом BitWare.
6. 2. 4. 2. Работа
с коммуникационным пакетом BitWare
Пакет BitWare Fax/Data for Windows разработан фирмой
Cheyenne Communication Inc. (США). В пакете присутствуют три
основных блока:
— Блок установки параметров коммуникационного порта
(паритета, числа бит данных, стоп-бита и скорости обме-
на между компьютером и модемом).
— Блок установки конфигурации модема и параметров кон-
фигурации коммуникационного пакета (установка буфе-
ра памяти модема, задание строки инициализации и ката-
логов для принимаемых (передаваемых) файлов и т. д.).
— Блок установки режима автоматического телефонного
вызова абонента «Dialing Mode» (установка номера те-
лефона, скорости соединения и параметров связи для
каждого из вызываемых абонентов).
Для установки пакета необходимо запустить на выполнение файл
setup.exe и действовать в соответствии с инструкциями, выводимы-
ми на экран программой инсталляции.
После запуска пакета на экране появляется окно, содержащее меню
и панель инструментов (рис 6.1.). Каждая из десяти кнопок панели
инструментов позволяет обеспечить быстрый доступ к соответствую-
щему разделу пакета:
— Передача (Transmit) — менеджер передачи факсов.
— Журнал передач (Log) — журнал записей о передан-
ных факсах.
— Прием (Receive) — менеджер приема факсов.
— Журнал получений (Log) — журнал записей о приня-
тых факсах.
— Телефонная книга (Phone Book).
— Установка (Setup) — настройка параметров.
— Просмотр (View) — просмотр факсов.
— Печать факса (Print Fax).
— Прием и передача данных (BitCom).
— ГГомощь (Help).
Рис. 6.1. Окно пакета BitWare.
В первую очередь необходимо осуществить настройку парамет-
ров пакета. Для этого нажать клавишу «Установка» (Setup) и про-
‘извссти настройку параметров по разделам: «Передача» (Transmit),
«Прием» (Receive), «Модем» (Modem), «Драйвер» (Driver), «Стан-
ция» (Station). Например, в разделе «Станция» после введения
пользовательской информации (User Information) — имени и адрс-
са, необходимо ввести информацию о телефонной станции (Station
Information): номер телефона (Station ID), код города (Local Area
Code) - для Санкт-Петербурга — 812, код страны (Local Country
Code) — 7 для России, код выхода на междугородную связь (Long
Distance Code) — 8, код выхода на международную связь
(International Code) — 10
Основным способом отправки сообщений является отправка фак-
са из приложения Windows, в котором был создан данный документ
(например, из редактора Word) Для этого необходимо выбрать
BitWare в качестве принтера приложения и воспользоваться коман-
дой «Печать». Вместо печати на принтере BitWare пошлет доку-
мент как факсимильное сообщение по указанному номеру факса (те-
лефона).
Для приема факсов необходимо нажать клавишу менеджера при-
ема (Receive) пакета BitWare. Когда в окне менеджера приема по-
явится сообщение «Ожидание вызова» (Waiting for a call), BitWare
готов к приему факсов.
6.3. Работа в глобальных сетях
6. 3.1. Подключение к сети Интернет
6. 3. 1. 1. Способы подключения к сети
Для подключения к сети помимо компьютера, модема, телефонной
линии и коммуникационного программного обеспечения, необходи-
мо наличие организации, предоставляющей доступ к ресурсам сети.
В данном разделе будут рассмотрены вопросы поиска организаций,
осуществляющих подключение к сети, предложены основные вари-
анты взаимодействия.
Существует два основных типа поставщиков услуг Интернета:
— организации, подключающие пользователей на льготных
условиях (учебные и научные организации), и
— коммерческие организации, называемые провайдерами.
На льготных условиях можно подключиться к сети в:
— учебных организациях (медицинских институтах, акаде-
миях, университетах) преподавателям, администрации,
студентам и слушателям на время обучения;
— организациях Российской академии медицинских наук
предоставляется доступ сотрудникам в интересах выпол-
няемых ими научных работ.
Например, в Санкт-Петербургской Медицинской академии после-
дипломного образования установлен сервер, подключенный по выде-
ленной линии к узлу сети Интернет. Сотрудники академии и слуша-
тели в процессе обучения могут подключаться к этому серверу по
телефонным линиям после предварительной регистрации.
6. 3. 1. 2. Выбор провайдера
Специальные коммерческие компании, предоставляющие конечным
пользователям доступ к глобальным сетям, называются провайдера-
ми (от англ, provider — поставщик). Такие компании имеют один
или несколько компьютеров, как правило, постоянно подключенных
к узлам глобальных сетей по высокоскоростным каналам, и вход-
ные линии, по которым клиенты этой компании могут подключать-
ся к сети.
Если не удалось подключиться к сети на льготных условиях, воз-
можно подключение через коммерческие организации. Рынок ком-
мерческих организаций достаточно широк, поэтому надо еще опреде-
литься с провайдерами, т. е. фирмами, предоставляющими сервис по
подключению к компьютерной сети. В условиях рыночной экономи-
ки цены и сервис у провайдеров разные — поэтому необходимо выб-
рать оптимальный вариант. Затем провайдер снабдит ваш компью-
тер программным обеспечением и поможет настроить его для работы
в сети.
Выбор провайдера — достаточно важный момент и этому стоит
уделить максимум внимания. Тем более, что поиск организации, пре-
доставляющей доступ к ресурсам сети — задача достаточно сложная
из-за многообразия вариантов подключения, условий оплаты и спек-
тра предоставляемых при этом услуг. От технической оснащенности
и расторопности компании-провайдера зависит качество работы в сети,
уровень сервисного обслуживания и цены. Например, сейчас в Пе-
тербурге насчитывается больше десятка поставщиков услуг Интер-
нета.
В Северо-Западном регионе России основными коммерческими
организациями, осуществляющими подключение к сети, являются:
Citilyne «Ситилайн», «Петерлинк», «Компания RCOM», «Sovam
Teleport», «WEBplus» и другие. Эти организации предоставляют ана-
логичные виды услуг: электронную почту, конференции Usenet, FTP
и WWW.
Важными вопросами при выборе провайдера являются следую-
щие: стоимость предоставляемых услуг, организационные и техни-
ческие аспекты предоставляемых услуг.
Обычно затраты при организации доступа к ресурсам сети скла-
дываются из:
— платы за подключение (0-5 $) (у некоторых провайде-
ров она отсутствует);
— абонентской (ежемесячной) платы (0-10 $) (также мо-
жет отсутствовать);
— оплаты фактического времени соединения с хост-маши-
ной в online режиме (0,2-1 $/ч);
— оплаты дополнительных услуг.
К техническим аспектам относятся следующие парамет-
ры:
— по каким каналам связи и на какой скорости организа-
ция подключена к сети (128-256 Кбит/с);
- число и тип модемов, используемых организацией;
— удаленность хост-машины от вашего компьютера и каче-
ство соединения;
— среднее время дозвона на узловую машину.
Что определяет качество работы провайдера? Есть несколько вер-
ных критериев. Это размер канала (линия связи от провайдера во
внешний мир) и количество входных линий (модемный пул). Пер-
вая цифра определяет скорость Вашего общения с внешним миром’.
Вторая — успешность «дозвона» до провайдера, что, в конечном сче-
те, также сводится к качеству работы.
Кроме того, к важным дополнительным услугам относятся:
— предоставление начального комплекта программного обес-
печения для подключения к сети;
— наличие технической поддержки консультантами фир-
мы.
Удачным решением, избавляющим пользователя от необходимо-
сти регулярно посещать офис провайдера, представляется пласти-
ковая карта. Это персонифицированная карта с номиналом в ча-
сах. Конфиденциальная информация о входе на сервер скрыта
специальным слоем, который счищается держателем карты после ее
приобретения. Пользователь, приобретя карту и настроив свой ком-
пьютер, без дальнейшей регистрации может пользоваться услугами
провайдера Интернет указанное количество часов.
После выбора провайдера необходимо заполнить договор на под-
ключение, произвести предварительную оплату и осуществить на-
стройку коммуникационного программного обеспечения в соответ-
ствии с полученными у провайдера инструкциями.
6. 3. 2. Электронная почта
6. 3. 2. 1. Понятие об электронной почте
Наиболее популярное средство для обмена сообщениями в сети —
это электронная почта (e-mail). Электронная почта является одним
из самых современных, быстрых, надежных и экономичных средств
обмена сообщениями между абонентами. С помощью электронной
почты люди, живущие по всему свету, могут обмениваться своими
идеями, обсуждать общие проблемы и делиться новостями и инфор-
мацией.
Технические средства уровня пользователя e-mail включают ком-
пьютер и модем, а также стандартное программное обеспечение с
минимальными (от 640 Кбайт) требованиями к оперативной памя-
ти.
Электронная почта является полным аналогом почты обыкно-
венной. Суть почты не меняется - меняются только средства рабо-
ты с ней и технология доставки. Разница состоит в том, что сообще-
ния пишут и получают в электронном виде, минуя бумагу. Передача
адресату производится с помощью глобальных сетей. Клиент обра-
щается за доставкой почты и другими услугами на находящийся
невдалеке от него (как правило, в том же городе) компьютер, назы-
ваемый почтовым сервером (хост-машиной), а тот переадресует со-
ответствующую почту или запрос на другой компьютер в сети, рас-
положенный возможно очень далеко, и который, в свою очередь,
обслуживает адресата письма. При этом на каждого абонента, под-
ключенного к хост-машине, заводится электронный адрес.
Таким образом, письмо пишется на экране дисплея (листе бума-
ги), сохраняется в файле (запечатывается в почтовый конверт), а
затем в начало файла автоматически добавляется заголовок с элек-
тронным адресом (подписывается конверт) и передается на почто-
вую машину (относится в почтовое отделение). Для этого, связав-
шись по телефонной линии с провайдером, вы извлекаете содержимое
из своего почтового ящика и отправляете письма. В большинстве
случаев почта за несколько минут будет доставлена на другой ко-
нец земного шара.
При этом ни отправителю, ни получателю сообщения нет необхо-
димости находиться в непосредственной связи между собой, и не тре-
буется постоянно держать включенным свой компьютер (режим ра-
боты offline).
Программное обеспечение, позволяющее автоматизировать про-
цесс обмена сообщениями с хост-машинами (дозвон, передача исхо-
дящих и прием входящих сообщений), называют почтовой програм-
мой. Почтовая программа позволяет осуществлять прием, просмотр,
обработку и рассылку почты. Обычно в почтовой программе выде-
ляют две составляющие: Почтовый пользовательский агент и По-
чтовый транспортный агент. Почтовый пользовательский агент
позволяет создавать новые письма, обрабатывать пришедшие, хра-
нить всю переписку и систематизировать ее, вести записную книжку
адресов и т. д. Почтовый транспортный агент выполняет функцию
транспорта при доставке письма до почтового ящика - хост-машины
(почтового сервера).
Что можно переслать, используя электронную почту? Все, что
может быть переведено в цифровой формат. В основном это могут
быть текстовые файлы. Хотя файлы программ, оцифрованные фо-
тографии, графики, слайды и т. д. могут быть перенесены с одного
компьютера на другой с помощью e-mail, существует и более мощ-
ное средство переноса файлов, получившее название Протокол пе-
редачи файлов (File Transport Protocol — FTP). FTP был специ-
ально создан для этой цели и справляется с этой задачей более
эффективно.
Адресация. Посмотрим, как сообщения электронной почты e-mail
находят своих адресатов.
В обычной почте адрес на конверте обычно состоит из двух час-
тей: собственно адреса (т. е. Куда:) и имени адресата (Кому:). Точ-
но так же устроены и две части электронного адреса - Кому и Куда.
Как правило, в электронном адресе эти две части разделены симво-
лом «@»:
Кому@Куда, или иначе
И мя_пользовател я@Имя_домена.
Если говорить более строго, то адреса электронной почты содер-
жат регистрационное имя пользователя, стандартный код страны, код
города, название организации и имя машины. В простейшем случае
адрес выглядит так:
Name@hostname
Здесь Name — имя пользователя, @ (at) — признак электрон-
ного адреса, hostname — адрес сервера почты пользователя, на-
зываемый доменом и однозначно описывающий местонахождение
абонента. В качестве имени пользователя обычно используется спе-
циальный идентификатор, содержащий буквы латинского алфавита
или цифры. Чаще всего идентификатор связан с именем или фа-
милией пользователя и должен быть уникальным для данного
домена.
В полном виде реальный электронный адрес будет выглядеть при-
мерно так:
vyh@inf.maps.spb.ru
В рассматриваемом примере vyh — идентификатор пользовате-
ля, составленный, например, из начальных букв имени, отчества и
фамилии (VictorY. Helman). Справа от знака @ расположен домен.
При расшифровке адреса домен читается справа налево. Составные
части домена разделяются точками, ги (в примере) — называется
доменом верхнего уровня и обозначает Россию; spb — следующий
поддомен, обозначающий Санкт-Петербург; maps — аббревиатура
названия организации; inf — зарегистрированное на почтовом узле
имя машины, на которой пользователь vyh владеет почтовым ящи-
ком.
Ниже приведено несколько примеров доменов — кодов стран.
аи — Австралия;
Ьг — Бразилия;
са - Канада;
fi — Финляндия;
de - Германия;
jp — Япония,
ги - Россия;
su — страны бывшего СССР, включая и Россию (устаревший
домен)
Всфечаются также домены верхнего уровня, не являющиеся ко-
дами стран. Ниже приводятся несколько примеров доменов такого
типа:
сот — коммерческая организация;
edu — образовательные учреждения;
gov — правительственные учреждения;
mil — военные организации и учреждения;
org — другие организации;
net - сети.
В 2000 г. ICANN приняла несколько новых доменов верхнего уров-
ня (www.icann.ovg).
Стоимость электронной почты. Важным аспектом яв-
ляется низкая стоимость услуг электронной почты по сравнению с
другими видами сетевых услуг. Если вы пользуетесь «почтовым
ящиком» в своей организации, то посылка и прием корреспонден-
ции обычно бесплатны. Если воспользоваться услугами коммер-
ческой организации, то существуют две схемы оплаты электронной
почты. В первом случае вы оплачиваете каждое отправленное сооб-
щение. Во втором — только время на линии связи с провайдером.
В обеих схемах предусмотрена небольшая абонентская плата за
почтовый ящик. Обычно подключение (регистрация) абонента к
сети стоят около 5 $ и абонентная плата за поддержание почтового
ящика — 5 $/мес, передача, прием корреспонденции — в первой
схеме от бесплатно до 0,04 $/КЬ; во второй схеме от 0,5 $/час до
1 $/час.
Таким образом, если необходимо переслать достаточно большой
документ, например, статью в 15 страниц в другую страну, то это
может быть сделано как по факсу, так и с помощью электронной
почты. Передача статьи по факсу займет около 15 мин, и оплата
телефонной связи выльется в круглую сумму (например, 1 мин те-
лефонной связи с США стоит около 2 $). С другой стороны, пе-
ресылка статьи по e-mail заняла бы несколько минут, причем
бесплатно. В случае, если статья не хранилась в электронном виде
(на диске), ее можно было бы оцифровать с помощью сканера.
Программное обеспечение. В настоящее время существует
множество почтовых программ от мощных, обеспечивающих одно-
временный просмотр нескольких сообщений и работающих в среде
Windows, до простых, работающих в среде MS-DOS на простейших
компьютерах. К ним относятся:
UUPC, Beauty mail, Demos mail и др. (MS-DOS);
Eudora, Microsoft Mail, Pegasus Mail, Lotus cc:Mail и др. (Windows
3.x);
Microsoft Exchange, Мини-Хост, Outlook 2000, Outlook Express,
The Bat, Dmail (Windows 9x).
Сейчас наиболее употрабимым является протокол POP3, а про-
граммы (в России) —Outlook Express и The Bat.
Большинство пользователей E-mail, работающих с IBM-совмести-
мыми компьютерами и использующими операционную систему MS-
DOS, пользуются программой UUPC, или ее модификациями для
рассылки сообщений электронной почтой. Пользователи, работаю-
щие в среде Windows 9х, работают с различными почтовыми про-
граммами. Одной из наиболее приспособленных к отечественным
условиям является программа Мини-Хост. Как наиболее доступную
для начинающего пользователя рассмотрим работу с этим пакетом в
качестве примера.
6. 3. 2. 2. Работа
с почтовой программой Мини-Хост
Первая версия пакета программ Мини-Хост Клиент для MS
Windows (в дальнейшем — Мини-Хост) разработана отечественной
фирмой «Центр Суперфизика» в 1992 г. Ниже будет рассмотрена
одна из последних версий - 2.02.
Почтовую программу Мини-Хост и инструкции по инсталляции,
как правило, выдают при регистрации электронного адреса на хост-
машине. Протокол и соответствующие программы, используемые для
гвязи между компьютерами в пакетном режиме называются UUCP.
Пакет может работать на любом IBM-совместимом компьютере,
начиная с IBM 386, и требует для установки и работы не менее
i Мбайт оперативной памяти, не более 1,5 Мбайт на жестком диске,
любой Hayes-совместимый модем и операционную с истему Windows
Зх или Windows 9х.
Установка пакета осуществляется в соответствии с инструкциями
по процедуре инсталляции. При этом необходимо ответить на ряд
вопросов, задаваемых программой инсталляции.
Последовательность работы с почтовой программой такова: вна-
чале письмо подготавливается с помощью пользовательского аген-
та (эту рои. в системе Мини-Хост выполняет Менеджер данных) и
ставится в очередь на передачу, затем с помощью программы транс-
портного агента (эту роль выполняет программа WinUUPC) про-
изводятся соединение и обмен сообщениями с хост-машиной
Рассмотрим всю последовательность работы более подробно
Подготовка письма. Для запуска Менеджера данных, после нажа-
тия кнопки Пуск, следует найти в группе Мнни-Хост значок Менед-
жера данных, указать на него мышкой и дважды быстро нажать левую
кнопку. Мини-Хост запросит имя пользователя и, если это было зада-
но при установке, пароль. После ввода имени и пароля появится окно
Менеджера данных, примерный вид которого изображен на рис. 6 2.
Рис. 6.2. Общий вид окна Менеджера данных.
Окно Менеджера данных, как и большинство приложений
Windows, содержит строку заголовка, строку меню, панель инстру-
ментов и несколько рабочих областей.
Для создания нового письма можно воспользоваться кнопкой
Почта\Создать письмо | , расположенной на панели инструмен-
тов. При этом открывается окно, в котором могут быть заданы
необходимые параметры письма: Вставить подпись. Послать при
закрытии и Открыть новое окно. Как правило, вначале лучше
ничего не менять в этом диалоге, а сразу нажать кнопку ОК. Пос-
ле этого открывается окно диалога для написания письма. В этом
окне можно писать письмо, как в обычном текстовом редакторе.
В процессе написания письма необходимо заполнить два поля
в заголовке окна, а именно: Кому: и Тема.. Поле Кому. — это
адрес того, кому пишется письмо. Самый простой способ ввести
этот адрес — перейти в эту строчку и набрать его на клавиатуре.
Можно также воспользоваться кнопкой | справа от этого поля
и попасть в адресную книжку, откуда можно взять любой, заранее
внесенный туда адрес. Поле Тема: должно содержать краткую
суть письма. По теме адресат судит о важности и срочности пись-
ма, и поэтому лучше всегда заполнять это поле.
После того как письмо написано и все поля заполнены, окно
редактирования письма закрывается; для этого достаточно щелк-
нуть левой кнопкой мыши квадратик с крестом в правом верхнем
углу. При этом будут заданы вопросы о сохранении и отправке
письма. При положительных ответах на них письмо будет постав-
лено в очередь для отправки на соответствующий почтовый сер-
вер транспортным агентом.
Отправка писем. Собственно передача письма (и прием посту-
пившей корреспонденции) осуществляется программой WinUUCP.
Программа осуществляет соединение с хост-машиной и обмен со-
общениями, которые затем могут быть просмотрены с помощью
программы Менеджер данных. Поэтому для отправки писем необ-
ходимо запустить программу WinUUCP из группы Мини-Хост.
После запуска WinUUCP инициализирует порты и переходит в
состояние ожидания (рис. 6. 3).
. При этом молем должен быть подключен к телефонной линии.
При нажатии кнопки Вызов, программа WinUUCP в автоматичес-
ком режиме передаст письмо (письма) па почтовый сервер и заберет
из почтового ящика всю почту, накопившуюся к этому моменту, пос-
10—1531
ле чего вновь вернется в режим ожидания, освободив телефонную
линию
Таким обратом, достаточно периодически запускать программу
WmUUCP, и все приходящие письма попадут в «портфель» (спуд)
компьютера Остается только взять эти письма и прочитать.
Рис 6 3 Программа WmUUCP в состоянии ожидания.
Работа с пришедшей почтой. Для ознакомления с пришедшей
почтой необходимо запустить программу Менеджер данных (см.
выше). После запуска программы, если имеется вновь поступившая
корреспонденция, то об этом появится сообщение. При подтвержде-
нии получения (ответ «Дс/») почта попадает в папку ««ВХОДЯ-
ЩИЕ ПИСЬМА» (для писем) или ««ВХОДЯЩИЕ СТАТЬИ» (для
статей телеконференций). Теперь остается только найти новое пись-
мо, указать на него мышью и нажать Enter. На экране появится
текст письма.
Ответ на пришедшее письмо. Для того, чтобы ответить на при-
шедшее письмо, необходимо войти в Менеджер данных (как и для
написания нового письма) и указать мышью то письмо, на которое
требуется ответить. Затем следует нажать кнопку Почта\Ответить
на панели инструментов. После этого программа предложит ука-
зать несколько параметров, которые определят вид ответа: открыть
новое окно, вставить подпись, послать при закрытии, использовать
шаблон ответа, цитировать текст, использовать префикс цитаты, уда-
лить исходное письмо.
Если необходимо процитировать письмо или часть письма, на ко-
торое подготавливается ответ, то для отличия цитированной части от
собственно ответа цитированные строки начинают со специального
префикса цитаты, обычно «>».
После настройки параметров ответа программа переходит в окно
редактирования писем, и ввод ответа осуществляется аналогично вводу
нового письма. Отличие состоит в том, что поле Кому: (адрес) и
поле Тема: уже заполнены.
Дальнейшая отправка ответа осуществляется точно так же, как и
отправка нормального письма.
Пересылка файлов. Иногда возникает необходимость пересыл-
ки документа, подготовленного другим приложением (например, Word
или Excel) с сохранением всех особенностей, которые не могут быть
переданы при пересылке только текстовой информации. Для этого в
системе Мини-Хост предусмотрена специальная возможность — по-
сылка файла.
Чтобы послать файл, следует воспользоваться кнопкой Почта\-
Послать файл панели инструментов. При этом на экране по-
явится диалог посылки файла. В поле Путь: указывается полное
имя файла (т. е. включая имя диска и каталог). В качестве способа
доставки следует указать По электронной почте. Далее появляет-
ся следующее диалоговое окно, в котором следует согласиться с
предлагаемыми установками (кнопка ОК). После этого появится
сообщение, что файл успешно отправлен. Однако это лишь означа-
ет, что он поставлен в очередь на отправку, и для того чтобы файл
реально отправился к адресату, необходимо вызвать программу
WinUUCP.
В связи с невысоким качеством телефонных линий нередки слу-
чаи, когда программа WinUUCP не может установить связь с хост-
машиной. Если частота таких случаев в несколько раз превышает
частоту удачных соединений, следует снизить скорость передачи (в
худших случаях до 1200 бод). Для этого необходимо изменить уста-
новки программы WinUUPC (команда меню Настройки>Порт...>-
Скорость).
6. 3. 2. 3. Дополнительные возможности
электронной почты
Списки рассылки. Это наиболее популярный способ организации
дискуссионных групп с помощью электронной почты. В том случае,
когда отправка электронных сообщений должна осуществляться в
большое число адресов, удобно воспользоваться системой, группи-
рующей в списки адреса электронной почты людей, объединенных
общими интересами. Использование списков рассылки существен-
но упрощает работу пользователей, поскольку отпадает необходи-
мость знать электронные адреса всех своих коллег, так как письма
к ним рассылаются автоматически.
Списки рассылки известны под названиями Mailing List, Mailserver,
Listservs, Listserv, Listserver. Например, название «listserv» связано c
тем, что компьютер, именуемый «server», хранит список (list) адресов
подписки электронной почты, по которым он отправляет текстовые
данные или «почту».
Подписчики могут отменить подписку с той же легкостью, что и
подписаться, лишь отправив необходимую команду по электронному
адресу соответствующего LISTSERV.
Для того чтобы получать строго определенные почтовые отправ-
ления, в первую очередь, Вы должны оформить подписку, послав
соответствующее сообщение электронной почты по адресу Listserver
(компьютера, который хранит списки подписчиков и рассылает по-
чтовые сообщения). Основной принцип, который необходимо усво-
ить, что на каждом Listserver может существовать, и, как правило,
существует множество подписных листов электронной почты по раз-
личной тематике. Поэтому, подписываясь на один из них, необходи-
мо указать в запросе, на какой список рассылки оформляется под-
писка. Большинство Listserver адресов имеют следующий формат:
listserver@computer.institution.domain
При этом необходимо не только знать название подписного листа,
но также и электронный адрес listserver, на котором хранится этот
лист. Существует множество медицинских списков с информацией о
разных LISTSERV, которые предлагают участие в интересующих
дискуссиях.
Ниже приведены примеры нескольких медицинских серверов
LISTSERV:
Название списка Адреса Listserver Описание
ANEST-L 1 istserv@ubvm. сс. buffalo, edu Анестезиология
CCM-REQUEST listserv@ubvm.cc.buffalo.edu Неотложная помощь
EMED-L majordomo@itsa.ucsf.edu Реаниматология
OB-GYN-L listserv@bcm.tmc.edu Акушерство и Гинекология
MALARIA listserv@wehi.edu.au Малярия
Телеконференции. Телеконференции — это также средство для
общения групп людей, имеющих общие интересы, своего рода элект-
ронная газета, подписчики которой являются одновременно и ее кор-
респондентами.
Для того чтобы послать письмо в телеконференцию, необходимо
указать ее название в заголовке письма и направить это письмо на
специальный адрес сервера телеконференций. После получения пись-
ма сервер телеконференций разошлет его автоматически на другие
серверы телеконференций, а те передадут его еще дальше, и в течение
суток - двух его получат все серверы России и ряд зарубежных.
После получения каждый сервер перешлет это письмо всем своим
пользователям, попросившим его присылать письма из этой конфе-
ренции, т. е. в течение суток письмо окажется у всех читателей соот-
ветствующей рубрики телеконференции. В результате его прочита-
ют тысячи пользователей различных сетей.
Чтобы получать все письма, присылаемые на телеконференцию,
необходимо на нее подписаться. К сожалению, нет единых правил
для всех серверов телеконференций. Одним из способов подписать-
ся на интересующую телеконференцию является посылка на адрес
телеконференции письма, содержащего одно слово «HELP*. Обыч-
но в ответ присылают систему команд, поддерживаемых этим серве-
ром.
Отметим, что письма, распространяемые через телеконференции,
обычно называют статьями.
Наиболее популярны телеконференции, проводимые в рамках се-
тей Usenet и Relcom
Usenet развивалась с целью обеспечения поддержки дискус-
сионных групп (newsgroups), в которых мог бы участвовать лю-
бой пользователь сети. Дискуссионные группы посвящены мно-
жеству тем, включая медицинские. Каждый пользователь имеет
возможность обратиться к интересующему его разделу и полу-
чать все поступающие туда новости или посылать свою информа-
цию.
Обычно адреса серверов телеконференций сообщают в компании-
провайдере.
6. 3. 3. Доступ к информационным ресурсам
Интернета в режиме online
Для доступа к информационным ресурсам Интернета в режиме
online необходимо подключение компьютера пользователя к хост-
машине, как минимум, в режиме коммутируемого соединения с пре-
доставлением динамического IP-адреса (еще лучше фиксированный
1Р-адрсс).
Для работы необходим надежный высокоскоростной модем (пред-
почтительно со скоростью 28800 бит/с и выше). Потребуется также
10-15 Мбайт свободного пространства на жестком диске и 4-8 Мбайт
оперативной памяти.
После подключения к Интернету наступает время воспользоваться
его услугами. За годы пользователи разработали множество про-
граммных средств для работы в Интернете. Они включают элект-
ронную почту (не исключительная привилегия Интернета), telnet
(удаленный доступ на другие компьютеры), ftp (протокол передачи
файлов), gopher (способ общения с пользователем при помощи тек-
стовых меню), wcb-броузеры (специальный способ общения с пользо-
вателем на основе гипертекста) и многие другие, вплоть до речевой
связи в сети (chat).
Кстати, разговор по телефону с Америкой стоит 2$ в минуту, а
через сеть Интернет — 1$ в час!
Большинство из 90 основных видов услуг Интернета и програм-
мы для них были созданы студентами университетов во время
учебы. Некоторые из этих инструментов Интернета обсуждаются
ниже.
6. 3. 3. 1. Основные способы доступа
к информационным ресурсам Интернета
Для начинающего пользователя одна из ошеломляющих сторон
сети — это доступ к информационным ресурсам в различных их
видах: тексты, графика, звук, видео и многое другое. Имеются три
основных способа доступа к накопленной информации: FTP, Gopher
и WWW.
FTP (File Transfer Protocol) — это протокол передачи файлов,
который позволяет обмениваться файлами между компьютерами,
поддерживающими данный протокол. FTP был разработан в пер-
вые годы существования Интернета как утилита передачи файлов.
Использование FTP позволяет передавать файлы со скоростью 5000-
10000 бит/с и так долго, как это требует протокол коррекции оши-
бок (двоичный или текстовый). Чтобы получить нужный файл, необ-
ходимо соединиться (с помощью команд ftp) с компьютером сети, на
котором хранятся интересующие архивы, зарегистрироваться как
анонимный (anonymous) пользователь, просмотреть его каталоги и
запросить интересующий файл, после чего работа завершается. В
сети создано значительное число архивных серверов, называемых
anonymous ftp.
Gopher — это программное обеспечение, предоставляющее доступ
к информации за счет использования удобной системы текстовых
меню. Перемещая стрелки по пунктам меню вверх, вниз, налево и
направо, можно просматривать доступные информационные ресурсы
без необходимости уточнять их адреса в сети и имена их файлов.
Серверы, которые используют gopher для обеспечения доступа к
информации, такие как японский национальный онкологический центр,
получили название «gopher servers». Сама программа gopher имеет
ряд встроенных утилит, включая возможность пересылки электрон-
ной почты. Помимо этого, есть возможности открытого доступа к
другим gopher, а также записная книжка пользователя со списком
его любимых gopher site.
Хотя использование gopher — популярный и мощный метод дос-
тупа к ресурсам Интернета, он не обрел дружественный интерфейс и
имеет ряд определенных ограничений, касающихся графики и звуко-
вого сопровождения информации.
Как инструмент работы в сети Gopher в настоящее время оттес-
нен более гибким World Wide Web (Web или просто WWW), что в
дословном переводе означает «всемирная паутина». Наиболее при-
влекательной в работе с WWW является возможность объединять
графику, текст, звуки и музыку, и даже «живое» видео в пределах
страниц гипертекста, выводимого на экран компьютера. Для доступа
к ресурсам достаточно только навести курсор на выделенные (под-
свеченные) строки, содержащие названия интересующих ресурсов, и
нажать клавишу мыши.
6. 3. 3. 2. Всемирная паутина — World Wide Web
«Всемирная паутина», или World Wide Web, в настоящее время
является основным информационным ресурсом Интернета.
В то время как Интернет имеет более чем четвертьвековую исто-
рию, Всемирная паутина представляет собой сравнительно недав-
нюю разработку. WWW был создан в Европейском центре ядер-
ных исследований в Швейцарии с целью сделать обмен идеями и
мнениями по Интернету между физиками более эффективным. Он
использует гипертекстовую основу, идея которой была предложена
в 1960-х, и в которой связи между документами или другими ресур-
сами вкраплены в текст. Для того, чтобы получить доступ к этим
ресурсам, пользователю достаточно лишь выбрать выделенное сло-
во. Это гораздо естественнее и легче для использования. Внедрен-
ные объекты могут в свою очередь быть текстовыми документами,
рисунками, звуковыми вставками или всем, что может быть переве-
дено в цифровую форму. Такая форма подачи материала сама по
себе предполагает дружественный для пользователя графический
интерфейс, который предоставляет доступ к ресурсам по типу «ука-
жи-и-щелкни», что, несомненно, является наилучшим способом по-
лучения информации в Интернете.
Документы WWW принято называть страницами, а логически
связанный набор страниц — сайтом, сервером или узлом. Каждая
страница имеет свой адрес, по которому она «прописана» в Интер-
нете. Страница может иметь гиперссылки (выделенный особым
образом текст или рисунок), связывающие документ с другими стра-
ницами, даже если они находятся за океаном. Таким образом, ги-
перссылки образуют сложную паутину связей, позволяющих путе-
шествовать по всемирной сети. Для работы в сети необходимо
«средство просмотра», которое обычно называют брозером. Это
программный продукт, который устанавливается на компьютер, со-
единенный с глобальной сетью.
Сегодня WWW — самая популярная и самая быстро растущая
часть Интернета. Очень скоро она станет самым распространенным
инструментом в медицинской практике из-за простоты в использова-
нии и графичесь х возможностей. Поэтому в дальнейшем ограни-
чимся рассмотрением только работы с WWW, так как большинство
медиков предпочтут дружественную для пользователя систему World
Wide Web.
6. 3. 3. 3. Выбор броузера
Для осуществления доступа к WWW ресурсам Интернет необхо-
димо выбрать подходящую коммуникационную программу. Комму-
никационные программы, обеспечивающие доступ к WWW ресур-
сам в режиме online, называются броузерами.
«Страницы» WWW представляют собой компьютерные файлы,
которые включают текст, размеченный определенными командами,
которые известны как HyperText Markup Language (HTML). Эти
гипертекстовые файлы доступны с компьютеров, имеющих специаль-
ное программное обеспечение, созданное для поддержания Протоко-
ла обмена гипертекстом (HyperText Transport Protocol — HTTP).
Команды HTML в файлах «WWW» определяют местоположение
графики, связи между файлами, и цвет и шрифты страниц. Команды
не видны пользователю, и для их распознавания, и предназначены
Web-броузеры. Эти программы расшифруют команды и выведут ин-
формацию на экран в соответствии с ними.
Первым из графических Web-броузеров, созданных для персо-
нальных компьютеров, был Mosaic (1993 г.). С того времени разра-
ботано множество других броузеров, включая Netscape (Netscape
Communi-cations), WmWeb (IBM) и Cello (университет Cornell). В
настоящее время используется несколько ориентированных на рабо-
ту под Windows программ для приема и отображения этих страниц.
Популярные программы просмотра WWW
Windows 3.x
Netscape 2.0 (Win3x)
Netscape Gold (Win3x)
MS IE 3.0 (Wm3x)
| Windows9x
| Netscape 4.7 (Win95)
| MS IE 5.5 (Win9x)
| Netscape 6 (Win9x)
Наиболее популярными являются «Microsoft Internet Explorer*
фирмы Microsoft и «Netscape Navigator* фирмы Netscape
Communications.
6. 3. 3. 4. Работа c Netscape Communicator
Для установки программы требуется приблизительно 30 Мбайт сво-
бодного места на диске (в том числе примерно 20 Мбайт — для
эксплуатации). Предыдущие версии этой программы называются
«Netscape Navigator», но в них не вполне корректно реализована
обработка русских букв и могут возникнуть проблемы с располо-
женными в России серверами. Для Windows 3.1 и т. п. можно
использовать 16-битные версии «Netscape Navigator*.
Дистрибутивные файлы программы фирмы «Netscape Communi-
cations* обычно имеют следующее название:
nxxeyyw.exe, где:
п — название программы, т. е. «п» для Netscape Navigator, «с»
для Netscape Communicator и т. п.;
хх — разрядность, т. е. «16» для 16-разрядных версий и «32» для
32-разрядных. Под Windows’95 работают версии любой разряднос-
ти, под Windows 3.1 без дополнительных модификаций — только
16-разрядные;
уу — цифры, показывающие номер версии программы («20» для
версии 2.0 и т. д.). Цифр может быть и три;
w — символы, характеризующие конкретную реализацию (демо-
версия (или beta-версия), коммерческая версия и т. п.). Они могут
отсутствовать.
Например, «n32c30.exe» — 32-битный Netscape Navigator версии
3.0.
Для инсталляции следует запустить дистрибутивный файл
на выполнение. Для программы Netscape Navigator версии 2 само-
распаковывающийся архив образует набор файлов, для дальней-
шей инсталляции следует запустить setup.exe и ответить на не-
которые вопросы. Для остальных программ этот процесс
автоматизирован.
Рассмотрим для примера более подробно наиболее популярный в
настоящее время броузер Netscape Communicator 4.04 (более совре-
менные версии 4.7, 6), предназначенный для работы с операционной
системой Windows 98 (95). Netscape Communicator позволяет осу-
ществлять доступ к WWW ресурсам Интернета.
В состав этого программного пакета входят Navigator, Messenger,
Collabra, Composer, Netcaster, Conference и AOL Instant Mesenger,
обеспечивающие доступ к ресурсам, электронную почту, участие в
конференциях и т. д. В частности
— Netscape Navigator является собственно броузером и обес-
печивает доступ к информационным ресурсам Интерне-
та;
— Netscape Messenger обеспечивает создание, посылку и при-
ем сообщений электронной почты;
— Netscape Collabra позволяет работать со списками рас-
сылки и дискуссионными группами;
— Netscape Composer обеспечивает создание и редактиро-
вание документов в формате HTML;
— Netscape Netcaster позволяет осуществлять прием значи-
тельных объемов информации в фоновом режиме;
— Netscape Conference обеспечивает голосовую связь и об-
мен информацией в реальном времени;
— Netscape AOL Instant Messenger предназначен для быст-
рого обмена сообщениями с друзьями и ближайшими
коллегами.
Из всех приложений пакета Netscape Communicator далее рас-
смотрим только работу с броузером Netscape Navigator (рис. 6.4.).
Взаимодействие с Netscape Navigator возможно либо с использова-
нием меню команд, либо с помощью панелей инструментов.
Меню команд содержит следующие разделы:
* File — обеспечивает открытие и закрытие окон Netscape
Navigator, управление файлами, сообщениями, печатью и выходом.
* Edit — позволяет отменить предыдущее действие, осуществляет
вырезку, копирование, вставку, управление поиском.
* View — обеспечивает перезагрузку, загрузку графических изоб-
ражений, «освежение* экрана, показ источников информации, изме-
нение кодировки.
* Go — осуществляет передвижение между страницами, отмену
процесса передачи и приема, просмотр предыстории сеанса Интер-
нета.
* Communicator - позволяет перейти к другим составляющим
Netscape Communicator, таким как Messenger, Collabra и др.
• Help - позволяет получить помощь по работе с Netscape.
Рис. 6.4. Вид окна Netscape Navigator.
Панель инструментов, дающих быстрый доступ к большинству часто
используемых в Netscape операций, позволяет двигаться от страни-
цы к странице, перезагружать страницы, загружать графические изоб-
ражения, осуществлять поиск, прерывать прием страниц и т. д.
Рассмотрим назначение клавиш панели инструментов более под-
робно.
Back — возврат к предыдущей странице.
Forward — переход к следующей странице.
Reload — установка свежей копии страницы.
Ноте — возврат к начальной (домашней) странице.
Search — управление поиском в Интернете.
Images — разрешение загрузки графических изображений на стра-
ницы.
Guide — управление путеводителями по Интернету.
Print — печать информации.
Security — информация о просматриваемой странице.
Stop — прекращение процесса приема очередной страницы.
Bookmarks — позволяет создавать и просматривать закладки (ча-
сто используемые адреса ресурсов — URL).
Ниже расположена персональная панель инструментов, дающая
возможность доступа к специальным страницам, помогающим эф-
фективнее использовать Netscape.
Instant Message — позволяет проводить быструю рассылку сооб-
щений списку адресатов (друзьям и коллегам).
Internet — общий каталог каталогов и ресурсов Интернета.
Lookup — быстрый вызов поисковых программ для помощи в
поиске информации о людях и ресурсах.
New&Cool — дает дайджест новостей и интересных ресурсов
Интернета.
Получить доступ к интересующему ресурсу кроме использования
меню и панели инструментов можно неосредственным вводом URL-
адреса ресурса в поле ввода Location с последующим нажатием кла-
виши Enter.
После запуска броузера на экране окажется так называемая до-
машняя страница, документ, загружаемый по умолчанию. На рис.
6.4. представлена домашняя страница, принадлежащая сайту Санкт-
Петербургского государственного университета.
Переход от одного документа к другому в броузере пользователь
осуществляет щелчком мыши на ссылках. Ссылка — визуально вы-
деленный фрагмент документа — указывает на иной фрагмент дан-
ного документа или на другой документ. Ссылки визуально выделя-
ются в документе цветом или подчеркиванием.
Для удобства Navigator позволяет использовать два типа личных
списков ресурсов. Первый — исторический список — представляет
собой перечень мест в Интернете, которые пользователь посещал в
последнее время. Этот список позволяет вернуться на несколько пос-
ледних сделанных шагов (кнопки панели инструментов — Back,
Forward). Список закладок (Bookmarks) позволяет пользователю
создавать собственный структурированный список наиболее интерес-
ных для него мест в сети. При работе осуществляется быстрый дос-
туп к элементам этого списка.
Одной из особенностей работы Netscape с русскими ресурсами
является необходимость установки типа кодировки. Для этого сле-
дует выбрать раздел меню View, затем — пункт подменю Encoding
и далее один из трех режимов кодировки: Cyrillic (KOI8-R), Cyrillic
(ISO-8859-5) или Cyrillic (Windows-!251). Тип кодировки обычно
указывается на сервере, в противном случае он подбирается экспе-
риментально. Критерием является читаемость текста.
6. 3. 3. 5. Адресация в Интернете
Каждая страница Интернета (ресурс) имеет уникальный адрес. Для
обозначения местонахождения ресурса в сети используется универ-
сальный определитель ресурса URL (Universal Resource Locator).
Каждый URL описывает вполне определенный путь к определен-
ному ресурсу Интернета, например, вопросы и ответы по работе в
WWW содержатся по адресу:
http://www.mark-itt.ru.docs/FAQ/rus.html
Основными частями этого URL являются:
- Первая часть (до двоеточия) определяет вид доступа к дан-
ному ресурсу и чаще всего имеет значение http://, что озна-
чает доступ к ресурсам WWW с использованием протокола
HTTP;
— Второй компонент URL после двоеточия указывает на мес-
тонахождения ресурса в сети. Чаще всего двойной слэш ука-
зывает на имя сервера, где размещен данный документ —
www.mark-itt.ru.
-Часть URL, которая следует за именем сервера, описывает
путь к ресурсу по каталогам данной машины — docs/FAQ.
— Последняя часть представляет имя и тип файла, используе-
мого для хранения интересующего ресурса - rus html . Рас-
ширение html указывает на тип файла HTML.
6. 3. 3. 6. Средства
поиска информации в Интернете
в. 3. 3. в. 1. Поиск информации в Интернете
Иногда говорят, что Интернет напоминает огромную интерактив-
ную библиотеку, в которой начинающему сориентироваться не про-
сто. Поэтому поиск информации в Интернете является наиболее
важным режимом работы.
Поиск необходимого в Интернете может сравниться с попыткой
найти иголку в стоге сена. К счастью, существуют специальные сред-
ства поиска информации, называемые поисковыми системами, на-
пример, Yahoo. Yahoo — Web сервер, созданный первым в 1994 г.,
который хранит грандиозную базу данных ресурсов Интернет, ка-
талогизированную по предметам, и электронные адреса соответству-
ющих источников. Пользователь указывает своему Web броузеру
на Yahoo-сервер (http://www.yahoo.com) и проводит поиск в базе
данных по ключевым словам (например, по ключевому слову
«pathology»). Результат поиска изображается как Web-страница с
указанием связей, которые были найдены сервером Yahoo. Возмож-
ность обратиться к Web за нужной информацией стала настолько
же естественной, как получение справки о телефоне по «09».
Существует два основных типа поиска, используемого в поиско-
вых системах: поиск по ключевым словам и поиск, основанный на
понятии.
Чаще всего поиск осуществляется по ключевым словам. Основ-
ная идея такого поиска состоит в просмотре каталогов серверов сети
и отборе всех документов, содержащих некоторый набор ключевых
слов.
Более гибким является поиск, основанный на понятиях, поскольку
позволяет получить не только то, что запрашивается в явном виде, но
и все ресурсы по заданной тематике. Однако база такого поиска уже,
чем база поиска по ключевым словам.
По назначению поисковые системы можно разделить на поиско-
вые системы общего назначения и специализированные (в частности,
медицинские) поисковые системы.
6. 3. 3. 6. 2. Поисковые системы общего назначения
Поисковые системы общего назначения можно подразделить на:
— тематические каталоги ресурсов сети, оснащенные встро-
енными функциями просмотра по ключевым словам;
— автоматические поисковые программы, обеспечивающие
просмотр документов, содержащихся в их базе данных.
Несколько тематических каталогов, использующихся в Web, ука-
заны ниже:
Сервер Адрес
Rambler http://www.rambler.ru
Hndex http://www.yandex.ru
Aport http://www.aport.ru
Stars http://www.stars.ru
Yahoo http://www.yahoo.com
The Whole Internet http://nearnet.gnn.com/wic/newrescat.toc.
Catalog html
WWW Virtual Library http://info.cern.ch/hypertext/
DataSou rces
/bySubject Overview.html
Planet Earth Home http://white.nosc.mil/info_modem.html
Page
Oriented Internet http://www.lib.umich.edu/chhome.html
Resource Guides
Global Network Navigator http://www.digital.com/gnn/wic/
index.html
Автоматические поисковые программы также существуют в раз-
личных вариантах исполнения. Ниже приведены некоторые автома-
тические поисковые программы с адресами серверов, на которых они
расположены.
Сервер Адрес
Web Crawler http://www.webcrawler.com/
Alta Vista http://www.altavista.digital.com/
Excite http://www.excite.com
Lycos Engine http://www.lycos.com I
CUI W3 http://cuiwww.unige.ch/metaindex.html
Все эти программы несколько различаются, поэтому, если ответ не
найден с помощью одной из них, то можно попробовать отыскать его с
помощью другой. Такой подход реализуют поисковые программы, на-
зываемые интегрированными поисковыми системами. Например, Web
Search (http://www.web-search.com/search.html) позволяет просмат-
ривать практически все ресурсы World Wide Web, обращаясь к систе-
мам Yahoo, Lycos, Infoseek Guide и другим.
Другой пример интегрированной поисовой системы — Infoseek
Guide (http://guide.infoseek.com/). Обычно эту систему исполь-
зуют для поиска документов по заданным ключевым словам. Пре-
имуществом системы является мощная система поиска в материа-
лах и архивах конференций Usenet.
Для первоначального выбора поисковой системы можно восполь-
зоваться следующими рекомендациями.
Если поиск необходимо осуществлять среди Российских ресур-
сов, то целесообразно выбрать поисковые системы Rambler (http:
//www.rambler.ru), Rndex (http://www.yandex.ru) или Stars
(http://www.stars.ru). Кстати, в этих системах достаточно полно
представлены российские медицинские ресурсы.
При более широком поиске подход может быть таков.
Если уже известны точные ключевые слова, то удобнее всего на-
чать поиск с MetaCrawler:
http://www.metacrawler.com
Интерфейс MetaCrawler легок в использовании и позволяет ог-
раничивать запросы конкретными географическими областями и до-
менами сети.
Если известно, что требуется искать, но неизвестно как это назы-
вается и где находится, то целесообразно начать поиски с сервера
Yahoo — Yahoo Reference Collection:
http://www.yahoo.com/Reference/
Систематизированный список ресурсов Yahoo достаточно прост в
использовании и дает возможность сразу начать поиски материалов
по заданной тематике.
Если необходимо выполнить достаточно сложный поиск, можно
воспользоваться поисковой системой Alta Vista:
http://www.altavista.com/
Интерфейс системы достаточно прост и интуитивно понятен.
6. 3. 3. 6. 3. Специализированные
медицинские поисковые системы
Для поиска медицинской информации удобно пользоваться специ-
ализированными медицинскими поисковыми системами. Наиболее
популярными являются следующие:
Поисковая система Адрес
Medical World Search — http //www.mwsearch.com
Search MedWeb —http://www.gen.emory.edu/MEDWEB/
search.html
MedBot — http://medworld.Stanford edu/medbot/
McdExplorer — http://www.medexplorer.com/
MedSeek — http://www medseek.com/
Medical Matrix —http://slackinc.com/matrix; http://
www.medmatrix.org/indcx.asp
RxList — The Internet Drug Index —http://www.rxlist.com/
Московский Медицинский Рынок —http://www.mr.ru
HealthAtoZ Search Engine —http://www.HealthAtoZ.com/
Achoo http://www.achoo.com
MedFinder Smart Medical Web Search
CiiniWeb
а также ряд других специализированных медицинских поиско-
вых систем. Рассмотрим некоторые из них более подробно.
Medical World Search (http://www.mwsearch.com) — первая
поисковая система в WWW, специально развиваемая в медицинской
сфере. Система позволяет любому медицинскому работнику, облада-
ющему базовыми знаниями в медицине, сформулировать запрос и
найти точно ту информацию, которая была необходима. Система
находит полные тексты в большом объеме медицинской информации
и представляет результаты, ранжированные по степени близости за-
просу пользователя.
Search MedWeb (http://www.gen.emory.edu/MEDWEB/
search.html) — это библиотечная поисковая система библиотеки На-
учного центра здоровья университета Эмори.
MedBot (http://medworld.stanford.edu/medbot/) — поиско-
вая система Стэнфордского университета (США), может осуществ-
лять одновременный поиск по 4 базам данных: рефератов, дистан-
ционного обучения, медицинских новостей и медицинских
изображений.
MedExplorer (http://www.medexplorer.com/) — поисковая си-
стема «Здоровье и медицина в Интернете». Осуществляет поиск по
ключевым словам (до трех) во всех разделах медицины, включая
медицинские изображения и видеоизображения. Кроме того, позво-
ляет проводить поиск работы, конференций, возможностей продол-
жения образования и т.п.
MedSeek (http://www.medseek.com/) — база данных поиско-
вой системы содержит информацию о более чем 280 000 практикую-
щих врачей и о более чем 450 госпиталях, а также сопутствующую
информацию.
Особо следует выделить «Медицинскую матрицу» (Medical
Matrix) — один из крупнейших каталогов по медицинской темати-
ке. Вот примеры лишь некоторых разделов этого сетевого справоч-
ника: информация по категориям заболеваний, информация по ме-
дицинским специальностям, медицинское образование и повышение
квалификации, обучение и поддержка пациентов, медицинские уч-
реждення, центры и работники здравоохранения, медицинские жур-
налы в электронном формате. Русская версия «Медицинской мат-
рицы» находится на сервере http://www.slacking.com/matrix, а
также на сервере «Друзья и партнеры» (http://www.friends-
partners.org/friends/health/nismed/matrix/homepage.htmopt-
tables-unix-russian-koi8).
RxList — The Internet Drug Index (http://www.rxlist.com/) —
это крупнейшая система поиска лекарственных препаратов.
Московский Медицинский Рынок (http://www.mr.ru) — это
информационно-поисковая система по лекарствам, медицинским из-
делиям и медицинскому оборудованию. Система поддерживается
правительством Москвы и направлена на систематизацию инфор-
мации о медицинском рынке Российской Федерации.
Achoo (http://www.achoo.com) — поисковая система, ориенти-
рованная на поиск информации преимущественно медицинского ха-
рактера.
6.4. Медицинские
приложения компьютерных сетей
6. 4.1. Медицинские ресурсы Интернета
6. 4.1.1. Общая характеристика медицинских ресурсов
После рассмотрения основ работы в Интернете перейдем к описа-
нию того, какие новые возможности для медиков открываются с под-
ключением к Интернету.
На серверах США и Европы представлено поражающее вообра-
жение количество медицинских ресурсов. Анатомические мульти-
медиа атласы, электронные версии медицинских журналов, матери-
алы многочисленных конференций и симпозиумов, результаты
различных научных исследований и достижения практической ме-
дицины, обширные базы данных по лекарственным препаратам, те-
лемедицина - вог далеко не полный перечень направлений, кото-
рые достойно представлены в Интернете.
Очень полно представлена фармацевтическая информация, вклю-
чая данные о взаимодействии лекарств (часто — за плату). Эти
сведения можно получить в больничных или университетских биб-
лиотеках. Также доступны мультимедийные (т. е. использующие сразу
текст, картинки, звук) обучающие программы, такие как Виртуаль-
ный госпиталь, разработанный в университете штата Айова (США).
Национальный институт здоровья (США) предоставляет клиничес-
кие рекомендации, по лечению различных заболеваний, от аденомы
простаты до пневмоцистной пневмонии. Это только незначительная
часть ежедневно увеличивающихся медицинских ресурсов Интернет
(более полный список см. Приложение).
По сравнению с богатейшими мировыми информационными ре-
сурсами в области медицины и здравоохранения в России эта тема-
тика представлена относительно слабо. Это объясняется не только
молодостью отечественного Интернета, но и трудностями, с которы-
ми сталкиваются медики при подключении к Интернету своих орга-
низаций и создании серверов.
Так, первая двадцатка наиболее популярных (посещаемых - сен-
тябрь 2000 г.) Российских медицинских серверов выглядит следую-
щим образом.
1. AskDoctor.ru: Крупнейший медицинский портал
2. Мама.Ру
3. 03-РУ - БЕСПЛАТНЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ КОНСУЛЬ-
ТАЦИИ
4. Doctor.Ru - Нам всем сносит башню
5. Doctor.Ru: Сексолог. Вопросы и ответы.
6. Русский Медицинский Сервер
7. МЕДНОВОСТИ
8. Doctor.Ru: МЕДИЦИНСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ
9. high.ru: информация о психоактивных веществах
10. «Медицина для Вас»
11. Mama.Ru: Календарь беременности
12. Mama.Ru: Акушер-гинеколог. Вопросы и ответы.
13. Медицинская книга
14. 03-РУ - Медицинские вопросы и ответы
15. Психологические тесты on-line
16. Лекарства в аптеках Москвы (ЦФИ)
17. МИР ЗДОРОВЬЯ - независимый медицинский сервер
18. Doctor.Ru: ПСИХОЛОГИЧЕСКАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ
19. Психологические тесты
20. Мануальная терапия.
Как можно применить эти ресурсы в клинической практике? Ниже
рассмотрены информационные возможности, предоставляемые неко-
торыми из этих серверов.
6. 4. 1. 2. Основные Российские
медико-информационные серверы
Сервер AskDoctor.ru: Крупнейший медицинский портал (http://
www.km.ru/health/) — популярный сервер, на сайтах которого
находится медицинская и связанная с ней информация (подзаголо-
вок — здоровье и семья). Имеются разделы: «Энциклопедия» (бо-
лее 7200 статей по всем разделам медицины), «Магазин здоровья»
(более 12000 медицинских услуг и товаров, 136 организаций из 20
городов России), «Фармакологический справочник», «Бесплатная
почта», «Вызов врача» (для Москвы) и другие. Для выхода в дру-
гие медицинские сайты можно воспользоваться разделом «Медицин-
ские ресурсы Интернет». Для более полного доступа к информаци-
онным ресурсам сервера требуется регистрация пользователя.
Сервер относится к группе Doctor.Ru1 (http://www.doctor.ru),
имеющей и другие сайты по разделам медицины — сексологии, уро-
логии, психологии, медицинским конференциям и т. д.
Сервер Мама.Ру (http://www.mama.ru) — на сервере рас-
сматриваются вопросы материнства, педиатрия, здоровье женщины
(подзаголовок — сообщество родителей). Имеется возможность под-
писаться на новости сервера для получения их по списку рассыл-
ки. Сервер имеет специальные сайты по отдельным разделам: аку-
шерство и гинекология, календарь беременности и другие.
Медицинский Интернет-центр «03» (http://www.03.ru) — это
медицинская служба, позволяющая в несрочных случаях получить
медицинскую помощь врача соответствующей специальности. Для
этого заполняется форма, в которой указываются жалобы, и отправ-
'Существует также популярный медицинский сервер http://www.doktor.ru
(Прим, рсд.)
лястся вызов. Врач связывается с больным по телефону (для моск-
вичей) и либо консультирует больного но телефону, либо назначает
прием, либо в неотложной ситуации может приехать на дом. Для
остальных жителей России возможна консультация по электронной
почте.
Сервер центра включает ряд сайтов, таких как: бесплатные меди-
цинские консультации, медицинские вопросы и ответы и другие.
Русский медицинский сервер (http://www.rusmedserv.com)
содержит справочную информацию по некоторым областям меди-
цинской практики, таким как: антибиотиковая терапия в педиатрии,
гинекология, психические болезни, сосудистая хирургия, пластичес-
кая и микрохирургия, проктология и др. Вся информация разбита
на два раздела: популярная информация и информация для специа-
листов. Кроме того, имеется раздел медицинских товаров, услуг и
оборудования.
Сервер «Медицина для вас» (http://www.medlux.ru) предназ-
начен для медицинского информирования населения и специалис-
тов. На сервере представлена информация по следующим разделам:
— официальные документы и распоряжения Минздрава Рос-
сии;
— приказы Комитета фармации г. Москвы;
— информация о новых лекарственных препаратах, зареги-
стрированных Минздравом;
— научные и научно-популярные статьи из медицинских
журналов, рефераты;
— нормативно-правовая документация по вопросам фарма-
цевтической и медицинской деятельности;
— оптовые предложения и спрос на лекарственные сред-
ства и медицинскую технику;
— различная медицинская реклама.
С помощью сервера осуществляется обмен фармацевтической
информацией, обеспечивается поддержание в актуальном состоянии
единого электронного справочника лекарственных средств и изде-
лий медицинского назначения, зарегистрированных в РФ.
Медицинский сервер MedCom. Формирование сервера MedCom
(http://www.medcom.spb.ru) осуществляется при поддержке «РИА
Медицина Северо-Запада» и редакции газеты «Медицинские ведо-
мости». На сервере освещаются все направления, касающиеся медици-
ны и проблемы Северо-Западного региона, связанные с медициной.
Сервер содержит краткие характеристики медицинских учреждений,
официальные документы и персоналии медицинских руководителей,
финансовые аспекты медицины, ожидаемые региональные мероприя-
тия и другую информацию.
Петербургский сервер МедПорт. Одним из первых в Санкт-
Петербурге был создан специализированный медицинский узел гло-
бальной информационной системы MedPort-Internet (http:/ /
www.medport.ru). Сервер содержит различную медицинскую ин-
формацию — базы данных: лекарств, оборудования, химических пре-
паратов, по стоматологии, услуг и т. п.; материалы для медицинских
исследований: рефераты, труды конференций и другие медицинские
ресурсы Интернета.
Создатели MedPort’a — сотрудники Института здоровья чело-
века — видели своей задачей наиболее полное удовлетворение ин-
формационных потребностей медицинских работников, ученых и
практиков. В первую очередь, это обеспечение доступа в библио-
графические системы, подобные Medline, специализированную рос-
сийскую сеть Medlux, предоставление услуг электронной почты.
Сегодня число пользователей MedPort’a превысило сотню, око-
ло 90% из них — медицинские и парамедицинские учреждения и
организации (фармацевтические, производители и поставщики мед-
техники, санитарно-эпидемиологическая служба и т.д.). Количество
подключений лавинообразно нарастает. Узел стал активно сотруд-
ничать с рядом петербургских периодических медицинских изда-
ний.
Сервер факультета фундаментальной медицины МГУ — Био-
медицина (http://www.fbm.msu.ru/scicncc/). Сервер содержит
подборку информационных ресурсов в области биомедицины, вклю-
чающую ссылки на медицинские ресурсы Интернета и системы для
их поиска (http://www.fbm.msu.ru/scicnce/ biomcd indcx.html).
В частности, в разделе «Фармакология» представлены многочис-
ленные ресурсы Интернета в этой области, включая базы данных, жур-
налы, учебные программы (http://www fbm msu ги 'science
Pharm/pharm_base.html).
Так, фармацевтический справочник позволяет получить сведения,
которые необходимы врачу любой специальноеiи. Большинству вра-
чей мноюкраию приходилось перелистывать тысячес! районные сира-
вочники по лекарственным препаратам в поисках доз, показаний и
противопоказаний к применению, взаимодействию между различны-
ми препаратами. Насколько приятнее, когда компьютер делает это
сам и гораздо быстрее. И хотя сейчас созданы компьютеризирован-
ные фармакопеи на компакт-дисках, значительное преимущество до-
ступа к онлайновым материалам состоит в том, что они всегда наибо-
лее свежи, так как не зависят от того, как часто пользователь обновляет
свой компакт-ди< к или файлы на локальном компьютере.
6. 4. 1. 3. Российские
информационно-коммерческие серверы
Сведения, предоставляемые информационно-коммерческими серве-
рами, носят торгово-рекламный характер. Обычно эти серверы орга-
низованы следующими основными способами.
Простейшим способом организации электронных информацион-
но-коммерческих ресурсов являются серверы, на которых размеще-
ны прайс-листы на предлагаемую продукцию. Пример такого под-
хода реализован на сервере компании «Спектромед» (http://
win.aha.ru/-spmed/TIT_RUS.HTM). Фирма специализируется на
разработке медицинского ультразвукового оборудования. На сайте
находятся описания выпускаемой продукции, прайс-листы и коор-
динаты для связи с компанией. Это традиционный и наиболее рас-
пространенный способ представительства в Интернете.
Другой вариант — информационный сервер, содержащий базу
данных по определенной группе товаров, в том числе и цены. На-
пример, Internet-центр МЕДИЦИНА совместно с ЕСФИ (Единая
Сеть Фармацевтической Информации Комитета Фармации) на
сервере Лекарства в аптеках Москвы (ЦФИ) (http://
www.mosmed.ru/med.asp) предлагают всем желающим ознакомить-
ся с предложением фармацевтических компаний и аптек города
Москвы. Здесь можно найти цены, дополнительную информацию
по продукции, список десяти самых популярных препаратов, ссыл-
ки на производителей. Подобную информацию по лекарствам мож-
но также найти по адресу http://cpl25l.deol.ru/medicine/
index.htm. Здесь находятся сведения о товарах, реализуемых в 270
московских аптеках, предусмотрен поиск по базе данных лекарств.
Информационно-поисковая система по товарам медицинского на-
значения «Московский Медицинский Рынок» расположена по ад-
ресу http://www.mr.ru/. Информация по фармацевтике Петер-
бурга опубликована на сервере «Фарм-индекс» (http://
on.wplus.net/pharmind/win/frame.htm).
Самостоятельную ветвь информационно-коммерческих серверов
представляют электронные версии специализированных изданий.
Так, на сайте Фармацевтического бюллетеня (http://www.fb.ru)
публикуется электронная версия каталога лекарств с указанием
формы выпуска, дозировки, объема предложений, фирмы-поставщи-
ка, средней цены. Удобная навигация, наличие вспомогательной ин-
формации делают данный сервер популярным и интересным. Дру-
гой представитель группы — электронная версия петербургского
информационного бюллетеня «Медицинская техника и химические
реактивы» (http://www.rid.spb.ru/MediTech/default.asp). Сайт
хорошо структурирован, имеет контекстный поиск по всей базе дан-
ных (по компаниям и товарам), содержит информацию по продук-
ции, цену и ссылки на производителей и поставщиков. Сервер мо-
жет быть использован в качестве справочника по компаниям,
содержит адреса, телефоны и краткую аннотацию по каждой из них.
Медицинскую литературу и компьютерные программы для вра-
чей по всем разделам медицины предлагает медицинский центр «Ин-
фамед» на сервере Медицинская книга (http://www.infamed.com/
book/).
Следующая ступень электронной коммерции — возможность ин-
терактивного заказа (в реальном времени). Это позволяет сделать
сервер Службы доставки лекарств (http://www.molot.ru/SERVIS/
medid.HTM). К сожалению, здесь нет собственных данных ни по
лекарствам, ни по ценам. Служба доставки предлагает найти и дос-
тавить на дом заказчику в пределах города Москвы любые лекар-
ства и предметы личной гигиены.
Верхнюю ступень в описываемой иерархии занимает виртуаль-
ный магазин, построенный по всем канонам реального магазина то-
варов. Таковым является Торговый Дом «Медицина и Здоровье»
(http://www.rid.spb.ru/trade/default.asp). Виртуальный магазин
содержит электронный каталог товаров медицинского назначения
(22 группы), сводные прайс-листы, возможность интерактивного
заказа и последующей доставки товара. Все товары структурирова-
ны в соответствии с их функциональным назначением. Каждый из
товаров снабжен блоком краткой информации. В случаях, koi да
этой информации недостаточно, имеется возможность загрузить ар-
хив с дополнительными сведениями о продукции. Виртуальный
магазин позволяет выбрать товары из разных разделов и оформить
единый заказ по всем позициям. Интерактивная форма заказа не
исключает более традиционные способы: по электронной почте или
телефону. В любом случае с заказчиком связываются по телефону,
оговаривают детали поставки, условия доставки и выставляют счет
по факсу.
Как видим, в случае информационно-коммерческих серверов Ин-
тернет предлагает новые средства для продвижения и поиска меди-
цинских товаров.
6. 4. 1. 4. Библиографические системы
Существует большое количество медицинских библиографических
и библиотечных систем. Наиболее мощными из них являются
системы Medline, Search MedWeb (http://www.gen.emory.edu/
MEDWEB/search.html), Medscape (http://www.medscape.com/)
и система Национальной медицинской библиотеки США.
6. 4. 1. 4. 1. Информационная система Medline
Medline — это база данных научно-медицинской информации, снаб-
женная поисковыми системами и являющаяся основной рефератив-
ной базой данных по биомедицинской литературе мира. Она созда-
на и поддерживается Национальной медицинской библиотекой США
с 1966 г. (содержит около 9 млн. документов с ежедневным попол-
нением). Medline содержит разделы: книги (Library), статьи (Search
Publication), поиск работы (Jobs), список конференций (Conferences)
и др.
Раздел «Книги» относительно беден. Наиболее ценным в Medline
является обзор периодической медицинской литературы (рефериру-
ются более 4000 журналов медико-биологической тематики). Удоб-
ная система поиска по медицинским предметным рубрикам, по набо-
ру ключевых слов, а также по любым элементам библиографического
описания (заголовки статей, авторы и т.д.) позволяет получать рефе-
раты статей на интересующую тематику. Сами статьи могут быть
получены за плату неуказанным адресам. Кроме того, статьи можно
посмотреть в полнотекстовых базах данных, таких как Adonis (400
наименований журналов с 1991 г.), Proquest Direct (110 журналов с
1994) ), Ovid (20 журналов).
Поиск работы осуществляется в банке вакансий по заданным спе-
циальностям из приведенного списка и должности.
Существует несколько десятков систем Medline, опирающихся
на общую базу данных. В их числе общедоступный Free Medline
(http://www.healthgate.com/HealthGate/Medline/search.shtml),
обладающий минимальными возможностями. Больше возможнос-
тей предоставляет Evaluated Medline (http://biomednet.com/db/
medline), который требует регистрации и предоставляет доступ по
личному коду. Наконец, максимальные возможности предоставля-
ют платные варианты Medline.
Учитывая, что доступ к основным базам данных медицинской
литературы не бесплатный, многие организации покупают эти базы
данных на носителях (дискетах) и в последующем предоставляют
доступ к ним своим сотрудникам и студентам через терминалы, рас-
положенные непосредственно в библиотеках этих учреждений. Од-
нако, для их использования необходимо соответствующее программ-
ное обеспечение; кроме того, они нуждаются в постоянном
обновлении. Но если есть on-line доступ к базам данных медицин-
ской литературы, таким как Medline, можно забыть о компакт-дис-
ках и дискетах.
6. 4. 1. 4. 2. Медицинские библиотеки и Интернет
Библиотека — именно та организация, которая обеспечивает дос-
туп научных работников к научным журналам, можно сказать, что
она обеспечивает этот диалог. Обычно в библиотеку обращаются
в поисках сведений о последних достижениях в интересующей об-
ласти. Доступ к библиотеке, хранящей нужную именно нам инфор-
мацию, решает многое. Так что после подключения к Интернету
отпадает необходимость в хранении большого количества литера-
туры.
В мире печатаются и хранятся миллионы копий одних и тех же
журналов, к каждой из который имеет доступ лишь несколько чело-
век, в то время как Интернет предоставляет доступ миллионам пользо-
вателей к тем же самым журналам, хранящимся на нескольких ком-
пьютерах. Возможность распространять текстовую и графическую
информацию через Всемирную сеть обещает стать рссурсо- и финаи-
сосберегающей альтернативой для медицинских библиотек с их день
ото дня уменьшающимся бюджетом.
В настоящее время библиотеки иитенсивно развивают электрон-
ный способ хранения информации.
В частности, в Российской Национальной библиотеке (Санкт-Пе-
тербург, http://www.nlr.ru/) любое издание можно отыскать по
электронным каталогам, а иногородние читатели могут получить не-
обходимые книги в электронном виде через службу доставки. Здесь
же могут быть бесплатно получены полные тексты зарубежных ста-
тей, в том числе и медико-биологического профиля на сайте Науч-
ные журналы (http:// www.nlr.ru/res/inv/ic/jou rnals.htm).
Другим примером является база «Российская медицина», реали-
зуемая на компакт-дисках. База создается в Государственной
центральной научной медицинской библиотеке России (Москва) и
содержит около 400 тысяч записей (только библиографические опи-
сания документов с 1988 г.). В соответствии с Информационным
письмом Минздрава РФ № 16-14.364 от 18.10.99 «Об открытии до-
ступа к электронным каталогам ГЦНМБ через Интернет» для уч-
реждений здравоохранения возможен также удаленный поиск в ба-
зах данных «Российская медицина» и заказ документов (http://
www.scsml.rssi.ru). Кроме того, на сервере ГЦНМБ находится ката-
лог «Медицинский Интернет», в котором систематизированы зару-
бежные и русскоязычные медицинские ресурсы Интернета.
Существует большое количество библиотечных фондов, которые
доступны по Интернету сегодня (см., например, Приложение, клю-
чевой термин — библиотеки). Хотя их возможности велики, но те-
кущему состоянию дел далеко до полностью компьютерных цифро-
вых библиотек. Сегодня множество путеводителей по Интернету
включают списки доступных «бесплатных медицинских библиотек»,
доступ к которым можно получить в WWW. Однако чаще всего в
этих случаях предоставляется лишь электронный каталог библио-
теки. А поскольку пока отсутствуют соглашения о международном
межбиблиотечном обмене, эти каталоги бесполезны. Помимо этого,
каталоги обычно не предоставляют доступа к наиболее ценной ин-
формации и к базам данных по медицине.
6. 4. 1. 4. 3. Система Национальной медицинской
библиотеки США
Наиболее мощной медицинской библиотекой является Национальная
медицинская библиотека США (NLM) (http://www.nlm.nih.gov).
В ней, помимо системы Medline, создана система on-line доступа к
информации с помощью такого мощного средства, как HyperDoc.
Какие же ресурсы доступны через Национальную медицинскую
библиотеку?
Ниже представлен перечень некоторых ресурсов, доступ к кото-
рым предоставляется Национальной медицинской библиотекой США:
TOXNET Токсикология (TOXicology NETwork);
NLM Locator Каталог книг, журналов, и аудио- видео материалов;
NCBI Доступ к Gen Bank — банку данных по геному человека;
Online Images 60000 изображений из коллекции по Истории ме-
дицины;
GRATEFUL MED Легкий в использовании интерфейс Medline;
HSTAT Клинические рекомендации национального института здо-
ровья (NIH) США.
Кроме того, NLM позволяет получить доступ и к другим базам
данных (в основном при подключении к NLM на коммерческой ос-
нове).
Рассмотрим некоторые из этих ресурсов более подробно.
База данных по синдрому приобретенного иммунодефицита AIDS
MEDLINE имеет бесплатный доступ. Требуется лишь получить раз-
решение на бесплатное использование этой информации. Доступ к
NLM серверу осуществляется по адресу http://www.nlm.nih.gov
или электронной почтой на адрес mms@nlm.nih.gov.
В список ресурсов NLM включен документ под названием «Ин-
струкция по оценке здравоохранения и медицинских технологий»
(Health Services/Technology Assessment Text — HSTAT), который
представляет собой электронное справочное руководство по меди-
цине (http://text.nlm.nih.gov/ahcpr/list.html). HSTAT включа-
ет практические клинические рекомендации, сборник кратких сове-
тов для практических врачей, брошюры для больных.
Предлагаемые HSTAT клинические рекомендации соответству-
ют концепции национальных клинических рекомендаций. По-ви-
димому, их использование в России возможно, хотя и с определен-
ными поправками на различие в системах здравоохранения.
Эти ресурсы также бесплатны и доступны online в течение 24 ч в
сутки.
6.4.1. 5. Тематический поиск медицинской информации
Помимо общего поиска информационных ресурсов с помощью по-
исковых систем (п. 6. 3. 3. 6) в научно-медицинской практике су-
ществует ряд наиболее часто встречающихся типовых поисковых за-
дач. Ниже рассмотрим некоторые из этих задач и способы их ре-
шения.
6. 4. 1. 5. 1. Библиографический поиск
Для поиска книг, газет, журналов и других публикаций медико-био-
логического профиля в первую очередь целесообразно обратиться
к системе Medline (см. п 6.4.1.4.1.). Однако Medline позволяет
получать только рефераты статей на интересующую тематику. Сами
же статьи, как уже «оворилось выше, могут быть получены за плату
по указанным адресам. Кроме того, статьи можно посмотреть в пол-
нотекстовых базах данных, таких как Adonis (400 наименований
журналов с 1991 года), Proquest Direct (110 журналов с 1994 г.),
Ovid (20 журналов). Полные тексты зарубежных статей могут быть
также бесплатно получены через сервер Российской национальной
библиотеки Научные журналы (http://www.nlr.ru/res/inv/ic/
jou rnals.htm).
Далее для библиографического поиска следует обратиться с за-
просом к поисковым системам, работающим с библиотечными ката-
логами. Большинство из них организовано по аналогии с телефон-
ными справочниками. Примером являются библиотечные каталоги
OPACs (http://www.ub2.lu.se/nav_menu.html) и специализиро-
ванная поисковая система для межбиблиотечного поиска GNA (http:/
/cronicle.merit.edu).
Затем можно обратиться в Национальную медицинскую библио-
теку США (http://www.nlm.nih.gov) (см п.6.4.1.4.3.). Можно так-
же обратиться в Библиотеку конгресса США (http://lcweb.loc.gov/
z3950/gateway.html).
Далее можно посмотреть каталог «Медицинская матрица» (http: /
/www.slackinc.com/matrix) и поисковую систему MedExplorer
(http://www.medexplorer.com/).
Библиографическая информация содержится также в следующих
ресурсах сети:
Internet Book Information Center (IBIC) — http://sunsite.unc.
edu/ibic;
Internet World’s Internet Bookshelf — http://
www.mecklenweb.com/mags/iw/books/books.htm.
Кроме того, можно просмотреть адреса, приведенные в Приложе-
нии (ключевые термины — библиотеки, журналы, ссылки).
Возможно также обратиться с запросом к информационным служ-
бам издательских фирм. Например, к сайту издательства «Инфо-
арт» (http://www.infoart.ru/med).
6. 4. 1. 5. 2. Поиск возможностей
продолжения образования
Поиск сведений для продолжения обучения может быть проведен
по следующим направлениям.
Начать следует со знакомства с серверами Американского обра-
зовательного центра (http://www.actr.org.ru), Немецкого культур-
ного центра имени Гете (http://www.goethe.de) и Британского Со-
вета (http://www.britishcouncil.ru), содержащих Информацию о
предоставляемых грантах для продолжения образования в этих стра-
нах, а также сайтом Института «Открытое общество» (Фонд Сореса,
http://www.osi.ru).
Далее, необходимо просмотреть индексные каталоги, такие как
алфавитный перечень серверов колледжей и университетов (http:/
/www.qucis.queensu.ca/FAQs/email/college.html).
Затем можно просмотреть следующие ресурсы сети:
Каталог «Медицинская матрица» — http://www.slackinc.com/
matrix;
Поисковую систему MedExplorer — http://www.medexplorer,
com/;
Центр ресурсов обучения в колледжах — http://amethyst.educ.
kent.edu/other.html;
Grant Getter’s путеводитель по Интернет — http://gopher.uidaho.
edu:70/ls/e-pubs/grant;
Форумы высшего образования — http://www.digimark.net/educ;
Yahoo’s образовательные ресурсы — http://www.yahoo.com/
Education.
Excite’s образовательные ресурсы — http://www.excite.com/
careers_and_education/continuing_education/.
Также можно просмотреть ресурсы Интернета по адресам, приве-
денным в Приложении (ключевой термин — образование).
6. 4. 1. 5. 3. Поиск вакансий
Существует целый ряд WWW-серверов, которые предлагают ин-
терактивные каталоги рабочих вакансий, в том числе и медицин-
ского профиля. Регистрация в базе данных вакансий производит-
ся путем заполнения полей диалогового окна, выводимого при
просмотре соответствующей гипертекстовой страницы. После от-
правки запроса осуществляется поиск в базе вакансий и выдается
ответ о наличии или отсутствии соответствующих вакансий. Ва-
кансии подыскиваются по роду деятельности, географическому
региону, квалификации, продолжительности рабочей недели, назва-
нию компании или комбинации этих параметров, и подбираются
оптимальные варианты.
Существуют различные варианты поиска вакансий. В первую оче-
редь следует обратиться к серверам отечественных фирм, занимаю-
щихся подбором персонала.
— BussincssLink Personnel — http://www.labirint.ru/busi-
nesbnk;
— Ancor — St.Peterburg — http://www.ancor.ru.
Затем можно осуществить поиск с помощью системы Medline (см.
п. 6. 4. 1. 4. 1.) и поисковой системы MedExplorer (http://www.
medexplorer.com / ).
Кроме того, следует обратиться и к другим WWW-серверам, обес-
печивающим поиск вакансий. Ниже приводятся адреса некоторых
из этих серверов.
Электронная биржа труда Университета штата Коннектикут
— http://www.scsu-cs.ctstateu.edu/library/jobline.html;
— Служба Joblink, обеспечивающая компании, нанимающие
технический персонал
— http: / /joblink.com/joblink.html
— Центр карьеры — http://www.occ.com/
— Центр вакансий — http://www.jobcenter.com
6. 4. 1. 5. 4. Поиск сведений о людях и организациях
Если необходимо найти врача определенной специальности, владе-
ющего определенными методиками, или больницу, осуществляющую
лечение интересующих патологий, то удобно воспользоваться сис-
темами MedSeek (http://www.medseek.com/) и Doctor.Ru (http:/
/km.ru/health/, раздел — Магазин здоровья).
В тех случаях, когда необходимо по фамилии человека или назва-
нию организации найти их электронный и почтовый адрес, телефон,
следует обратиться к специальным поисковым системам, таким как:
— Каталог «Медицинская матрица» (http://
www.slackinc.com/matrix);
— Поисковая система MedExplorer (http://
www.medexplorer.com/);
— Система поиска электронных адресов (E-mail) пользова-
телей Usenet - http: / / www.whowherc.com/;
- Электронная версия справочника Yellow Pages of Internet
- http:, , www.vcllowpages.com;
— Подраздел сервера W3 Search Engines для поиска пользо-
вателей Интернет — http: osiris.sunderland.ac.uk zrif/
W3searchcs.html;
- Поисковая система — http:/ /www.yp.BellSouth.com;
Поисковая система - http:, www.Bigfoot.com.
6. 4. 1. 5. 5. Поиск информации о научно-медицинских
конференциях
Важное значение в научно-медицинской работе имеет своевремен-
ное получение информации о планах проведения впутрироссийских
и международных конференций по интересующему направлению
исследований. В этой области помощь Интернета также может быть
неоценимой.
В первую очередь следует обратиться к системам Medline (см.
и. 6.4 1.4. 1.), MedExplorer (http:/ 'www.mcdexplorcr.com ) и
Doctor.Ru: МЕДИЦИНСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ (http: www
doctor.ru).
Кроме того, можно предложить следующий алгоритм поиска:
1) выйти на сайт интересующей области медицины, например, «Ней-
рология» (http: ' /www.ncuroguidc.com); 2) выбрать секцию
«Organizations»; 3) выбрать подраздел «meetings»; 4) посмотреть
появившийся список конференций.
Можно также просмотреть адреса, приведенные в приложении
(ключевой термин - поездки).
Информация о проводящихся в России медицинских выставках,
конференциях содержится па серверах «Ритм-Пресс» (http:
www.ritmprcss.ru med index.htm) и «Московский Медицинский
Рынок» (http: www.mr.rn).
6. 4. 1. 5. 6. Поиск информации
о фондах поддержки научных исследований
В последнее время информация о фондах поддержки научных ис-
следований, их программах и грантах становится жизненно необхо
димой для отечественных исследователей. Интернет поможет полу-
чить эту информацию своевременно.
Поиск отечественных грантов можно начать с сервера Российско-
го фонда фундаментальных исследований (http://www.rfbr.ru/).
Затем стоит посмотреть сервер Российского гуманитарного научно-
го фонда (http://www.rfh.ru) Далее следует ознакомиться с сай-
том Института «Открытое общество» (Фонд Сороса, http://
www.osi.ru).
Поиск зарубежных грантов следует начать со знакомства с сер-
верами Американского образовательного центра (http://www.
actr org.ru), Немецкого культурного центра имени Гете (http://
www.gocthe.de) и Британского Совета (http://www.british-
council.ru), содержащих информацию о предоставляемых грантах
для проведения научных исследований в этих странах.
Далее можно обратиться к серверу «Друзья и партнеры», содер-
жащего информацию о проектах Американского международного
союза здравоохранения (АМСЗ) в странах СНГ и других програм-
мах, финансируемых Американским агенством международного раз-
вития (AMP/USAID) (http://www.friends-partners.org/friends/
health/health.htmlopt-tables-unix-russian-win).
Затем следует посмотреть сервер Центра американских фондов
финансовой поддержки (несколькотысяч фондов) (http://fdcenter.
org/index.html).
Наконец, аналогичный сервер Европейских фондов финансовой
поддержки (около 80 000 фондов) (http://www.aries.eu.int/
founds.html).
Кроме того, существуют специальные, действующие длительное
время программы поддержки научных исследований и, в частности, в
области медицины,такие как INTAS.IREX,TACIS (http://ейгора,
eu.int/comm/dgla/tacis/index.htm) и ряд других.
6. 4. 2. Дистанционное
медицинское образование
6.4.2.1. Дистанционное образование
Под дистанционным образованием обычно понимают обучение при
отсутствии прямого контакта с преподавателем. Идеи дистанцион-
ного образования начали активно реализовываться с развитием ком-
пыотерных коммуникаций. В настоящее время в России создается
единая система дистанционного образования во главе с Межвузов-
ским центром дистанционного образования Минобразования России
(http://www.ido.ru).
В ближайшей перспективе можно ожидать, что дистанционное
образование будет играть важную роль в обучении каждого челове-
ка наряду с традиционными методами образования. В определенной
мере этот процесс коснется и медицинского образования.
Важный аспект дистанционного медицинского образования —
это дистанционное непрерывное обучение и переподготовка меди-
цинских кадров на местах без выезда в центральные учреждения.
Частью этой проблемы является обеспечение быстрого постоянного
доступа специалистов медиков к новейшей медицинской информа-
ции.
Возможности Интернета соединять текст, графику, звук позво-
ляют медицинскому образованию принять новые формы. В настоя-
щее время материалы лекций могут включать в себя говорящие кар-
тинки, движущиеся объекты, указатели для облегчения поиска.
Библиотеки обучающих материалов, таких как слайды по патоло-
гии или рентгенограммы, теперь доступны нс одному человеку в
данный момент времени, а множеству пользователей по всему зем-
ному шару.
Наибольшее распространение получили учебные курсы по раз-
личным областям медицины.
Например, электронный учебник «Хирургические болезни у де-
тей», созданный в Центре детской телемедицины и новых информа-
ционных технологий (Москва, consult@tclcmednct.ru), является элек-
тронной версией печатного издания под редакцией Ю.Ф.Исакова.
Учебный курс по неотложной медицине, разработанный Масса-
чусетским университетом и Медицинским центром Бостонского
университета (США), содержит развернутый план учебного курса с
конспективным изложением содержания каждой лекции на русском
языке (http://www.fricnds-partncrs.org/fricnds/hcalth/nismcd/
edccntcr/cmscurr/contents htmopt-tablcs-unix-russian-koi8).
Другой пример — WebPath — большая коллекция гистологи-
ческих препаратов университета штата Юта (США) (http://www-
medlib.mcd/utah/WebPath/webpath html). Она включает «биб-
лиотеку» ио гистологии, которая может быть использована как набор
для обучения. Кроме того, доступ к гистологическим срезам с помо-
щью Web-броузеров позволяет сохранять и даже распечатывать их
(при наличии цветного принтера).
Большое количество учебных курсов по различным областям ме-
дицины представлено в поисковой системе Стэнфордского универси-
тета (США) MedBot (http://medworld.stanford.edu/medbot/), а
также приведены в Приложении.
6. 4. 2. 2. Виртуальные госпитали
Лидером в медицинском дистанционном мультимедиа-образовании
является Университет штата Айова (США), который, создав Вирту-
альный госпиталь, сделал эти рссуры доступными по Интернету
(http://vh.radiology.uiowa.edu/VirtualHospital.html).
Виртуальный госпиталь предоставляет книги по анатомии легких,
детским болезням респираторного тракта, общей лучевой медицине и
другим разделам. Виртуальный госпиталь также включает описание
клинических случаев в гипертекстовом формате со звуком, рисунка-
ми и движущимися картинками.
Каждое из подчеркнутых слов позволяет «перескочить» на дру-
гие файлы. Например, после выбора из меню пункта загрузки фай-
ла «SOUND» загрузится файл, который может быть проигран, если,
конечно, на компьютере пользователя установлена звуковая карта.
PROCEDURE связываете оцифрованными фотографиями, которые
могут быть просмотрены с помощью стандартных программ про-
смотра WWW. Все файлы, включая сами описания клинических
случаев, могут быть загружены в компьютер по отдельности.
Совершенно ясно, что создание виртуального госпиталя — изу-
мительное техническое достижение. Тем не менее компьютер в обо-
зримом будущем не заменит обучение у постели больного или уро-
ков анатомии и часов, проведенных в анатомическом театре. Однако
дистанционное образование — это мощное средство, позволяющее
сделать процесс обучения более эффективным.
6. 4. 3. Телемедицина
Телемедицина — это комплекс современных лечебно-диагностичес-
ких методик, предусматривающих дистанционное управление меди-
цинской информацией.
Возникновение телемедицины обычно связывают с врачебным
контролем при космических полетах. Первоначально это было изме-
рение показателей жизнедеятельности у животных на космических
аппаратах, затем у космонавтов.
С появлением сетевых технологий телемедицина получила мощ-
ный импульс в своем развитии. Конкретной причиной прорыва теле-
медицины в практику послужило бурное развитие коммуникацион-
ных сетей, а также методов работы с информацией, позволивших
обеспечить двух- и многосторонний обмен видео- и аудиоинформа-
цией и любой сопроводительной документацией.
Простейшим случаем реализации возможностей телемедицины
является быстрый доступ врача к необходимой справочной информа-
ции. Например, университет г. Эрланген (Германия) предоставил
пользователям Интернета доступ к Атласу по дерматологии, выпол-
ненному в виде Web-страницы (http://www.rrze.uni-erlangen.de), в
который включены рисунки и фотографии десятков кожных заболе-
ваний с краткими описаниями. Приводятся сведения по диагностике
и лечению этих состояний.
Безусловно, реализовать преимущества, привносимые использова-
нием телемедицины, возможно лишь в рамках медицинской системы,
обладающей развитой инфраструктурой:
— комплексными информационными системами лечебных уч-
реждений, основанными на АРМ врачей, локальных вычисли-
тельных сетях, базах данных и базах знаний;
— системами оперативной связи с необходимой пропускной спо-
собностью и возможностью выхода в глобальные коммуника-
ционные сети.
Основным приложением телемедицины является обслуживание
тех групп населения, которые оказались вдали от медицинских цент-
ров или имеют ограниченный доступ к медицинским службам (на-
пример, сельских жителей).
Другим важным объектом телемедицины является система диаг-
ностических центров регионов, когда необходима оперативная связь
между лечащим врачом и врачом-диагносгом, которые оказываются
в разных лечебных учреждениях, часто разнесенных на большие
расстояния.
Еще одним важным направлением телемедицины является ско-
ропомощиая ситуация и сложные случаи, когда требуется срочная
консультация специалистов из центральных медучреждений для спа-
сения больного или определения тактики лечения в сложных ситу-
ациях, в том числе в крупнейших мировых медицинских центрах.
Следующим направлением является также дистанционное меди-
цинское образование (см. п. 6 4.2).
Более отдаленной перспективой телемедицины является задача
обеспечения единого стандарта качества медицинского обслужива-
ния в любом медицинском учреждении страны. Для обеспечения
единого стандарта медицинского обслуживания потребуется созда-
ние единой распределенной базы данных медицинской информации,
обеспечивающей сбор, хранение и доступ к медицинской управлен-
ческой информации вплоть до истории болезни каждого пациента.
Более полное обеспечение функций телемедицины вплоть до двух-
сторонних консультаций непосредственно во время операций явля-
ется абсолютно необходимым для обеспечения высокого медицинс-
кого стандарта обслуживания пациентов.
Интернет и его приложения позволяют передавать записи из ис-
торий болезни, лабораторные данные, различные изображения по всему
миру практически мгновенно (обычно за секунды). Однако ряд пре-
пятствий еще необходимо преодолеть. В первую очередь, это пробле-
ма конфиденциальности и безопасности сети. Другая — «ширина
полосы пропускания», т. е. то, как много данных может быть переда-
но по каждой конкретной линии. Чем выше скорость линии, чем боль-
ше эта величина.
Уже сейчас множество учреждений соединены между собой так
называемыми линиями Т1 (1,544 Мбит/с), которые, однако, оказа-
лись не готовыми к такому массированному информационному штур-
му. Чтобы разрешить все эти проблемы, в США организована На-
циональная информационная инфраструктура (National Information
Infrastructure — NII) для реализации проектов, призванных ре-
шить информационные проблемы. Одним из наиболее быстро и
интенсивно развивающихся проектов является телемедицинское при-
ложение, называемое TelcMed (http://www.acl. lanl.gov/sunrise/
Medical/telemed.html). Проект TeleMcd — совместное предприя-
тие Национальной лаборатории в Лос Аламос (США) и Нацио-
нального центра иммунологии и пульмонологии (США). В этих
центрах происходит обработка изображений, выполняются высоко-
скоростные расчеты, обеспечивается сетевая поддержка, которая
позволяет существовать этому мощному клиническому приложе-
нию Интернета.
В России также велись и в настоящее время активно ведутся
работы по внедрению методов телемедицины. После пионерских
работ в области космической и морской медицины методы телемеди-
цины стали активнее использоваться в традиционных областях ме-
дицины. Так, в 1972 г. в институте хирургии им. А.В.Вишневского
была внедрена система дистанционной компьютерной диагностики
патологий системы кровообращения. Еще одна из первых реализо-
ванных программ позволяла осуществлять диагностику приготов-
ленных в региональных онкодиспансерах препаратов опухолевых
тканей в Компьютерном центре РФ по онкологии.
Дальнейшее развитие компьютерных технологий и средств свя-
зи позволило расширить возможности дистанционной диагностики.
Так, в Телемедицинском центре Московской клинической централь-
ной бассейновой больницы (ckbb@sovintel.ru) предоставляются ме-
дицинские консультации ведущими специалистами с одновремен-
ной передачей изображения, голоса и прочей информации.
В Санкт-Петербурге в Военно-медицинской академии в 1991 г.
на базе клиники сердечно-сосудистой хирургии им. П.А.Куприяно-
ва создан мониторно-компьютерный комплекс Cardio LAN, обеспе-
чивающий возможность передачи медицинской информации дру-
гим учреждениям по UUPC e-mail в режиме электронной почты
(14,4 Кбит/с), что позволило использовать его в интересах здра-
воохранения Санкт-Петербурга и Ленинградской области. С 1995 г.
выполнено подключение по выделенной линии (128 Кбит/с). Это
позволило передавать рентгенограммы и осуществлять дистанцион-
ный мониторинг жизненно важных функций. С 1997 г. создана
оптоволоконная линия связи, позволяющая проводить видеоконфе-
ренции и телеконсилиумы через сеть FASTNET-DN2 (256 Кбит/с).
Состоялись сеансы телевизионной связи между клиникой сердечно-
сосудистой хирургии им. П.А.Куприянова и Медицинским цент-
ром им. Уолтера Рида Армии США. Предполагается расширение
этого канала связи до 2 Мбит/с (ISDN) с целью использования
телеманипуляторов в кардиохирургии. Аналогичные работы ведут-
ся в ИССХ им. А. Н. Бакулева и ряде других отечественных меди-
цинских учреждений.
Подробную информацию о совместных проектах российских и
зарубежных специалистов в области телемедицины можно найти на
сервере МГУ (http://clinical.fbm.msu.ru/-tclcmcd/Public/
telemcd.html/). О зарубежных проектах можно узнать по адре-
сам, приведенным в Приложении (ключевой термин — телемеди-
цина).
6. 5. Пути дальнейшего развития
компьютерных коммуникаций
в медицине
В настоящей главе очень коротко были изложены основные направ-
ления испопь «овация компьютерных коммуникаций в медицине
Это быстро развивающаяся область компьютерных технологий.
Развитие идет в двух тесно связанных направлениях: в наращи-
вании медицинских ресурсов сстп п увеличении числа медицинс-
ких пользователей, а также в создании новых технических возмож-
ностей.
Ясно, что компьютерные коммуникации коренным образом из-
менят большинство аспектов здравоохранения, включая даже спо-
собы лечения больных. Консультации с экспертами в других кон-
цах страны будут обычным делом. Ответ консультанта вернется к
практикующему врачу по электронной почте за считанные минуты.
Результаты лабораторных исследований будут доступны прямо за
рабочим столом, даже если врач находится в поселковой больнице
Наконец, врач сможет просмотреть компьютерные томограммы или
рентгенограммы лишь щелкнув клавишей мыши.
Описанные выше медицинские приложения Интернета существу-
ют и развиваются. Число новых организаций постоянно увеличива-
ется, а старые непрерывно улучшаются. Вероятно, к моменту изда-
ния пособия их количество удвоится.
Развитие технических возможностей компьютерных коммуника-
ций в основном связано с развитием сети Интернет. Концепция World
Wide Web действительно революционная, но и она, и Интернет —
«все еще дети в колыбели».
Технически возможно передавать большие количества оцифро-
ванной аудио- и видеоинформации, однако до сих пор существуют
ограничения на скорость передачи данных по соединениям Интер-
нет. Хотя 1,54 млн бит в секунду — скорость, значительно превыша-
ющая ту, в которой когда-либо будет нуждаться рядовой пользова-
тель, но и она ограничивает доступ к самым удивительным ресурсам
Интернета.
Понятно, что современная технология переключения пакетов
(packet switching technology, основа протокола TCP/IP) и множе-
ство линий передачи данных уже устарели морально. Сейчас вне-
дряется проект Национальной исследовательской и образовательной
сети (National Research and Education Network — NREN — США),
который включает проведение оптоволоконных линий со скоростью
передачи данных до 622,08 Мбит/с. Это в 14 раз быстрее ио сравне-
нию с самыми быстрыми линиями передачи, доступными в настоя-
щее время. Технология переключения пакетов данных совершенству-
ется и ясно, что существующим линиям связи далеко до тех, которые
будут внедрены в ближайшие годы. Если будет достигнута макси-
мальная (по теоретическим расчетам для волоконнооптическпх ли-
ний) скорость в 2,4 млрд бод, то многие перспективные задачи теле-
медицины станут реальностью, дистанционное медицинское
образование широко распространится. Лекции будут включать в себя
учебные фильмы. Студенты смогут знакомиться с иллюстрирован-
ным теоретическим материалом в интерактивном режиме.
Уже сейчас разработчики Интернет-приложений пишут програм-
мы на Virtual Reality Markup Language (языке описания виртуаль-
ной реальности) для введения пользователей в мир виртуальной
реальности, что позволяет, например, оказаться на месте хирурга во
время сложной операции.
Если теперь представить себе сочетание всех этих возможностей
с беспроводной технологией, то станет ясно, что компьютерные ком-
муникации в медицине совершат очередную техническую револю-
цию. Можно сказать, что это лишь вопрос времени.
Автор надеется, что эта глава поможет медицинским работникам
лучше использовать компьютерные коммуникации в своей профес-
сиональной деятельности и, в частности, воспользоваться достиже-
ниями электронной медицины, создаваемой в Интернете Для того,
чтобы облегчить первые шаги, в Приложении указаны некоторые
полезные адреса медицинских ресурсов.
Вопросы для самоконтроля к главе 6.
1. Что такое компьютерные сети?
2. Для чею нужен модем? Каковы его характеристики?
3 В чем суть факсимильной связи?
4. Что такое электронная почта? Какова структура электронного
адреса?
5. Что такое Интернет?
6. Какие средства используются для поиска информации в Интерне-
те?
7. Что такое телемедицина?
Часть V
специализированные
МЕДИЦИНСКИЕ
СИСТЕМЫ
Многие задачи обработки медицинской информации не могут быть
удовлетворительно решены с помощью программных средств общего
назначения. В этом случае используются специализированные меди-
цинские системы. В настоящее время разработано большое количе-
ство специализированных медицинских программных средств, кото-
рые в отличие от программных средств общего назначения
предназначены исключительно для решения медицинских задач.
Практически для всех задач обработки медицинской информации
существуют соответствующие специализированные системы.
Специализированные медицинские системы могут быть условно
разбиты на две большие группы: медицинские информационные си-
стемы и медицинские приборно-компьютерные системы.
МЕДИЦИНСКИЕ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
СИСТЕМЫ
Как уже отмечалось ранее, информационные процессы присутствуют
во всех областях медицины и здравоохранения. Важнейшей состав-
ляющей информационных процессов являются информационные по-
токи. От их упорядоченности зависит четкость функционирования
отрасли в целом и эффективность управления ею. Потоки начи-
наются в местах возникновения информации и обеспечивают ее по-
ступление в места принятия решений. Потоки состоят из отдель-
ных сообщений, воплощенных в сигналах и документах, и движутся
в пространстве и времени от источника информации к получате-
лю
Для работы с информационными потоками предназначены ин-
формационные системы (ИС).
Информационная система - организационно упорядоченная со-
вокупность документов (массивов документов) и информационных
технологий, в том числе с использованием средств вычислительной
техники и связи, реализующих информационные процессы. («Фе-
деральный закон об информации, информатизации и защите ин-
формации» № 24-ФЗ от 20.02.95 г.).
Основная цель ИС медицинского назначения состоит в инфор-
мационной поддержке разнообразных задач оказания медицинс-
кой помощи населению, управления медицинскими учреждениями
(ЛПУ) и информационном обеспечении самой системы здравоохра-
нения. Самостоятельной задачей является информационная поддер-
жка научных исследований, учебной и аттестационной работы.
Обработка информации в информационной системе может осу-
ществляться ручным, механизированным, автоматизированным и ав-
томатическим способами. С появлением компьютеров произошла
революция в процессах обработки информации, и возникли новые
информационные технологии, в частности, в медицине и здравоохра-
нении.
Процесс внедрения новых информационных технологий в здра-
воохранении и медицине обычно называют информатизацией здра-
воохранения.
7.1. Концепция
информатизации здравоохранения
Информатизация - это реализация комплекса мер, направленных
на обеспечение полного и своевременного использования достовер-
ных знаний во всех общественно значимых видах человеческой де-
ятельности. Информатизация здравоохранения — одна из состав-
ляющих этого процесса. При этом целью информатизации является
прогресс в здравоохранении в направлении как развития самой
службы, так и контроля за состоянием здоровья ее пациентов. Тех-
нологической и технической основой информатизации является со-
зданная в здравоохранении достаточно мощная сеть информацион-
ных структур, ориентированных как на медицинских работников, так
и на население.
С целью концентрации усилий на приоритетных направлениях,
координации и кооперации ключевых работ была разработана «Кон-
цепция информатизации здравоохранения», утвержденная Минзд-
равом РФ 29 июня 1992 г. Затем были приняты Программа инфор-
матизации здравоохранения России на 1993-1995 годы (приказ
Минздрава РФ № 308 от 30.12.93 г), на 1996-1998 годы (приказ
Минздрава РФ № 158 от 23.04.96 г.) .
Эти руководящие документы формулируют цель, намечают пути
и направления информатизации, определяют приоритетность задач
и проектов, решение и реализация которых ведут к ускорению про-
цесса информатизации здравоохранения.
Главная цель информатизации в Концепции сформулирована как
создание новых информационных технологий в здравоохранении
Основными направлениями при этом являются:
— создание системы комплексного, научно обоснованного ана-
лиза динамики состояния здоровья населения в связи с раз-
личными социальными, экономическими и экологическими
факторами;
— разработка на основе компьютерной технологии нацио-
нальных научно-практических программ борьбы с основными
заболеваниями;
— увеличение производительности труда медицинских работ-
ников для повышения качества лечебно-диагностического про-
цесса,
- повышение эффективности использования ресурсов здра-
воохранения.
Первым приоритетным проектом программы информатизации
является мониторинг здоровья населения. При любой организации
здравоохранения с течением времени роль профилактической меди-
цины будет возрастать, так как при всех подходах, в том числе и в
экономическом, это подход, который позволит перейти к реальной
стратегии развития здравоохранения на основе объективных дан-
ных. Подобный подход возможно реализовать сегодня, опираясь на
компьютерные технологии и достижения современной отечественной
и мировой профилактической медицины.
Мониторинг здоровья — это система оперативного слежения за
состоянием и изменением здоровья населения, представляющая со-
бой постоянно совершенствующийся механизм получения разноуров-
невой информации для углубленной оценки и прогноза здоровья
населения за различные временные интервалы. (Концепция созда-
ния государственной системы мониторинга здоровья населения Рос-
сии. С. 6.). Главной целью создания системы мониторинга здоровья
населения является организация на базе новых компьютерных тех-
нологий государственной межотраслевой системы сбора, обработки,
хранения и выдачи информации, обеспечивающей динамическую оцен-
ку общественного здоровья и информационную поддержку приня-
тия решений, направленных на его улучшение.
Вторым приоритетным проектом программы информатизации
является создание единого информационного пространства отрасли.
Информационная среда - совокупность информационных техно-
логий, информация, реализуемая, главным образом, в компьютерных
системах, которая обеспечивает функционирование объектов, орга-
нов управления и отдельных пользователей, связанных со здравоох-
ранением и медициной. Конечной целью проектирования информа-
ционной среды является создание единого прозрачного
информационного пространства, в котором все заинтересованные
пользователи имеют доступ к необходимой информации.
Информационная инфраструктура - совокупность технических,
программных, информационных, организационных, экономических,
правовых, нормативных и других средств и методов, создающих ус-
ловия для эффективной информатизации.
Третьим приоритетом программы информатизации является раз-
витие единой телекоммуникационной сети.
Перспективными проектами для включения в Программу инфор-
матизации на 1999-2003 годы являются:
— расширение единого информационного пространства отрас-
ли;
— внедрение компьютерных технологий в диагностику и лече-
ние;
— автоматизация управленческой деятельности учреждений;
— развитие современных технологий связи и телекоммуника-
ций между учреждениями здравоохранения отрасли;
— разработка и внедрение телемедицинских технологий в про-
цессы консультаций, диагностики и лечения, а также обучения.
Информатизация, создание информационной инфраструктуры
должны осуществляться в соответствии с действующей структурой
управления отраслью.
Особенностью Российского здравоохранения является сохране-
ние достаточно выраженной централизации в управлении, в частно-
сти на региональном уровне. Практически вся стационарная по-
мощь и значительная часть специализированной сети обычно
подведомственны непосредственно региональному Комитету по здра-
воохранению. В ведении районных органов управления здравоох-
ранением находятся в основном лишь амбулаторно-поликлиничес-
кие учреждения, нс считая диагностических центров регионального
подчинения. При этом даже районные ЛПУ являются, по существу,
региональными структурами, подчиняясь но вертикали, как и Ко-
митет по здравоохранению, Администрации региона.
Такой централизации управления должна естественным образом
соответствовать и централизация информационного обеспечения ch-
i' 1смы здравоохранения.
В настоящее время информационная инфраструктура здравоох-
ранения России формируется па государственном (федеральном),
ретиональиом, территориальном и учрежденческом уровнях. В перс-
пективе речь идет о создании так называемой корпоративной (ве-
домственной) информационной системы, непосредственно объединя-
ющей информационные ресурсы ЛПУ (как отдельные компьютеры,
так и локальные вычислительные сети) и органов управления здра-
воохранением с использованием федеральных и местных телеком-
муникационных сетей.
В ходе реализации Программы информатизации здравоохране-
ния России и на основе ее положений разрабатываются региональ-
ные концепции и программы информатизации здравоохранения.
Причем здесь приоритетным становится создание единого информа-
ционного пространства системы здравоохранения региона.
Так, например, в Санкт-Петербурге в целях обеспечения реализа-
ции государственной политики в области информатизации здравоох-
ранения, рационализации расходования учреждениями здравоохра-
нения финансовых средств на цели информатизации, повышения
эффективности использования вычислительной техники и программ-
ных средств создан Координационный совет по информатизации
здравоохранения.
Одной из первоочередных задач, решаемых Координационным
советом, явилась разработка Концепции информатизации здравоох-
ранения Санкт-Петербурга на 1998-2003 годы, основанной на Кон-
цепции развития здравоохранения Санкт-Петербурга на 1997-2003
годы и Программах информатизации здравоохранения России.
В региональной Концепции информатизации на основании ана-
лиза существующих городских информационных систем, техничес-
кой и программной оснащенности структур здравоохранения и ОМС
(Комитет по здравоохранению, Бюро медицинской статистики, орг-
методотделы, стационары, поликлиники, Мединфоцентр, ТФ ОМС,
СМО), критической оценки используемых инструментальных средств
и созданных на их основе программных продуктов (информацион-
ных систем), обоснованы базисные информационные технологии, ко-
торые должны быть внедрены в здравоохранение (по уровням уп-
равления «учреждение — район — город»).
Целью реализации региональной Концепции информатизации
является создание единого информационного пространства здраво-
охранения на уровне региона. В результате реализации Концепции
должно быть обеспечено движение информационных потоков от ме-
ста их возникновения в лечебно-профилактических учреждениях до
органов управления здравоохранением районного и городского уров-
ней, сформирована система поддержки принятия решений на разных
уровнях управления и контроля их выполнения. Как следствие этих
мероприятии должны быть повышены качество и эффективность ле-
чебно-диагностической и профилактической помощи населению за
счет совершенствования управления системой здравоохранения.
Для достижения указанной цели в Концепции выделены следую-
щие приоритетные задачи:
1. На общегородском уровне
— создание городской телекоммуникационной системы здра-
воохранения на основе Интернет-технологий с необходимой
стандартизацией протоколов и программного обеспечения для
структур здравоохранения;
— создание системы документооборота в здравоохранении «Го-
род—Район (Муниципальное образование) — Учреждение»;
— разработка и внедрение городских медико-информацион-
ных стандартов, используемых в информационных системах
здравоохранения Санкт-Петербурга;
— создание системы подготовки специалистов здравоохране-
ния по медицинской информатике;
— создание и развитие ИС для отдельных направлении: взаи-
морасчетов в системе ОМС; скорой медицинской помощи и
ЧС; специализированной медицинской помощи (фтизиатрия,
психиатрия, инфекционные болезни и др.); лекарственного
обеспечения.
Вышеперечисленные ИС должны создаваться и развиваться в
рамках утвержденных и финансируемых городских программ по
соответствующим направлениям.
— создание и развитие ИС, необходимых, в первую очередь,
непосредственно Комитету по здравоохранению, как органу уп-
равления: медицинской статистики; «Кадры здравоохранения»;
«Ресурсы здравоохранения».
2. На уровне учреждений
— для создания общегородской распределенной базы медицин-
ских данных — обеспечить унифицированный интерфейс для
использования «внешних» запросов (в режиме оп- и offline) и
создание системы защиты от несанкционированною доступа к
конфиденциальной информации
В сочетании с юродскими медико-информационными стандарта-
ми это позволит решить поставленную задачу создания общегородс-
кой распределенной базы медицинских данных.
— разработка требований к типовым ИС учреждений различ-
ных видов (стационаров, амбулаторно-поликлинических учреж-
дений, учреждений специализированной сети).
Таким образом, за счет конкретизации задач на каждом уровне
управления здравоохранением реализуется Концепция информати-
зации здравоохранения России.
7. 2. Классификация медицинских
информационных систем
Из материала предыдущего раздела нетрудно понять, что ключевым
звеном информатизации здравоохранения является информацион-
ная система. Поэтому рассмотрим классификацию медицинских
информационных систем по назначению.
Классификация медицинских информационных систем основа-
на на иерархическом принципе и соответствует многоуровневой
структуре здравоохранения, как ограсли, включающей базовый (кли-
нический) уровень (врачи разного профиля), уровень учреждений
(поликлиники, стационары, диспансеры, скорая помощь), террито-
риальный уровень (профильные и специализированные медицинс-
кие службы и региональные органы управления), федеральный уро-
вень (федеральные учреждения и органы управления). В пределах
каждого уровня системы обычно классифицируются по функцио-
нальному принципу, т. е. по целям и задачам, решаемым системой.
7. 2. 1. Медицинские информационные
системы базового уровня
Представлены системами информационной поддержки технологичес-
ких процессов (медико-технологические ИС)
Системы этого класса предназначены для информационного обес-
печения принятия решений в профессиональной деятельности вра-
чей разных специальностей. Основная их цель — компьютерная
поддержка работы врача-клинициста, гигиениста, лаборанта и др. Они
позволяют повысить качество профилактической и лечебно-диагнос-
тической работы, особенно в условиях массового обслуживания при
дефиците времени и квалифицированных специалистов.
По решаемым задачам медико-технологические ИС можно разде-
лить на следующие группы:
— информационно-справочные системы;
— консультативно-диагностические системы;
— приборно-компьютерные системы;
• — автоматизированные рабочие места специалистов.
7. 2. 1. 1. Медицинские информационно-справочные
системы
Предназначены для поиска и выдачи медицинской информации по
запросу пользователя.
Информационные массивы таких систем содержат медицинскую
справочную информацию различного характера.
7. 2. 1. 2. Медицинские консультативно-диагностические
системы
Предназначены для диагностики патологических состояний (вклю-
чая прогноз и выработку рекомендаций по способам лечения) при
заболеваниях различного профиля и для разных категорий боль-
ных.
7. 2. 1. 3. Медицинские приборно-компьютерные системы
Предназначены для информационной поддержки и/или автомати-
зации диагностического и лечебного процесса, осуществляемых при
непосредственном контакте с организмом больного (например, при
проведении регистрации физиологических параметров).
Медицинские приборно-компьютерные системы являются особым
и наиболее многочисленным классом медицинских информационных
систем, и, как было указано выше, для более подробного рассмотре-
ния выделены в отдельную группу (см. главу 9).
7. 2. 1. 4. Автоматизированное рабочее место (АРМ) врача
Это компьютерная информационная система, предназначенная для
автоматизации всего технологического процесса врача соответству-
ющей специальности и обеспечивающая информационную поддер-
жку при принятии диагностических и тактических (лечебных, орга-
низационных и др.) врачебных решений.
Под технологическим процессом здесь понимается: лечебно-про-
филактическая и отчетно-статистическая деятельность, ведение до-
куменгации, планирование работы, получение справочной информа-
ции разного рода.
7. 2. 2. Медицинские информационные
системы уровня лечебно-профилактических
учреждений
Представлены следующими основными группами:
— ИС консультативных центров,
— банками информации медицинских служб, персонифициро-
ванными регистрами,
— скрининговыми системами,
— информационными системами лечебно-профилактического
учреждения (ИС ЛПУ),
— информационными системами НИИ и медицинских вузов.
7. 2. 2. 1. ИС консультативных центров
Предназначены для обеспечения функционирования соответствую-
щих подразделений и информационной поддержки врачей при кон-
сультировании, диагностике и принятии решений при неотложных
состояниях.
7. 2. 2. 2. Банки информации
медицинских учреждений и служб
Содержат сводные данные о качественном и количественном соста-
ве работников учреждения, прикрепленного населения, основные ста-
тистические сведения, характеристики районов обслуживания и
другие необходимые сведения.
7. 2. 2. 3. Персонифицированные регистры
(базы и банки данных)
Это разновидность информационно-справочных систем, содержащих
информацию на прикрепленный или наблюдаемый контингент на
основе формализованной истории болезни или амбулаторной кар-
ты. Регистры обеспечивают участковым, семейным врачам, специа-
листам, ординаторам и т. п. возможность быстрого получения необ-
ходимой информации о пациенте, контроля за динамикой состояния,
анализ качества лечебно-профилактических мероприятий, получение
статистических отчетных форм.
7. 2. 2. 4. Скрининговые системы
Предназначены для проведения доврачебного профилактического
осмотра населения, а также для врачебного скрининга для форми-
рования групп риска и выявления больных, нуждающихся в помо-
щи специалиста.
7. 2. 2. 5. ИС ЛПУ
Это информационные системы, основанные на объединении всех
информационных потоков в единую систему и обеспечивающие ав-
томатизацию различных видов деятельности учреждения. В соот-
ветствии с видами ЛПУ обычно различают программные комплексы
информационных систем: «Стационар», «Поликлиника», «Скорая
помощь».
Выходная информация таких систем используется как для ре-
шения задач управления соответствующего ЛПУ, так и для реше-
ния задач системами вышестоящего уровня.
7. 2. 2. 6. ИС для НИИ и вузов
Решают три основные задачи: информатизацию технологического
процесса обучения, научно-исследовательской работы и управленчес-
кой деятельности НИИ и вузов. Реализация задач обеспечивается
соответственно информационными системами медико-биологичес-
ких исследований, компьютерными системами обучения и информа-
ционными системами НИИ и вузов.
7. 2. 3. Медицинские информационные
системы территориального уровня
Это программные комплексы, обеспечивающие управление специа-
лизированными и профильными медицинскими службами, поликли-
нической (включая диспансеризацию), стационарной и скорой ме-
дицинской помощью населению на уровне территории (города,
области, республики).
На этом уровне медицинские информационные системы представ-
лены следующими основными группами-
1. ИС территориального органа здравоохранения. Содержат
подсистемы:
— Административно-управленческие ИС, создающие условия
для функционирования комплекса организационных задач,
решаемых руководителями территориальных медицинских
служб, главными специалистами, в оргметодотделах, бюро мед-
СТЭ1ИСТИКИ.
— Статистические информационные медицинские системы, осу-
ществляющие сбор, обработку и получение по территории свод-
ных данных по основным медико-социальным показателям.
2. ИС для решения медико-технологических задач, обеспечива-
ющие информационной поддержкой деятельность медицинс-
ких ра<>о1 инков специализированных медицинских служб. В
частности, ИС для отдельных направлений: взаиморасчетов в
системе ОМС; скорой медицинской помощи и ЧС; специали-
зированной медицинской помощи, включая регистры (фтизи-
атрия, психиатрия, инфекционные болезни и др.); лекарствен-
ного обеспечения.
3. Компьютерные телекоммуникационные медицинские сети,
обеспечивающие создание единого информационного простран-
ства здравоохранения на уровне региона.
7. 2. 4. Федеральный уровень
Информационные системы федерального уровня предназначены для
информационной поддержки государственного уровня системы здра-
воохранения России.
В медицинских ИС федерального уровня можно выделить сле-
дующие типы систем.
1. ИС федеральных органов здравоохранения (министерства,
главков, управлений). Они включают подсистемы:
— ИС, осуществляющие информационную поддержку органи-
зации управления соответствующим федеральным органом;
— Административно-управленческие ИС, обеспечивающие фун-
кционирование комплекса организационных задач управле-
ния отраслью, что позволяет оптимизировать распределение и
использование ресурсов федеральных служб, осуществлять
выбор приоритетных направлений.
2. Статистические информационные медицинские системы, осу-
ществляющие сбор, обработку и получение по федерации свод-
ных данных по основным медико-социальным показателям.
3. Медико-технологические ИС. Эти системы осуществляют ре-
шение задач информационной поддержки деятельности ме-
дицинских работников специализированных медицинских
служб на федеральном уровне. ИС специализированных
служб предусматривают обеспечение преемственности на всех
этапах и уровнях деятельности, ведение государственных
регистров.
В число ИС для решения медико-технологических задач входят
ИС для отдельных направлений: скорой медицинской помощи; спе-
циализированной медицинской помощи, включая государственные
регистры (фтизиатрия, психиатрия, инфекционные болезни и др.);
лекарственного обеспечения.
4. Отраслевые медицинские информационные системы, осуще-
ствляющие информационную поддержку отраслевых медицин-
ской служб (Министерства обороны, Министерства по чрез-
вычайным ситуациям и т.д.).
5. Компьютерные телекоммуникационные медицинские сети,
обеспечивающие создание единого информационного простран-
ства здравоохранения на уровне федерации.
7. 3. Информационно-справочные
системы
Необходимость накопления больших объемов профессионально
ценной информации и оперирования с ними — одна из проблем, с
которой приходится сталкиваться врачам. Информационно-спра-
вочные системы (ИСС) облегчают решение этой проблемы, высту-
пая как средство надежного хранения профессиональных знаний,
обеспечивающее удобный и быстрый поиск необходимых сведений.
Медицинские информационно-справочные системы (базы и бан-
ки данных) предназначены для ввода, хранения, поиска и выдачи
медицинской информации по запросу пользователя. Медицинские
информационно-справочные системы - это простейший вид меди-
цинских информационных систем, который используется на всех
уровнях здравоохранения.
Системы этого класса нс осуществляют обработку информации,
но обеспечивают быстрый доступ к требуемым сведениям. Инфор-
мационные массивы таких систем, как правило, проблемно-ориенти-
рованы и содержат справочную информацию различного характе-
ра. Это и научная информация по различным медицинским дис-
циплинам, и справочная статистическая и технологическая инфор-
мация широкого профиля, и учетно-документальная информация.
Обычно информационно-справочные системы подразделяются по
видам хранимой информации (клиническая, научная, нормативно-
правовая и др.), по ее характеру (первичная, вторичная, оперативная,
обзорно-аналитическая, экспертная, прогностическая и т. п.), по объек-
товому признаку (ЛПУ, материально-техническая база, лекарствен-
ные средства и другое).
Кроме того, различают документальные, документографические,
фактографические и полнотекстовые информационно-справочные
системы. Соответственно, виды информационного поиска, которые
могут быть осуществлены: документальный поиск, т. е. поиск сведе-
ний о том или ином документе, его библиографического описания,
аннотации, реферата или полного текста документа; фактографичес-
кий поиск, то есть поиск данных и информации, извлеченных из до-
кумента.
Заметны тенденции более быстрого роста числа фактографичес-
ких ИСС. Это связано с тем, что в текущей работе врача, в органи-
зационно-управленческой деятельности, в научно-медицинских ис-
следованиях оперативный доступ к фактографическим данным более
важен, чем доступ к данным библиографическим. Последние содер-
жат сведения о документах, которые нужно еще изучить, а факто-
графические сообщают уже готовые результаты поиска информа-
ции.
Справки, выдаваемые фактографической информационно-справоч-
ной системой, носят предметный характер. Например:
— противоядия;
— физиологические нормы;
— фармакодинамика, сочетаемые и не сочетаемые медикамен-
ты, их дозировка и целесообразные прописи, замена и т. п.;
— симптоматика, течение и лечение конкретного заболевания;
— антибактериальная терапия, антибиотики;
— клинические нормативы, статистические данные по ряду
нозологических форм.
Примером такой ИСС является система по ядовитым веществам,
созданная в 1985 г. в Институте токсикологии (Санкт-Петербург).
Система предназначалась для решения задач идентификации неиз-
вестного вещества и поиска его свойств. Система включала базы дан-
ных по сильнодействующим ядовитым веществам (110 веществ) и
по пестицидам (650 веществ). Каждое вещество характеризовалось
21 показателем, отражающим:
— общие данные (название, синонимы, брутто формула, линей-
ная запись, применение);
— физико-химические свойства;
— токсичность, проявление токсического действия;
— безопасные уровни содержания в окружающей среде и про-
дуктах питания;
— методы определения;
— мерах защиты и лечения при отравлениях.
Базы данных позволяли производить поиск веществ по любому
из параметров или по заданному аналогу. Данные хранились в фор-
мате dBASE.
В настоящее время имеется большое число коммерческих инфор-
мационно-справочных систем, распространяемых обычно на компакт-
дисках (CD). Примерами таких систем являются:
— «Кокрановская электронная библиотека» (Кокрановское Со-
трудничество, Москва). Это библиографическая система, пред-
ставляющая собой базу данных научных медицинских иссле-
дований, содержащая систематические обзоры.
— «РКТ в диагностике легких и средостения» (ПО ВИДАР,
Москва). В электронном атласе представлены основы нор-
мальной КТ-анатомии, коллекция КТ «срезов», сагиттальных
и фронтальных реконструкций при наиболее часто встреча-
ющихся заболеваниях органов грудной полости.
— «Производители продукции и услуг. Медицинская промыш-
ленность» (АСУ-Импульс, Москва). Фактографическая сис-
тема, содержащая информацию о 2626 фирмах России и
ближнего зарубежья, 11000 наименований медицинской тех-
ники, фармацевтической продукции и продукции медицинс-
кого назначения.
— «Ремедиум: производство лекарственных средств в России»
(Ремедиум, Москва). Фактографическая система, содержащая
данные по объемам производства лекарственных средств на
территории России, осуществляет поиск по торговому наи-
менованию лекарственного средства, производителю, фарм
группе в ИСС.
- информационно-поисковая система по международной клас-
сификации МКБ-10 (БМС, Мурманск). Данная программа
передается во все ЛПУ Санкт-Петербурга.
Основной современной тенденцией построения информационно-
справочных систем является переход от централизованных систем
к распределенным ИСС и базам данных (на уровне учреждения,
города, региона) в рамках создания единой информационной сре-
ды.
Особое значение имеет интеграция медицинских информацион-
но-справочных систем в единую информационную сеть Интернет, что
обеспечивает доступ любого врача-пользователя к информации и
обмен этой информацией. В настоящее время медицинские инфор-
мационно-справочные системы широко представлены в Интернете (см.
главу 6).
7.4. Консультативно-
диагностические системы
Исторически консультативно-диагностические системы (КДС) начали
развиваться одними из первых медицинских информационных си-
стем. Первая зарубежная КДС появилась в 1956 г. К настоящему
времени медицинские консультативно-диагностические системы
представлены многочисленными системами диагностики патологичес-
ких состояний (включая прогноз) при заболеваниях различного
профиля и для разных категорий больных.
Входной информацией для таких систем служат данные о симп-
томах заболевания, которые вводят в компьютер в диалоговом ре-
жиме, или в формате специально разработанных информационных
карт.
Диагностическое заключение помимо собственно диагноза (или
возможных диагнозов), как правило, содержит также рекомендации
по выбору тактического решения и лечебных мероприятий.
По способу решения задачи диагностики различают вероятност-
ные системы и экспертные системы. В вероятностных системах ди-
агностика осуществляется реализацией одного из методов распоз-
навания образов или статистических методов принятия решений.
В экспертных системах - реализуется логика принятия диагности-
ческого решения опытным врачом.
В вероятностных системах часто реализуется так называемый
байесовский статистический подход, позволяющий проводить вычис-
ления вероятности заболевания по его априорной и условным веро-
ятностям, связывающим процессы с их характерными признаками.
Априорная вероятность определяется путем подсчета частоты появ-
ления того или иного состояния в выборке. Условные вероятности
рассчитываются, исходя из частоты появления отдельного признака
при определенном состоянии.
Экспертные системы (ЭС), строго говоря, принадлежат к классу
систем «искусственного интеллекта», включающих базу знаний с на-
бором эвристических алгоритмов. Однако разрабатываемые в насто-
ящее время медицинские экспертные системы пока просты и обеспе-
чивают решение изолированных задач медицинской диагностики.
Фактически все они являются диалоговыми базами данных, сопря-
женными с базами знаний и подсистемами генерации отчетов об ис-
следуемых ситуациях.
Наиболее важные области применения консультативно-диагнос-
тических систем — неотложные и угрожающие состояния, характе-
ризующиеся дефицитом времени, ограниченными возможностями
обследования и консультаций и нередко скудной клинической симп-
томатикой при высокой степени угрозы для жизни больных и быст-
рых темпах развития процесса. Консультативно-диагностические
системы могут быть также использованы для дистанционной консуль-
тативной помощи, что особенно актуально в условиях значительной
удаленности стационарного уровня медицинской помощи, в том чис-
ле специализированных учреждений, от догоспитального звена.
Опыт использования консультативно-диагностических систем
доказывает существенное повышение качества диагностики, что не
только уменьшает неоправданные потери, но и позволяет более эф-
фективно использовать ресурсы помощи, регламентировать объем
необходимых обследований и, наконец, повысить профессиональный
уровень врачей, для которых такая система служит одновременно в
известной мере и обучающей.
Тем не менее, пока консультативно-диагностические системы не
получили достаточно широкого распространения в практической
медицине и, в основном, используются как составная часть других
систем, например, медицинских приборно-компьютерных систем. Это
связано, в первую очередь, со сложностью задачи диагностики: в
реальной жизни число всевозможных ситуаций и, соответственно,
«диш ностическнх правил» оказалось так велико, что система либо
начинает требовать большое количество дополнительной информа-
ции о больном, либо резко снижается точность диагностики.
Одной из самых известных КДС является система MYCIN, разра-
ботанная в начале восьмидесятых годов в Стэнфордском университе-
те (США). Сисюма MYC1N — это экспертная система, предназначен-
ная для рабоия в области диагностики и лечения заражения крови и
менингитных инфекций. Система ставит соответствующий диагноз,
исходя из представленных ей симптомов, и рекомендует курс медика-
ментозного лечения любой из диагностированных инфекций. Она со-
стоит в общей сложности из 450 правил. Качество диагностики систе-
мы оценивается, как стоящее на уровне квалифицированного врача.
Примером коммерческой КДС является экспертная система «Пси-
хоНсвролог», разработанная в научно-медицинском центре «РА-
ДИКС» (Москва) Система используется при лечении больных с
пограничными психическими нарушениями как при соматических,
так и при собственно психических заболеваниях (прежде всего раз-
личных формах неврозов).
Еще один пример — система ДИАНА-5 (СПбМАПО, С.-Петер-
бург). Это экспертная система для диагностики и выбора тактики
при болях в животе, предназначенная для сельского фельдшера.
Система осуществляет формирование предварительных диагности-
ческих предположений при подозрении на острое хирургическое за-
болевание органов брюшной полости или другие заболевания, сопро-
вождающиеся болями в животе и/или рвотой.
Примером медицинской приборно-компьютерной системы, вклю-
чающей в свой состав КДС, является комплекс для осуществления
иридодиагностики, разработанный в ЦНИИ «Комета» (Москва). Ком-
плекс предназначен для распознавания болезней по изменениям ра-
дужной оболочки глаза. В стационарный вариант комплекса входит
стандартный ПК со встроенным видеотерминалом, система ввода и
записи видеоинформации, фоторсгистратор, устройство ввода изоб-
ражений со слайдов, устройство для иридоскопии и анализа глазного
дна.
Экспертная система позволяет не только производить раннюю
доклиническую диагностику, но также оценивать сопротивляемость
организма и его предрасположенность к заболеваниям, в том числе
онкологическим.
7.5. АРМ врача
Создание АРМ является основой политики информатизации базо-
вого уровня. Автоматизированное рабочее место (АРМ) врача
осуществляет сбор, хранение и анализ медицинской (и парамеди-
цинской) информации, используемой при принятии диагностических
и тактических (лечебных, организационных и др.) врачебных ре-
шений.
Все рассмотренные выше информационные системы клиническо-
го уровня могут и должны входить в структуру АРМ, обеспечивая
автоматизацию всего технологического процесса медика: лечебно-
профилактическую и отчетно-статистическую деятельность, ведение
документации, планирование работы, получение справочной инфор-
мации разного рода.
По назначению АРМы, используемые на базовом уровне, можно
разделить на три группы:
1. АРМы лечащих врачей;
2. АРМы медработников парамедицинских служб (по профи-
лям диагностических и лечебных подразделений);
3. АРМы для административно-хозяйственных подразделений.
К АРМу лечащего врача (терапевт, хирург, акушер-гинеколог, трав-
матолог, офтальмолог и др.) предъявляются требования, соответству-
ющие врачебным функциям. В частности, АРМы специалистов ста-
ционара могут решать следующие задачи:
1) ведение профильной формализованной истории болезни
(ФИБ) пациента;
2) формирование диагностической гипотезы;
3) выдачу рекомендаций по плану обследования пациента;
4) дифференциальную диагностику с формированием клиничес-
кого диагноза;
5) выдачу рекомендаций по выбору лечебной тактики;
6) фиксацию решений о назначенных методах решения;
7) ведение дневника в истории болезни, отображающего дина-
мику состояний;
8) формирование эпикриза, карты выбывшего из стационара и
расчет стоимости лечения данного больного.
АРМы применяются не только на базовом уровне здравоохране-
ния — клиническом, но и для автоматизации рабочих мест на уровне
управления ЛПУ, регионом, территорией.
АРМ врача может функционировать как в автономном режиме,
обеспечивая текущую врачебную деятельность, так и входить состав-
ной частью в информационную систему более высокого уровня (уч-
реждения). Последний случай более предпочтителен, так как здесь
существенно расширяются возможности информационной поддерж-
ки решений врача. Действительно, поскольку работа врача только в
каждый отдельный момент является индивидуальной работой врача
с больным, а в целом является работой с потоком больных, то и ее
информационный аспект должен быть связан с динамикой этого по-
тока, т. е. с организационной подсистемой ИС ЛПУ. Кроме того, работа
врача в ЛПУ связана со всем многообразием деятельности самого
учреждения и потому ее информационный аспект не может суще-
ствовать независимо от административной и хозяйственной подсис-
тем ИС ЛПУ.
В структуру информационного обеспечения автоматизированно-
го рабочего места врача могут входить следующие подсистемы: ме-
дицинские приборно-компьютерные системы, информационно-спра-
вочные системы, консультативно-диагностические системы, блок
организации работы, блок учета и анализа работы, блок ведения ме-
дицинской документации, различные сервисные системы (электрон-
ная почта ит. п.).
К настоящему времени разработаны автоматизированные рабо-
чие места для врачей практически всех специальностей. Примерами
таких АРМ могут служить следующие системы.
АРМ «Эндоскопия» (ЭКСИН, Москва) предназначен для авто-
матизации работы эндоскопических кабинетов, отделений эндоско-
пии, клиник и эндоскопических диагностических центров в локаль-
ном и сетевом вариантах.
АРМ врача-рентгенолога «АККОРД» (Компания АМИКО,
Москва) осуществляет анализ изображений, получаемых при рент-
геноскопических исследованиях, автоматизированную подготовку ме-
дицинских документов, ведение архивов изображений и докумен-
тов.
АРМ врача-патологоанатома (Фобос, Москва) обеспечивает веде-
ние автоматизированной картотеки направлений на гистологические
исследования, поступающих из отделений больницы, и регистрацию
результатов исследований, а также получение автоматизированных
отчетных форм.
«АРМ врача реанимационного консультационного центра» (Ко-
ста, С.-Петербург), установленный в Ленинградской областной дет-
ской клинической больнице. Пациенты этого центра — дети в реа-
нимационных отделениях центральных районных больниц
Ленинградской области. Врачи центра ведут дистанционное (в на-
стоящее время по телефону) интенсивное наблюдение и дают реко-
мендации по ведению больных.
Последовательные наблюдения отражаются событиями в элект-
ронной истории лечения пациентов (до нескольких десятков на па-
циента). Для каждого наблюдения заполняются протоколы: «Со-
стояние», «Терапия», «Рекомендации», «Тактическое решение».
Протоколы заполняются путем выбора ответов из заранее заготов-
ленных списков. Шаблоны протоколов представляют собой «базу
знаний» системы учета.
«АРМ патоморфолога» (Коста, С.-Петербург) установлен в Рос-
сийском НИИ травматологии и ортопедии им. Р.Р.Вредена. В дан-
ном случае база знаний системы посвящена описанию гистологичес-
ких препаратов, к системе подключено устройство ввода изображений
с микроскопа, ведется электронный банк изображений с их описани-
ями, в состав АРМ включен программный анализатор изображений
«Нейронное зрение».
АРМ постовой медицинской сестры (СПбМАПО, С.-Петербург)
предназначен для информационной поддержки многосторонней де-
ятельности постовой медсестры стационаров различного профиля.
Рассмотрим более подробно АРМ «Семейный врач» (СПбМА-
ПО, С.-Петербург), предназначенный для информационной поддер-
жки принятия решений при всех видах практической деятельности
врача общей практики. Система позволяет вести банк данных на
пациентов, выписывать рецепты (на бланках стандартных рецеп-
тов), направления, счета, формировать отчеты, получать справочную
информацию и осуществлять консультативную поддержку. Спра-
вочная информация предусмотрена по врачебной тактике п мето-
дам лечения заболеваний по всем основным клиническим специ-
альностям, ио способам оказания медицинской помощи при
неотложных состояниях, по методам обследования (лабораторным
и функциональным исследованиям) и лечения (физиотерапия, ЛФК,
диетотерапия и других), по классификаторам вызова скорой помо-
щи. Консультативно-диагностическая поддержка осуществляется по
заболеваниям, объединенным общим синдромом «острый живот*,
острым гинекологическим заболеваниям и стоматологическим за-
болеваниям.
Таким образом, в деле компьютеризации и информатизации ле-
чебного учреждения на базовом уровне решающая доля успеха зави-
сит от информационного обеспечения АРМ врача и от того, насколь-
ко удастся при лом учесть и удовлетворить специфические запросы
соответствующих специалистов.
7.6. Информационные системы
консультативных центров
ИС консультативных центров относятся к медицинским информа-
ционным системам уровня лечебно-профилактического учреждения
и предназначены для обеспечения функционирования соответству-
ющих подразделений и информационной поддержки врачей при
консультировании, диагностике и принятии решений при неотлож-
ных состояниях.
ИС консультативных центров подразделяются на:
— врачебные консультативно-диагностические системы для
служб скорой и неотложной помощи;
— системы для дистанционного консультирования и диагнос-
тики неотложных состояний в педиатрии и других клиничес-
ких дисциплинах.
Одной из первых отечественных ИС для реаниматационно-кон-
сультативного центра была система «Педиатрия* (ЛПМИ, Ленинг-
рад), созданная в 1978 г. под руководством Е.В.Гублера. Система
осуществляла сортировку потока больных, обеспечивая требуемый
уровень помощи каждому больному (участковый врач, неотложная
помощь, скорая помощь и т. д.). Использование системы «Педиат-
рия» позволило снизить летальность в реанимационно-консультаци-
онном центре с 0,38 до 0,23% и уменьшить число госпитализирован-
ных больных с острой бронхиальной обструкцией в подсистеме скорой
помощи с 27 до 19%.
Другим примером консультативно-диагностической системы для
служб скорой и неотложной помощи является экспертная система
«Динар» (НПО «Неотложная педиатрия», Екатеринбург), предна-
значенная для региональных детских реанимационно-консультаци-
онных центров (РКЦ). Имея базу данных о ресурсах и возможно-
стях стационаров области, а также систему оценки тяжести состояния
больного ребенка, «Динар» помогает в кратчайшие сроки принять
решение: высылать ли за больным бригаду «скорой помощи», а
если да, то в какую из областных больниц его направить. Эксперт-
ное заключение строится на основании диалога (чаще всего — те-
лефонного) оператора РКЦ с участковым врачом. При этом первое,
что определяет система — наличие какой-либо из 11 ситуаций, спо-
собных привести к смерти в ближайшие полчаса. Если непосред-
ственная угроза жизни отсутствует, то система проводит более под-
робную диагностику. Она консультирует лечащего врача по
вопросам как профессиональным, так и организационным, исполь-
зуя данные о находящихся в распоряжении врача ресурсах мест-
ной больницы.
Версия «Динар-11» внедрена в 17 областных центрах, среди ко-
торых Благовещенск, Ставрополь, Минск, Красноярск, Сыктывкар,
Нижний Новгород, Оренбург, Чита, Хабаровск, Бухара и другие. Ста-
тистика свидетельствует о снижении уровня смертности больных там,
где была применена система «Динар», хотя общее число больных на
электронном учете выросло, число выездов реанимационных бригад
уменьшилось.
7. 7. Скрининговые системы
Как уже отмечалось, мониторинг здоровья населения относится к
приоритетным направлением информатизации здравоохранения.
Задачи построения системы мониторинга здоровья населения реша-
ются на государственном, территориальном if учрежденческом уров-
нях. Частной задачей мониторинга является сбор информации о со-
стоянии здоровья населения. Подобные задачи сегодня решаются с
опорой на компьютерные технологии. Одним из типов информаци-
онных систем, обеспечивающих решение задачи сбора информации
о состоянии здоровья населения, являются скрининговые системы.
Скрининговые системы представляют собой медицинские инфор-
мационные системы уровня лечебно-профилактического учреждения.
Скрининговые системы предназначены для проведения доврачеб-
ного профилактического осмотра населения, а также для врачебного
скрининга для формирования групп риска и выявления больных,
нуждающихся в помощи специалиста. Скрининг осуществляется на
основе разработанных анкетных карт или прямого диалога пациента
с компьютером
Задачи, решаемые подобными информационными системами на
уровне амбулаторного учреждения, формулируются следующим об-
разом:
• повышение медицинской эффективности профилактических
осмотров по всем основным профилям патологии (в 6-10 раз)
и переход от формальной отчетности к реальному количествен-
ному контролю здоровья;
• получение спектра здоровья не только отдельного пациента,
но и коллективов людей, и, соответственно, выявление в интег-
ральных профилях негативных причин, непосредственно свя-
занных с особенностями жизни данного коллектива (питание,
экология, психо-социальные особенности и пр.);
• своевременное выявление заболевших (на ранних стадиях
заболевания), проведение и реальная оценка качества последу-
ющих лечебных и реабилитационных мероприятий.
Важнейшей разновидностью скрининговых систем являются ав-
томатизированные системы профилактических осмотров населения
(АСПОН). Основной задачей систем АСПОН является выявление
пациентов, нуждающихся в направлении к врачам-специалистам.
Пионером в разработке и Внедрении автоматизированных систем
скринирующей диагностики (АССД) в России был Научно-исследо-
вательский и конструкторско-технологический институт биотехни-
ческих систем (Санкт-Петербург). В 1983 г. здесь была начата раз-
работка автоматизированной системы профилактических осмотров
детского населения (АСПОН-Д).
АСПОН-Д является типичным представителем серийной АССД
широкого профиля. Эта система предназначена для профилактичес-
ких осмотров детей от 3 до 17 лет и количественной оценке их состо-
яния по 24 профилям патологии, с направлением по показаниям к
врачам-специалистам. В ходе обследования по результатам анкети-
рования, программированного осмотра, инструментального обследо-
вания и лабораторного исследования за 20-30 мин на ребенка соби-
рается более 400 медицинских данных для последующей обработки.
Общий перечень профилей патологии, учитываемых в АСПОН-Д,
включает: ревматологию; кардиологию; иммунологию; невропатоло-
гию; эндокринологию; пульмонологию; отоларингологию и т. д. Всего
24 профиля патологии.
Кроме того, АСПОН-Д обеспечивает оценку активности протека-
ющего патологического процесса, риск инфицирования ВИЧ или
гепатитом В и уровень физического и биологического развития.
В качестве элемента заключения по результатам обследования
присутствует также ориентировочный диагноз, а не только спектр
профилей патологии. Перечень профилей патологии находится в
тесной связи с перечнем врачебных специальностей. Автоматизи-
рованное обследование завершается бальной оценкой по каждому
из профилей патологии, которая получается путем сложения вкла-
дов от отдельных обобщенных медицинских показателей. Величи-
на вкладов определяется экспертным методом и впоследствии уточ-
няется в процессе эксплуатации. Бальная оценка, соответствующая
профилю патологии, трансформируется в итоге в одно из четырех
заключений, выражающих различные степени проявления данного
профиля у обследуемого: от отсутствия признака до достоверного
наличия.
Обследование детей включает в себя:
• сбор анамнеза путем анкетирования родителей (200 вопро-
сов);
• программированный врачебный осмотр (200 позиций);
• инструментальное обследование (антропометрия, спиромет-
рия, динамометрия рук, измерение АД, съем и анализ ЭКГ, оп-
ределение остроты зрения и слуха);
• лабораторные исследования крови и мочи (основные показа-
тели);
• комплексную обработку полученных данных с выдачей зак-
лючений и сохранением их в базе данных.
Выходные документы содержат:
• паспортные данные обследуемого;
• данные анамнестического, врачебною, инструментального и
лабораторного обследований;
• выраженность патологии по каждому профилю (спектр па-
тологии);
• распределение баллов по видам обследования;
• перечень рекомендуемых врачей-специалистов для консуль-
тации или дальнейшего обследования, лечения или оздоровле-
ния подростка;
• предиолш аемыс диагнозы;
• рекомендации по дополнительному обследованию перед кон-
сультацией врача-специалиста;
• ежедневный поименный список детей, направленных на кон-
сультации к врачам-специалистам.
По запросу пользователя могут быть получены нормативные и
аналитические отчеты по любым популяционным выборкам, за лю-
бой период времени и по любым срезам.
Основными технико-экономическими показателями комплекса
АСПОН-Д (модификация 3)являются:
— Численность персонала — 3 человека (2 врача (или медсе-
стры с высшим образованием) и 1 медсестра).
— Пропускная способность комплекса — 8 000 чел/год (16 000
при двухсменной работе).
— Число возможных диагнозов — свыше 300.
— Характеристика достоверности заключения (в среднем по
профилям патологии):
гипердиагностика — менее 11 %,
гиподиагностика — менее 15%,
медицинская эффективность — более 85%.
Таким образом, внедрение технологии АСПОН-Д позволяет уст-
ранить два главных недостатка устаревшей методики «бригадных*
осмотров: резко повысить медицинскую эффективность и освобо-
дить от них врачей-специалистов, переключив их усилия на работу с
детьми по показаниям.
Дальнейшее развитие идеи, заложенные в систему АСПОН-Д,
получили при разработке автоматизированных систем профилакти-
ческих осмотров подростков АСПОН-ДП, контроля и коррекции
питания — АСПОН-питание.
Другими примерами скрининговых систем являются:
— Информационно-диагностическая система «СКРИНИНГ-
ПРОФИЛАКТИКА* (МЕДИАЛ-М, Москва). Это многотер-
минальная информационно-диагностическая система, предна-
значенная для решения задач профилактики: проведения
массовых профилактических обследований населения, довра-
чебной компьютерной диагностики ранних форм заболеваний
и формирования групп риска по 20 основным нозологичес-
ким группам.
— Информационно-диагностическая система «ЗДОРОВЬЕ
ПОДРОСТКОВ» (МЕДИАЛ-М, Москва). Это многотерми-
нальная информационно-диагностическая система медицин-
ского обеспечения подростков: для проведения массовых ме-
дицинских обследований подростков, для доврачебной
компьютерной диагностики ранних форм заболеваний и фор-
мирования групп риска, для организации профилактической
работы в ЛПУ, для компьютерного мониторинга и профори-
ентации.
— Программный комплекс «Организация диспансеризации дет-
ского населения» (Фобос, Москва), предназначенный для ран-
него выявления и своевременной коррекции отклонений в
состоянии здоррвья детей.
— Программный комплекс «Альфа-НН» (ВМС, Нижний Нов-
город), предназначенный для обработки данных при скрининге
беременных женщин с целью формирования группы риска по
выявления врожденных пороков развития плода.
7. 8. Информационные
системы ЛПУ
ИС ЛПУ — информационные системы, основанные на объедине-
нии всех информационных потоков в единую систему и обеспечи-
вающие автоматизацию основных видов деятельности учреждения.
В своей работе информационная система ЛПУ должна отобра-
жать фактически полный сценарий информационных событий, про-
исходящих в лечебном учреждении. Так, врач, прежде чем присту-
пить к выполнению своей работы, должен быть принят па работу
отделом кадров соо1ветствующим приказом в штат конкретною под-
разделения. Больной при поступлении в лечебное учреждение дол-
жен быть принят приемным отделением, где на пего заводится элск-
тронная история болезни, и оттуда направлен в отделение для после-
дующего прохождения курса лечения В отделении он должен быть
оформлен на свободную койку в конкретной палате. В соответствии
с этой логикой работают все подсистемы медицинских информацион-
ных систем ЛПУ. Таким образом, не может быть оформлено какое-
либо информационное событие, если перед этим не будут оформлены
должным образом необходимые предшествующие события. При этом
каждый поль юна।ель системы должен иметь свои, строго определен-
ные права доступа для просмотра информации, ее изменения н кор-
ректировки. Все эти изменения в электронных документах фиксиру-
ются и подтверждаются личной электронной подписью (паролем)
соответствующего пользователя.
В соответствии с видами ЛПУ обычно различают программные
комплексы информационных систем: «Стационар», «Поликлиника»,
«Скорая помощь». Выходная информация таких систем использует-
ся как для решения задач управления соответствующего ЛПУ, так и
для решения задач системами вышестоящего уровня.
ИС ЛПУ, в соответствии с задачами управления, обычно состоит
из трех подсистем: медико-технологической, организационной и ад-
министративной. Подсистемы чаще всего связаны в единую локаль-
ную сеть. в
Медико-технологическая подсистема обеспечивает информаци-
онную поддержку деятельности врачей различных специальностей.
Все перечисленные выше медицинские информационные системы
базового уровня и технологические системы уровня учреждения
могут и должны входить в структуру медико-технологической под-
системы, обеспечивая автоматизацию всего технологического про-
цесса медицинских работников. Обычно подсистема включает:
— комплекс АРМ специалистов данного ЛПУ, на базе которых
осуществляется ведение основной документации (формализо-
ванная карта амбулаторного больного, формализованная ис-
тория болезни и др.), формирование баз данных на больных,
формирование отчетных документов, информационная поддер-
жка принятия решений и оценка результатов деятельности
врача;
— консультативно-диагностические системы и центры;
— скрининговые системы;
— различные персонифицированные регистры;
— информационно-справочные системы и базы данных учреж-
денческого уровня.
Организационная подсистема решает задачи управления потока-
ми больных, в том числе оптимизации и загрузки всех видов ресур-
сов. Функционирование подсистемы обеспечивается компьютериза-
цией рабочих мест персонала регистратуры, диспетчеров,
медстатистика. Оперативная информация о движении больных и
коечном фонде в стационарах, посещаемости в поликлинических уч-
реждениях позволяет повысить эффективность решения проблем
ожидания, очередей, выбора приоритетов.
Административная подсистема охватывает финансово-экономичес-
кую и административно-управленческую стороны деятельности ЛПУ.
Подсистема позволяет решать такие задачи управления, как конт-
роль за деятельностью различных подразделений, анализ объема и
качества работы врачей, учет динамики показателей здоровья при-
крепленного контингента, контроль за плановыми сроками наблюде-
ния диспансерных групп и сроками лечения в стационаре, задачи
кадровой и финансово-экономической политики учреждения (комп-
лектование штатов, учет труда и заработной платы, учет материаль-
ных ресурсов, в том числе, специфических медицинских ресурсов,
ценообразование, расчеты со страховыми компаниями, медико-эконо-
мические стандарты и др.).
Административный раздел работы медицинских учреждений яв-
ляется в наибольшей степени компьютеризированным в настоящее
время. Широко представлены пакеты прикладных программных
средств, реализованных в АРМ для руководителей, экономистов, бух-
галтеров, статистиков, кадровиков медицинских учреждений.
7. 8.1. Информационные системы
поликлинического обслуживания
Информационные системы поликлинического обслуживания явля-
ются разновидностью ИС ЛПУ и предназначены для информатиза-
ции деятельности амбулаторно-поликлинического учреждения
(АПУ).
Основным характерным отличием ИС амбулаторно-поликлини-
ческого учреждения является опора на базу данных населения, при-
писанною к АПУ, и преимущественное решение организационных,
финансовых и адм и нистра i ивно-у правленческих задач.
Комплекс информационной системы АПУ может включать в себя
три основные подсистемы (рис. 7.1.).
Рис. 7.1. Основные подсистемы ИС АПУ.
Существует большое количество информационных систем АПУ:
ИС «Статлайн» («Петромедсервис», СПб), ИС «Поликлиника»
(«СВ», СПб), КПС «Самсон» («Стиль», «Чук и Гек», СПб), ИС
«Гаспар», ЛПУ «Полина», программный комплекс «Поликлиника»
(ICL-КПО ВС, Казань), АИПС «Поликлиника» (ВМС, Нижний
Новгород), программный комплекс «Детская поликлиника» (ВМС,
Нижний Новгород), МИСС «Поликлиника» (Тонлайн, Москва),
программный комплекс «HS-Поликлиника» (ЭЙЧСОФТ, Кали-
нинград), программный комплекс «HS-Поликлиника детская»
(ЭЙЧСОФТ, Калининград) и др. Эти системы в основном пред-
полагают использование операционной системы MS DOS, хотя в
последнее время появляются версии для ОС Windows 95 (98). Все
системы предназначены для работы в сетевом окружении с исполь-
зованием технологии клиент-сервер. Часть систем используют от-
крытую архитектуру («Статлайн», «Самсон»), часть — закрытые
системы («Поликлиника»), т. е. не предусматривают самостоятель-
ного совершенствования системы пользователем. Для хранения
данных в основном используется стандартный формат данных
DBF.
В качестве примера рассмотрим ИС «Поликлиника» («СВ», СПб),
которая эксплуатируется в течение нескольких лет в ряде лечеб-
ных учреждений Санкт-Петербурга. Система обеспечивает деятель-
ность амбулаторно-поликлинического учреждения в условиях ра-
боты по «законченному случаю поликлинического обслуживания»
(СПО).
В состав системы «Поликлиника» входит ряд взаимосвязанных
подсистем, каждая из которых, в то же время, имеет самостоятельное
значение. К числу этих подсистем относятся:
• информационная система «Население» (ИнНас);
• информационная система «Статистика» (ИнСтат);
• информационная система «Счет» (ИнСчет).
Схема работы — с разбивкой основной задачи на отдельные под-
системы — обеспечивает решение общей задачи и, при этом, позво-
ляет оптимизировать расходы по внедрению и дальнейшей эксплу-
атации системы, обеспечивая максимальную достоверность
информации.
Систему «Поликлиника» можно рассматривать как подсистему
систем более высокого уровня. Тогда общую систему следует рас-
сматривать, как совокупность взаимодействия нескольких уровней
участников, к числу которых относятся:
• амбулаторно-поликлинические учреждения, включающие: вра-
чебный персонал (в том числе врач-сгатистик), администрато-
ра базы данных «Население», экономиста, операторов ввода
статталопов;
• страховые медицинские объединения (СМО);
• территориальный Фонд ОМС.
Общая схема взаимодействия «участников» информационной си-
стемы определяет информационные потоки в системе. Направление
потоков информации и состав информации, передаваемой между
элементами, достаточно многообразны. Это и статистические тало-
ны («бумажные») от врачей АП У, и запросы на поиск информации
о жителях, ответы с информацией по запросу, и информация о ста-
тистических талонах для выставления счетов, и многие другие виды
информации.
Каждый визит (посещение) пациента в АПУ фиксируется на спе-
циальном бланке — статталонс (форма бланка является модифика-
цией утвержденпого Приказом № 46 от 14.02.97 г. Минздрава РФ
галона амбулаторного пациента). Объем информации, содержащей-
ся в статталонс, включает — общие сведения о пациенте, основной и
все сопутствующие заболевания, детализацию каждого посещения и
всех оказанных услуг, графы «нетрудоспособность», «госпитализа-
ция» и др. Информация в сгатгалоп вносится каждым врачом нср-
сонально в процессе лечения в рамках данного СПО. «Закрытый*
талон передается оператору и вводится в компьютер, создавая при
этом базу данных «Статталонов». Дальнейшая компьютерная об-
работка накопленной базы данных «Сгатталонов» позволяет решить
одновременно две задачи:
• формирование статистических отчетов за любой период по
любым показателям работы лечебного учреждения, вплоть до
уровня отдельного врача;
• формирование счетов за пролеченных больных за любой пе-
риод работы учреждения.
На заключительной стадии формирования счетов осуществляет-
ся их «пересылка» в страховое медицинское объединение. Наряду
с «пересылкой» счетов из АПУ осуществляется одновременно пе-
редача в СМО статталонов в электронном виде, что необходимо
для работы медицинской экспертизы на уровне СМО и экономи-
ческого анализа деятельности лечебного учреждения, а также оцен-
ки эффективности оказания медицинской помощи лечебным учреж-
дением.
Система «Поликлиника» предполагает работу с персональным
идентификационным номером (ПИНом) пациента. Каждому паци-
енту единожды присваивается уникальный код (номер) — ПИН, ко-
торый закрепляется за ним пожизненно. Информационная подсис-
тема ИнНас обеспечивает сбор, хранение и обработку информации
персонально по каждому жителю в электронном виде, создавая базу
данных «Население», причем «ключом» для систематизации этой ин-
формации является ПИН.
Формируемая системой и регулярно обновляемая база данных
«Население» позволяет существенно сократить временные затраты
врача на заполнение статталона по разделу «Общие сведения о па-
циенте».
Таким образом, помимо повышения качества обслуживания на-
селения, важным дополнительным результатом использования ин-
формационных систем поликлинического обслуживания является
то, что в АПУ по факту «каждого обращения» жителя накапливает-
ся персонифицированная база данных заболеваемости, посещаемо-
сти, оказанных услуг, выписанных льготных медикаментов и т. д. в
объеме заполняемого статталона, включая госпитализацию. Этот банк
данных становится основой для оценки различных количествен-
ных и качественных показателей работы учреждения, и самое глав-
ное - для формирования единого «медицинского регистра населе-
ния». Такой единый «медицинский регистр населения» может быть
доступным из любого лечебного учреждения, имеющего соответству-
ющие технические средства, что позволит обращаться к персональ-
ной информации по заболеваемости любого жителя, зарегистриро-
ванного в системе СМО.
7. 8. 2. Госпитальные
информационные системы
Госпитальные информационные системы (ГИС) также являются
разновидностью ИС ЛПУ и предназначены для информатизации
деятельности медицинского стационара.
Как и все ИС ЛПУ, в своей работе эти системы отображают
частично или полностью сценарий информационных событий, про-
исходящих в лечебном учреждении.
В зависимости от полноты отображения сценария информацион-
ных событий в госпитальной информационной системе, тип системы
меняется от чисто статистического до полностью фактографическо-
го, когда система работает в режиме реального времени.
Статистические системы предполагают сбор первичной инфор-
мации в объеме, необходимом для получения определенных отче-
тов. Они, как правило, работают «задним числом» — в компьютер
вводится информация, записанная в историю болезни или иные бу-
мажные документы. Часто для реализации такой системы достаточ-
но нескольких компьютеров, нескольких операторов, одной-двух при-
кладных программ.
Фактографические системы регистрируют события, происходя-
щие во время лечения пациента, по мере их появления. Внедрение
таких систем требует установки многочисленных компьютеров, объе-
динения их в сеть, разработки многих прикладных программ, обу-
чения большого количества пользователей и создания службы под-
держки.
Факто1*рафические системы, однако, обладают многими важными
преимуществами.
Во-первых, само построение системы более логично: статистика
следует из фактов, а не собираются факты, необходимые для статис-
тики.
Во-вторых, система позволяет получить оперативную информа-
цию: известно, что происходит в клинике в данный момент, а не толь-
ко в целом за отчетный период.
И, наконец, основное — фактографическая система многофункци-
ональна, она позволяет одновременно, на основе одной и той же ин-
формации, решать несколько важных задач.
Во всем спектре типов госпитальных информационных систем
можно указать гу минимальную полноту отображения сценария ин-
формационных событий в лечебном учреждении, которая характери-
зует «логическую завершенность» информационной системы. В этих
системах объем регистрируемых событий должен покрывать техно-
логический процесс клиники: создание медицинских ресурсов — фор-
мирование отношений с клиентами — лечение пациентов — получе-
ние оплаты.
К ресурсам медицинского учреждения относятся списки отделе-
ний, служб, врачей, расписания их работы, описание койко-фонда
и т. п.
Отношения с клиентами заключаются в выполнении соответству-
ющих обязательств. Обязательства перед клиентами отражены в ус-
ловиях договоров с вышестоящими организациями, со страховыми
компаниями, предприятиями, пациентами, в прейскуранте учрежде-
ния.
Регистрация пациентов обычно проводится по правилам, описан-
ным в договорах с плательщиками.
Регистрация хода лечения пациентов. Обычно лечение пациента
представляют в виде последовательности событий. Для каждого со-
бытия составляют достаточно подробное описание, которое может
содержать как формализованные, так и свободно вводимые данные.
На данном этапе осуществляется регистрация событий, происходя-
щих с пациентами по ходу их лечения.
Наконец, получение оплаты заключается в выставлении счетов и
регистрации оплаты лечения.
Основываясь на ранее полученной информации, система такого
типа может автоматически выставить в оплату проведенное лечение.
В них можно устанавливать «обратные связи», помогающие опера-
тивно управлять работой клиники. Например: неоплата счетов за
лечение со стороны конкретной страховой компании может перевес-
ти ее в разряд «необслуживаемых» и сделает невозможным регист-
рацию новых пациентов от имени этой компании.
Реализовав систему такого типа, учреждение может решать с ее
помощью широкий спектр управленческих задач: от повышения ка-
чества лечения до сокращения потерь из-за недозагрузки мощностей
или перерасхода ресурсов.
Полученный в таких ГИС «костяк» информации о лечении паци-
ента можно затем наращивать, наполняя все более и более подроб-
ными медицинскими данными. В дальнейшем именно в таких систе-
мах будет плодотворной интеграция лабораторных, диагностических
систем, формирование полномасштабных электронных историй бо-
лезни.
Полный комплекс ГИС фактографического типа может включать
в себя следующие подсистемы.
Автоматизированные рабочие места Главного врача и его за-
местителей. Они имеют права полного доступа для просмотра, по-
зволяющие контролировать состояние дел практически во всех под-
чиненных им службах учреждения, но обычно не имеют прав для
корректировки информации в этих службах.
Подсистема «Стационар». В нее входят АРМы заведующих от-
делениями, врачей-ординаторов, старших медсестер, палатных сес-
тер. В подсистему также входят отделения, не имеющие палат (на-
пример, приемное отделение, отделение экстракорпоральных методов
обработки крови и т.п.) В этой подсистеме производится регистра-
ция больного со всеми необходимыми исходными данными (фор-
мируется паспортная часть истории болезни с присвоением уни-
кального электронного номера). Затем заполняются электронные
документы истории болезни, осуществляются ввод состояния и пе-
ремещения больных, оформляются заявки на исследования и ана-
лизы, заявки на лекарства и расходные материалы (в аптеку), про-
изводится прием и ввод в документы истории болезни результатов
исследований и анализов. Это позволяет учитывать специфику де-
ятельности не только отделения, но и конкретного специалиста внут-
ри отделения. Использование заготовок (шаблонов) позволяет до
минимума свести ввод данных и текста с клавиатуры.
Подсистема «Поликлиника». В эту подсистему входят регистра-
тура и АРМы врачей-специалистов. Здесь ведется документация ам-
булаторных больных.
Параклинические службы отображены в подсистемах «Лабора-
торные исследования» и «Учет лекарственных средств» (аптека).
Здесь же могут вводиться заключения врачей функциональной и
лучевой диагностики, отделения (или кабинета) переливания кро-
ви.
В подсистеме «Лабораторные исследования* вводятся резуль-
таты лабораторных анализов ио всем заданным видам исследований.
Здесь же могут присутствовать интерфейсы для подключения неко-
торых приборов (например, анализаторов типа «COBAS») для авто-
матического ввода результатов исследований в электронный доку-
мент истории болеиш.
Подсистема «Учет лекарственных средств* решает большой ком-
плекс задач учета и контроля расхода лекарственных средств. Здесь
вводятся счета на поступающие лекарственные средства, таксируют-
ся поступившие с отделений требования на лекарства и другие рас-
ходные материалы, оформляются отчеты и закрытия счетов. Здесь
же действуют несколько справочников (о наличии лекарственных
средств, о самих лекарствах и т. д.).
Подсистемы «Справочное бюро* и «Архив* для решения сво-
их задач получают необходимую информацию в подсистеме «Ста-
ционар».
Подсистема «Лечебное питание* позволяет полностью выпол-
нять оформление заявок отделений на диетические столы, формиро-
вать меню, выполнять все необходимые расчеты по расходу продук-
тов (с учетом вновь поступивших, выбывших или временно
отсутствующих больных). Здесь же формируется вся необходимая
бухгалтерская и отчетная документация, регистрируются счета и кон-
тролируется расход продуктов.
В подсистемах «Бухгалтерские расчеты* и «Экономические
расчеты* выполняются все функции, свойственные этим службам.
«Бухгалтерские расчеты» — это комплекс бухгалтерских программ,
ориентированных на применение в медицинских учреждениях. Под-
система «Экономические расчеты» более проста, но и здесь есть про-
блемы, связанные с местными нормативными актами и распоряжени-
ями.
Подсистема «Кадровый учет* выполняет все работы по учету и
перемещению кадров, формированию штатного расписания. Здесь
собирается и обрабатывается вся необходимая информация о пер-
сонале учреждения. Здесь же выполняются все необходимые ста-
тистические выборки по персоналу учреждения.
В подсистеме «Контроль исполнительской деятельности* (орга-
низационный отдел, канцелярия) производится регистрация прика-
зов, входящих и исходящих документов, писем и жалоб, ведется кон-
троль сроков исполнения распоряжений.
Подсистема «Медстатистика*. Здесь готовится статистическая
информация для вышестоящих организаций в соответствии с норма-
тивами, действующими на территории России. Формируется инфор-
мация о результатах деятельности лечебного учреждения, сигналь-
ные донесения главному врачу и его заместителям и ряд других
сводок.
В подсистеме «Учет мед оборудования* отображена деятель-
ность эксплуатационно-технических подразделений, ведется учет ме-
дицинского и другого оборудования и контроль его эксплуатации.
Управление и взаимосвязь между всеми остальными подсистема-
ми осуществляется служебной подсистемой, представляющей собой
сложный комплекс программ. С помощью этой подсистемы и ряда
других вспомогательных программных средств администратор ГИС
может осуществлять контроль за работой как самой ГИС, так и ло-
кальной вычислительной сети в целом. В случае нештатных ситуа-
ций управление сетью перехватывает на себя администратор систе-
мы.
В той нли иной степени указанные подсистемы присутствуют в
ГИС, созданных различными фирмами и функционирующих в на-
стоящее время в больницах на территории России. Наиболее широ-
ко известны системы «Авиценна» (Коста, Санкт-Петербург), «Эве-
рест» (АИТ, Москва), система для анализа деятельности стационара
«Ападес» (Медиана, С.-Петербург), медицинская информационно-
справочная система «Стационар» (Тонлайн, Москва), компьютерная
сеть для стационара «Медис» (Символ, Москва), автоматизирован-
ная информационная система управления стационаром и поликли-
никой «Артемида» (Конус-Медик, Курск), универсальный программ-
ный комплекс учета деятельности медицинского учреждения
«Уникум» (Диатом, Москва), «Стационар» (Медиана, Санкт-Петер-
бург) и ряд других.
В качестве примера более подробно рассмотрим информацион-
ную систему «ЭВЕРЕСТ». Информационная система «ЭВЕРЕСТ»
была разработана Научно-техническим предприятием «АИТ» (Мос-
ква). ИС «ЭВЕРЕСТ» проектировалась как типовая, в соответсiвин
с «Концепцией информатизации здравоохранения России» (утвер-
жденной 29.06.92 г.) и во исполнение «Целевой программы инфор-
матизации здравоохранения России на 1993-1995 годы». Разра-
ботка базового ядра системы была завершена и введена в опытную
эксплуатацию в Госпитале ветеранов войн N?3 (Москва) в
1993 г
Система «ЭВЕРЕСТ» предназначена для применения в основном
в территориальных медицинских комплексах и многопрофильных
стационарах, хотя, в принципе, может также использоваться в поли-
клиниках, родильных домах, в медсанчастях, диспансерах и женских
консультациях
Сис1ема обеспечивает комплексную информационную поддерж-
ку лечебной и административно-хозяйственной деятельности. Систе-
ма установлена гГ успешно эксплуатируется более чем в двух десят-
ках медицинских учреждений России. В частности, в Санкт-Петербурге
ИС «Эверест» установлена в госпитале для ветеранов войн и город-
ской многопрофильной больнице № 2.
Система функционирует на распределенной локальной вычисли-
тельной сети типа Ethernet, включающей в себя сервер на базе мик-
ропроцессора Intel 486 или Pentium и необходимое количество пер-
сональных компьютеров IBM PC (до 250), выполняющих функции
автоматизированных рабочих мест персонала.
В качестве сетевой операционной системы используется ОС
Netware фирмы Novell версии 3.12 и выше. Есть разработки ИС
«ЭВЕРЕСТ» под сетевую операционную систему Windows NT (с
сервером и рабочими станциями).
В качестве клиентской операционной системы на рабочих станци-
ях используются операционные системы MS-DOS, Windows 3.11,
Windows 95 (98) фирмы Microsoft.
Программные модули «ЭВЕРЕСТА» написаны на языке Clipper
с включениями фрагментов, написанных на языках С и ассемблер.
Количество пользователей в системе: от 25 до 250.
Для уменьшения опасности несанкционированных — умышлен-
ных или случайных — действий пользователей в «Эвересте» пре-
дусмотрены: система паролей и прав пользователей, позволяющая
предоставлять пользователям только те возможности, которые не-
обходимы им для работы, и система протоколирования действий
пользователей, которая позволяет разбирать конфликтные ситуа-
ции и находить причины нежелательных событий в системе.
В максимальном составе система включает все подсистемы, пере-
численные выше. Однако покупка технических средств и программ-
ного комплекса в полном объеме требует больших денежных средств
(сотни тысяч долларов США). Поэтому возможен поэтапный ввод
системы. Комплекс аппаратных и программных средств изначально
может быть поставлен в минимальном объеме (например, 15-25 ком-
пьютеров). Минимальной конфигурацией для ИС «ЭВЕРЕСТ» яв-
ляется набор из 3 подсистем: «Учет и планирование кадров», «Об-
служивание стационарных больных» п служебная подсистема
«Монитор». При этом можно установить по одному компьютеру на
отделение, и система, в принципе, будет уже работоспособна. Это даст
возможность вести всю необходимую документацию по лечению боль-
ного.
В дальнейшем минимальная конфигурация для одного отделе-
ния может быть увеличена: два компьютера в ординаторскую для
работы врачей-ординаторов и заведующего и один компьютер для
старшей медсестры и сестер. При такой комплектации уже не воз-
никает трудно решаемых проблем с очередностью работы врачей на
компьютерах и организацией рабочего времени. Дальше можно пос-
ледовательно докупать и устанавливать подсистемы «Учет лекар-
ственных средств» (аптека), «Лабораторные исследования» и т. д.
Любой пользователь (при наличии у него соответствующих прав
и личного пароля, а так же необходимых технических средств) мо-
жет получить удаленный доступ к ИС «ЭВЕРЕСТ». Таким образом,
система уже ориентирована на современные технологии, когда врач
может с помощью своего компьютера получить необходимую инфор-
мацию о больном или дать необходимую консультацию с помощью
сети Интернет.
Эффективность работы системы проявляется, в частности, в быс-
троте подготовки документов. Так, если на оформление медицинс-
кого документа (например, выписного эпикриза) с помощью авто-
ручки, с поиском и вклеиванием результатов анализов и
исследований, уходит примерно 10 мин, то при оформлении такого
документа в системе «ЭВЕРЕСТ» (с вставкой всех нужных ре-
зультатов анализов и исследований) уходит примерно 4-5 мни.
При этом более высоким является качество документа, подготов-
ленного системой.
Достаточно быстро работает также электронный медицинский
архив. Для того чтобы найти историю болезни пролеченного несколько
лег назад больного, требуется около 1 мин. Поэтому система «ЭВЕ-
РЕСТ» особенно эффективна в лечебных учреждениях, где много
«повторных» больных. При последующих поступлениях такого боль-
372 Глава 7
ного легко отслеживается динамика развития болезни и тактики ле-
чения.
Ввод системы в эксплуатацию и обучение персонала занимает около
одного года.
7. 9. Информационные системы
территориального уровня
Территориальные ИС — это программные комплексы, обеспечива-
ющие управление специализированными и профильными медицин-
скими службами, поликлинической (включая диспансеризацию), ста-
ционарной й скорой медицинской помощью населению в городе,
области, республике.
В медицинских ИС территориального уровня выделяют следую-
щие типы систем.
1) ИС территориальных органов здравоохранения. Они вклю-
чают подсистемы:
— Административно-управленческие ИС, обеспечивающие фун-
кционирование комплекса организационных задач, что позво-
ляет оптимизировать распределение и использование ресур-
сов территориальных служб с учетом специфики структуры
заболеваемости, выбор приоритетных направлений.
В административно-управленческую подсистему ИС территори-
ального уровня могут входить модули:
— мониторинга здоровья населения;
— анализа заболеваемости и медико-демографических показа-
телей;
— планирования распределения ресурсов здравоохранения тер-
ритории с учетом специфики структуры заболеваемости;
— управления и контроля качества деятельности учреждений
ГСЭН;
— управления деятельностью медицинских учреждений и спе-
циализированных служб;
— управления движением и переподготовкой медицинских кад-
ров;
— управления экстренной медицинской помощью по ликвида-
ции последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС).
Задачи, решаемые подсистемой, реализуются на уровне руководи-
телей территориальных медицинских служб, главных специалистов,
оргметодотделов, бюро медстатистики.
— Статистические информационные медицинские системы,
осуществляющие сбор, обработку и получение по территории
сводных данных по основным медико-социальным показате-
лям.
2) Медико-технологические ИС. Эти системы осуществляют ре-
шение задач информационной поддержки деятельности ме-
дицинских работников специализированных медицинских
служб на территориальном уровне. ИС специализированных
служб предусматривают обеспечение преемственности на всех
этапах и уровнях деятельности, ведение персонифицирован-
ных регистров, получение сравнительных оценок эффектив-
ности различных методов лечения и реабилитации.
В число ИС для решения медико-технологических задач входят
ИС для отдельных направлений: взаиморасчетов в системе ОМС;
скорой медицинской помощи и ЧС; специализированной медицинс-
кой помощи, включая регистры (фтизиатрия, психиатрия, инфекци-
онные болезни и др.); лекарственного обеспечения.
3) Компьютерные телекоммуникационные медицинские сети,
обеспечивающие создание единого информационного простран-
ства здравоохранения на уровне региона.
Задачи информатизации здравоохранения на территориальном
уровне решают региональные комитеты по здравоохранению, бюро
медицинской статистики, информационно-вычислительные центры
(ИВЦ), которые проводят планирование и системную разработку
медицинских информационных систем.
7. 9.1. Информационные системы
территориальных органов здравоохранения
Типичным примером информационной системы территориального
органа здравоохранения является система «Горздрав» (г.Новокуз-
нецк). Системой обеспечивается решение широкого круга задач от
прогноза заболеваемости и определения потребности населения в
основных видах медицинской помощи (стационарной, амбулаторно-
поликлинической, скорой) до выработки управленческих решений
и организации контроля за их выполнением В процессе функцио-
нирования ИС «Горздрав* в той или иной мере охватывает все ЛПУ
города.
В функциональном плане в системе можно условно выделить пять
подсистем:
— планирование и прогнозирование деятельности учрежде-
ний,
- учет и анализ;
— контроль за деятельностью учреждений и формированием
отчетности;
— оперативное управление отдельными службами (на приме-
ре скорой помощи);
— обслуживающие задачи (создание и ведение классификато-
ров, нормативов и т. п.).
ИС «Горздрав* показала свою высокую эффективность и внедре-
на в ряде городов России.
Процесс создания информационных систем территориальных
органов достаточно длительный и обычно разбивается на этапы,
когда внедряются отдельные модули и подсистемы. Различными
организациями разработано большое количество модулей таких си-
стем: АСУ «Кадры учреждений здравоохранения Нижегородской
области* (ВМС, Нижний Новгород), «Система автоматизации ана-
литического учета деятельности ЛПУ области* (ВМС, Нижний
Новгород), комплекс программ «Единая система заказа* (Центр
фармацевтической информации КЗ, Москва), ИС «Стационар*, «Кад-
ры*, «Стоматология* (ИВЦ М3 УР, Ижевск) и ряд других.
Часто при создании информационных систем территориального
уровня идут по пути соединения информационных систем региона.
Примером такой организации на функциональных началах служит
Единая информационно-аналитическая служба (ЕИАС) здравоох-
ранения Удмуртской республики (ИВЦ М3 УР, Ижевск).
В состав ЕИАС входит ИВЦ М3 УР с отделом медико-статисти-
ческого и экономического анализа, организационно-методические от-
делы и кабинеты республиканских ЛПУ, организационно-методи-
ческие и статистические подразделения, министерства и службы,
занимающиеся сбором, обработкой и анализом информации о здо-
ровье и здравоохранении. Все вышеперечисленные подразделения
входят в состав ЕИЛС функционально, в рамках их участия в ин-
формационно-аналитической деятельности, без изменения сложив-
шейся системы подчинения и курации со стороны министерства, а
также руководителей учреждений и служб.
Центральным звеном функционирования ЕИАС является инфор-
мационно-вычислительный центр, на основе которого формируется
и поддерживается база единой медицинской информации региона,
являющаяся информационной основой всей системы.
В результате такой централизации информационных структур
на первом этапе функционирования ЕИАС были достигнуты опре-
деленные положительные результаты. Унифицирована система
информационного обеспечения руководителей республиканских ор-
ганов, служб и учреждений здравоохранения. Улучшилась коорди-
нация организационно-методической работы. Активизировалось
создание единой базы медицинской информации. Ускорился пере-
ход к более полной автоматизации сбора и получения годового
отчета. Обеспечивалась адресность информации - выпускаемые ин-
формационные бюллетени по анализу показателей переориенти-
рованы на пользователей информации И лиц, принимающих реше-
ния.
Другим примером является информационная система бюро ме-
дицинской статистики Санкт-Петербурга. Статистическая служба
здравоохранения Санкт-Петербурга осуществляет учет деятельнос-
ти около 400 учреждений, подведомственных Комитету по здраво-
охранению и районным администрациям, а также медицинских уч-
реждений федерального подчинения, находящихся на территории
города. Головной организацией статистической службы является Го-
сударственное учреждение Бюро медицинской статистики (БМС)
Комитета по здравоохранению Администрации Санкт-Петербурга.
Одной из основных и наиболее трудоемких задач, решаемых ста-
тистической службой в здравоохранении, является подготовка годо-
вых отчетов учреждений, их обобщение на уровне территориаль-
ных медицинских объединений, районов и города в целом с
последующим расчетом многочисленных показателей.
В зависимости от уровня технической оснащенности учрежде-
ния и квалификации специалистов, подготовка отчетов может осу-
ществляться вручную, с частичной автоматизацией отдельных эта-
пов или полностью автоматически (путем генерации отчетов из баз
данных информационных систем учреждений).
Однако в настоящее время даже в наиболее передовых в плане
компьютеризации ЛПУ полная автоматизация заполнения разнооб-
разных таблиц, не ориентированных в своей основе на машинную
обработку, пока не налажена. Поэтому, учитывая разнородность
информационных систем, поставляемых в учреждения независимы-
ми фирмами-разработчиками, в БМС была принята следующая схе-
ма подготовки и представления официальных отчетов в электронной
форме.
В учреждениях и городских оргметотделах устанавливалась спе-
циализированная программа «МедИнфо* (ГП «Меком*, Санкт-Пе-
тербург) в версии, предназначенной для работы в ЛПУ. Программа
позволяет вводить данные любой отчетной формы и выполнять так
называемые внутритабличные, внутриформенные и межформенные
контроля, что существенно облегчает последующую защиту отчетов
при представлении их в БМС. С помощью этой же программы мож-
но суммировать несколько отчетов и получать свод, например, по
административному району города пли специализированной сети
ЛПУ.
Данные из версии для ЛПУ передаются по электронной почте
(или на магнитных носителях) в БМС, где напрямую импортируют-
ся в версию «МедИнфо» для отдела сбора и статистической обра-
ботки информации БМС
Учитывая, что сводные отчеты в Минздрав РФ Санкт-Петербург,
как и другие территории, представляет в так называемом «московс-
ком* формате статистических баз данных, который является de facto
отраслевым стандартом, предусмотрена возможность приема отчетов
и в этом формате (необходимый модуль импорта в «Мединфо* име-
ется).
Помимо подготовки и обобщения государственной статистичес-
кой отчетности учреждений здравоохранения перед БМС стоят также
и другие задачи (оперативный учет работы стационаров, ведение
популяционного ракового регистра, учет медицинских работников,
получивших квалификационную категорию, бухгалтерский учет и
др.). Для их решения создается интегрированная информационная
система БМС (Поликом-Про, Санкт-Петербург). При разработке
этой системы речь шла не об интеграции всех действующих подси-
стем, а о проектировании новой системы, построенной с использова-
нием современных информационных технологий. Основные блоки
ИС и объем подлежащей хранению и анализу информации приве-
дены ниже:
• учреждения здравоохранения (УЗ) — детальный справочник
(2 тыс. объектов);
• БД медицинских работников (55-60 тыс. человек): специа-
листы с высшим медицинским образованием (включая сведе-
ния по аттестации); специалисты со средним медицинским
образованием (включая сведения по аттестации);
• годовые отчеты УЗ (10-15 Мбайт в год, за 5-7 лет);
• месячные отчеты стационаров (коечный фонд) (100 таблиц раз-
мерностью 30x10 в месяц, за 5-7 лет);
• отчеты Петербургкомстата (численность населения, рождае-
мость, смертность, в том числе по причинам и др.) (3-4 Мбацт
в год, за 5-7 лет);
• импортируемые БД (поименный учет):
• госпитализированные больные (500-600 тыс. случаев в год,
за 5 лет);
— амбулаторные больные (500-600 тыс. обращений в год, за
2-3 года);
— случаи инфекционных заболеваний (50-60 тыс. в год,
1 год);
— популяционный раковый регистр (75 тыс. больных);
— регистр больных сахарным диабетом (75 тыс. больных);
— другие системы поименного учега УЗ.
Основные принципы, положенные в основу интегрированной ИС
заключаются в следующем.
В различных базах данных не должны присутствовать дублирую-
щие друг друга кодификаторы и справочники (например, должна
использоваться единая адресная система, пригодная для геокодиро-
вания в системе ArcView, единый справочник учреждений здравоох-
ранения, включающий не только сведения о названии, адресе, долж-
ностных лицах, телефонах, но и структуру ЛПУ — филиалы, отделения,
кабинеты, лаборатории — его ведомственную подчиненность, зону
обслуживания).
В ИС применяются клиент-серверная и intranct-технологпи, в том
числе для доступа к базам данных.
В настоящее время ИС БМС состоит из двух связанных локаль-
ных сетей Ethernet (10 Мбит/с и 100 Мбит/с) и объединяет более
40 ПК, в основном с процессорами Pentium 166 и более мощными, и
серверы под управлением операционной системы (ОС) Windows NT
4.0.
Взаимосвязь с ИС Комитета по здравоохранению (ЛВС, объеди-
няющая более 50 ПК) осуществляется установкой почтовых серве-
ров MS Exchange Server. Это позволяет использовать богатые воз-
можности, предоставляемые MS Exchange Server для более полной
интеграции обеих ЛВС и созданию единой системы документообо-
рота.
7. 9. 2. Информационные системы
взаиморасчетов в системе ОМС
При реализации в России территориально-производственного прин-
ципа обязательного медицинского страхования (ОМС) граждан
особую актуальность имеет информатизация задач взаиморасчетов
ЛПУ с фондами медицинского страхования.
ИС взаиморасчетов в системе ОМС относятся к медико-техноло-
гическим системам территориального уровня.
Так, например, в Санкт-Петербурге в 1997 г. Медицинским ин-
формационным центром совместно с АО «Петромедсервис* в рам-
ках действующих производственных договоров с участниками ОМС
были начаты работы по созданию ИС, обеспечивающей формирова-
ние, передачу и централизованную обработку запросов медицинских
учреждении на определение страховой медицинской организации
(СМО), застраховавшей гражданина, которому оказана (оказывает-
ся) медицинская помощь.
Была реализована двухуровневая структура ИС, включающая
подсистему уровня медицинского учреждения и подсистему уровня
информационного центра, в котором обеспечивается доступ к центра-
лизованной базе данных полисов.
На уровне медицинского учреждения функции ИС реализуются
в ПО ИнФИС ОМС — Стационар и ИнФИС ОМС — Поликлини-
ка. Системы, в частности, предназначены для определения страховой
медицинской организации — плательщика по случаю оказания ме-
дицинской помощи и обеспечивают формирование запросов меди-
цинских учреждений к базе данных медицинских полисов. На уров-
не информационного центра функции ИС реализуются в
общегородской ИС ИнФИС ОМС, обеспечивающей определение сгра-
ховщнка по адресным данным о прописке (месту регистрации) зас-
трахованного гражданина. В ИС ИнФИС ОМС используется ПО
архитектуры клиент-сервер, позволяющее осуществлять доступ к базе
данных полисов и формировать ответы на запросы медицинских уч-
реждений.
В информационном центре на уровне ТФ ОМС ведется «свод-
ная* (единая) база данных персонифицированных страховых слу-
чаев («Застрахованного населения»), предъявленных к оплате ме-
дицинскими учреждениями и оплаченных страховыми медицинскими
организациями. Уровень доступа позволяет осуществлять поиск и
проверки в этой базе данных сведений по любому застрахованному
жителю (группе жителей) из любых СМО или ЛПУ в режиме ре-
ального времени, как результат выполнения «запроса». Подобный
режим работы позволяет осуществлять манипуляции по прикреп-
лению, откреплению, выдаче или аннулированию страховых поли-
сов и т. д. на уровне СМО и оперативно отражать изменения на
центральном «сервере» ТФ ОМС для исключения двойного при-
крепления.
Информация на центральный сервер поступает из СМО по ре-
зультатам заключенных договоров страхования. На сервере ТФ
ОМС накапливается и хранится информация в основном по раз-
делу «Общие сведения» о жителе, а не медицинский регистр насе-
ления с персонификацией сведений по заболеваемости.
В условиях, когда отдельные граждане застрахованы по месту
работы, Мединфоцентр, информационные службы Территориаль-
ного фонда ОМС и СМО Санкт-Петербурга при информацион-
ном сопровождении взаиморасчетов по ОМС осуществляют сверку
данных о выставленных счетах, где плательщик определен по адре-
су, с базами данных застрахованных по производственному прин-
ципу.
При такой структуре СМО может выполнять роль промежуточ-
ного звена. На уровне СМО выполняются следующие действия:
• Ведение (актуализация) базы данных «Застрахованного
населения». Эта функция осуществляется в СМО, как
результат взаимодействия со страхователем. В частности,
по неработающему населению страхователями выступают
Главы районной администрации (муниципальных округов),
которые формируют списки страхуемых в электронном
виде и передают их в рамках договора страхования -
380 Глава 7
страховщику с персонификацией по каждому жителю его «об-
щих сведений*. Списки по работающему населению в ана-
логичном виде поступают с предприятий, страхующих свой
персонал в данной СМО. СМО постоянно вносит корректи-
вы в свою базу данных «Застрахованного населения», фраг-
менты которой передаются в ЛПУ, как «прикрепленный кон-
тингент».
• Сбор статталонов из АПУ и карточек «пролеченных больных»
из стационаров предполагает проведение «перекрестных»
проверок на уровне персонализации сведений по любому
пациенту с целью детального анализа конкретного случая
заболевания.
Система функционирует следующим образом. В медицинском
учреждении перед оформлением счета производится формирова-
ние электронных запросов по случаям оказания медицинской по-
мощи. Запрос содержит персональные данные пациента (в частно-
сти, адрес прописки, данные полиса и удостоверения личности). В
запросе указывается, на какую дату запрашивается информация о
плательщике (дата оказания медицинской помощи, дата поступле-
ния в стационар). Предварительно указывается СМО, на которую
медицинское учреждение может выставить счет, а также территори-
ально-медицинское объединение (ТМО), которое обслуживает ад-
рес прописки пациента. Передача запросов из медицинского уч-
реждения в информационный центр осуществляется по модему в
формате посылок ИнФИС ОМС.
В информационном центре производятся прием запросов от ме-
дицинских учреждений и определение плательщика по случаю ока-
зания медицинской помощи на основе базы данных полисов. Опре-
деление плательщика осуществляется на основе персональных данных
гражданина.
В случае идентификации полисных данных гражданина при об-
ращении к базе данных полисов, в ответе на запрос могут быть изме-
нены значения полей СМО и ТМО прикрепления, первоначально
определенные в медицинском учреждении.
Ответ на запрос медицинского учреждения также посылается по
электронной почте. В медицинское учреждение могут быть переданы
ответы двух типов:
— данные идентифицированы, полисные данные гражданина
найдены в базе данных, определена страховая компания, в ко-
торой застрахован гражданин, и персональный номер застра-
хованного.
— данные не идентифицированы, полисные данные граждани-
на не найдены.
В медицинском учреждении производится прием электронных
посылок с ответами на запросы и формирование счетов за ока-
занные медицинские услуги. На основании полученных ответов
автоматически корректируются значения полей СМО и ТМО в
данных о предъявляемых к оплате случаях медицинской помо-
щи.
С марта 1998 г. И С взаиморасчетов в системе ОМС находится в
эксплуатации.
— Модули ИнФИС ОМС — Стационар развернуты в ряде
ЛПУ Санкт-Петербурга. Осуществляется регулярное форми-
рование и передача по городской телекоммуникационной сети
запросов к централизованной базе данных.
— В рамках работы по законченному СПО информационная
система в полном масштабе развернута в Калининском райо-
не Санкт-Петербурга в режиме взаимодействия «АПУ —
СМО — Управление по здравоохранению района — МИЦ»
во всех территориальных медицинских объединениях данно-
го района, СМО «АСК-Мед» и Управлении по здравоохране-
нию Калининского района. Кроме того, система устанавли-
вается и имеет различные стадии завершения в других районах
города, а также в ряде населенных пунктов Ленинградской
области.
— Мединфоцентр осуществляет обработку запросов к базе
данных ТФ ОМС полисов, выданных страховыми органи-
зациями Санкт-Петербурга. База данных содержит более
1 500 000 записей с данными граждан, застрахованных по
месту жительства, более 200 тыс. записей с полисными дан-
ными граждан, застрахованных по месту работы, а также
контингента «маятниковых мигрантов». Ответы передаются
в медицинские учреждения, в отдельных случаях количество
уточнений плательщика достигает 5-10 на 200 запросов.
В заключение следует отмстить, что внедрение рассмотренной
схемы работы в масштабе города позволит не только обеспечить фун-
кционирование единой полномасштабной системы взаиморасчетов
ЛПУ, но также получить не менее важный косвенный результат, свя-
занный, прежде всего, с созданием:
• единой базы данных «Население»;
• единого «талона амбулаторного больного» в электронной фор-
ме;
• предпосылок для перехода на единый электронный формат
амбулаторной карты пациента по городу в целом, что позво-
лит в конечном итоге обеспечить передачу в электронной
форме полноценной амбулаторной карты (истории болезни)
пациента между различными медицинскими учреждениями.
Это, в свою очередь, обеспечит централизованное накопление
информации на каждого жителя, включая сведения из амбу-
латорной карты АПУ, а также истории болезни стационара, тем
самым создавая полный «медицинский портрет (паспорт)»
жителя.
7. 9. 3. Популяционные регистры
Популяционные регистры - это персонифицированные регистры
территориального уровня. Они содержат информацию на прикреп-
ленный или наблюдаемый контингент города, области или регио-
на.
В ЛПУ, как правило, создаются справочные базы данных (БД) на
больных и формируется государственная отчетность. Такая система
обычно выполняет роль персонифицированного регистра и содер-
жит информацию на основе формализованной истории болезни или
амбулаторной карты. Эти системы обеспечивают участковым, семей-
ным врачам, специалистам, ординаторам и т. п. возможность быстро-
го получения необходимой информации о пациенте, контроля за ди-
намикой состояния, анализ качества лечебно-профилактических
мероприятий, получение статистических отчетных форм. Регистры
заменяют многочисленные бумажные формы документации, напри-
мер, журналы по учету различных категорий больных по заболевани-
ям, по возрастному составу (для участковых педиатров), по диспан-
серному наблюдению, и облегчают переход на безбумажную
технологию.
Организация территориального регистра требует изменения прин-
ципа работы территориального органа от пассивного ожидания по-
ступления документов на больных к активному контролю потока
документов, ужесточению требований к их качеству, полному и точ-
ному заполнению главных реквизитов, использованию всех между-
народных классификаторов (МКБ, МКБ-О, TNM, МКБ-10 и др.).
При этом в популяционном регистре данные на больных хранятся
постоянно, в связи с чем возрастают требования к техническому обес-
печению.
Обычно создается двухуровневая система — областной и район-
ный (или госпитальный) уровни — полностью решающая все тради-
ционно стоящие перед соответствующей специализированной меди-
цинской службой задачи информационного плана, диспансерного
наблюдения, сверки данных обоих уровней, автоматизированного
расчета показателей заболеваемости и смертности, формирования го-
сударственной отчетности.
Особое значение для территориального популяционного регистра
представляют регистры на районном уровне, на уровне соответству-
ющих отделений. Здесь осуществляется важный этап работы — кон-
троль объема и качества лечения, проведение компьютерного дина-
мического диспансерного наблюдения за больными. При этом должны
быть определены порядок формирования и регламент доступа к ба-
зам данных, создаваемым в учреждениях, на районном и городском
уровнях. Следует обращать внимание на защиту конфиденциально-
сти персонифицированных данных при их передаче по телекомму-
никационным сетям.
Обычно популяционный регистр обеспечивает решение следую-
щих основных типов задач:
1) хранение полицевой картотеки для получения данных по
запросам специалистов;
2) служит для формирования государственной отчетности;
3) позволяет эффективнее осуществлять диспансерное наблю-
дение.
4) позволяет оценивать отдаленные результаты лечения, обес-
печивая более объективную оценки эффективности проведе-
ния лечебных мероприятий.
В настоящее время в России действует ряд популяционных реги-
стров. К их числу относятся Регистр психических больных г. Мос-
квы (Детская психиатрическая больница № 6, Москва), Популяцион-
ный раковый регистр (НИИ онкологии, ГКНТ «Модуль»,
Санкт-Петербург) и другие
Рассмотрим подробнее популяционный раковый регистр. При
организации ракового регистра придерживались основных требо-
ваний Международной Ассоциации раковых регистров по ведущим
признакам программы наблюдения, т. е. использовались все между-
народные классификаторы (МКБ, МКБ-О, TNM и др.). Стержнем
системы является полный классификатор гистологических типов
опухолей на основе МКБ-0 второго пересмотра.
Основанием системы является «Информационная карта онколо-
гического больного» (ф. № 30-6-рр). В карту включены признаки,
формирующие государственную отчетность, а также минимальное
число обязательных признаков первичных документов раковых ре-
гистров по международному стандарту, таких, например, как «при-
чина смерти больного». Информационная карта включает 52 при-
знака, предусмотрены поля для отметки о патронаже и проведении
диспансерных осмотров. Код административной территории Рос-
сии проставляется для всех карт автоматически.
Полный вариант популяционного ракового регистра включает
следующие базы данных:
1. БД больных, взятых на учет, с диагнозом злокачественного
новообразования, впервые в жизни установленным в отчетном
году (ведется по дате взятия на учет).
2. БД больных с диагнозом злокачественного новообразова-
ния, впервые в жизни установленным в отчетном году (ведется
по дате заболевания).
3. БД контингентов онкологических больных, т. е. всех живых
больных, ведется в режиме реального времени (отчет состав-
ляется ежегодно на всех живых по состоянию на 31.12. отчет-
ного года), независимо от года заболевания.
4. БД умерших включает умерших от злокачественных новооб-
разований и больных злокачественными новообразованиями, со-
стоявших на учете, но умерших от других причин смерти.
5. БД детских контингентов.
6. БД больных с первично-множественными опухолями.
7. БД больных с системными новообразованиями (в особых
случаях)
8. БД больных с впервые в жизни установленным диагнозом
карциномы in situ (согласно требованиям ф. № 35 годового
отчета).
9. БД больных с базалиомой. Эти больные, согласно положе-
ния об учете онкологических больных, снимаются с учета пос-
ле 5 лет наблюдения.
Все указанные БД в конечном счете представляют единую БД в
основном компьютере.
В целом система «Популяционный раковый регистр» включает
комплект 12 основных программ. Программное обеспечение на-
писано в среде СУБД Fox Pro, v.2.0 в обычном и сетевом вариан-
тах.
Популяционный раковый регистр представлякт собой двухуров-
невую систему — областной и районный (госпитальный) уровни.
Организация работы популяционного ракового регистра осуще-
ствляется следующим образом.
На первом этапе формирования популяционного ракового реги-
стра все ЛПУ должны обеспечить полноту учета онкологических
больных. В годовой отчет, традиционно формируемый в январе (за
прошедший год), должны войти все зарегистрированные случаи зло-
качественных новообразований (по дате взятия на учет). В даль-
нейшем ЛПУ передает в регистр ряд дополнительных сведений о
больных. Окончательно полицевая картотека больных с впервые в
жизни установленным диагнозом злокачественной опухоли с вклю-
чением данных со сведениями о характере гистологии, характерис-
тике вида и объема проведенного лечения требует для своего фор-
мирования и уточнения не менее 2-3 лет.
В лечебных учреждениях осуществляется только заполнение карт,
а не их кодирование. Районный онколог при вводе данных в подси-
стему первого уровня обеспечивает кодирование только по 2 пара-
метрам: 1) четырехзначный код МКБ, 2) указывает код района.
Кодирование «Информационных карт» осуществляют врачи регист-
ра. Код гистологии указывает, согласно полному перечню МКБ-О,
только патологоанатом регистра, поэтому па него возлагается конт-
роль медучреждений по качеству гистологических заключений, и
грамотности кодировки гистологических и цитологических заклю-
чений.
Естественно, формирование данных популяционного ракового
• pci истра будет значительно надежнее, если па госпитальном этапе
организована сиоема юспитального раковою регисipa, в автомати-
зированном режиме, формирующая «Информационную карту» и
«Выписку на онкологического больною».
2-й этап работы - это контроль объема и качества лечения, про-
ведение компьютерного динамического диспансерного наблюдения
за больными. Этот этап может быть реализован на уровне районно-
го звена.
На 3-м этапе анализируются отдаленные результаты лечения, что
обеспечивает наиболее объективную оценку эффективности прове-
дения противораковых мероприятий, дает возможность оценить де-
ятельность онкослужбы. Здесь учитываются результаты «патрона-
жа», осуществляется более тщательная проработка данных об
умерших по материалам «Врачебных свидетельств о смерти», и
проводится анализ причин смерти.
В минимальной конфигурации регистр может представлять еди-
ный комплекс госпитальный —популяционный раковый регистр. Та-
кая система была реализована в НИИ онкологии им. проф. Н. Н.
Петрова в 1995 г., внедрением единой локальной сети госпитального и
популяционного раковых регистров.
В настоящее время унифицированная программа единой систе-
мы ПРР, кроме Санкт-Петербурга, передана Карелии, Владимирс-
кой, Мурманской, Томской, Самарской, Ярославской, Смоленской,
Читинской, Псковской, Магаданской областям, Алтайскому и Крас-
нодарскому краям, Татарстану и Удмуртии, т. е. система реализова-
на на территориях России с населением более 30 млн. человек, где
ежегодно регистрируются около 100 тыс. новых случаев злокаче-
ственных опухолей.
Работа ПРР Санкт-Петербурга в активном режиме и организа-
ционные мероприятия по налаживанию учета привели к следую-
щим результатам: по данным за 1996 г. по сравнению с 1995 г.
более чем в 10 рдз увеличилось число детей с впервые в жизни
установленным диагнозом злокачественного новообразования, за этот
же период удвоилось число больных с лейкозами.
Проведенные работы создают предпосылки объективной оцен-
ки деятельности онкослужбы на основе показателей выживаемо-
сти (наблюдаемой, скорректированной, относительной) с учетом
пола, возраста, стадии заболевания по всем локализациям опухо-
лей.
Кроме того,создаются предпосылки для формирования на ком-
пьютерной основе единой сопоставимой на международном уровне
системы данных по онкологическим заболеваниям.
7.10. Информационные системы
федерального уровня
Информационные системы федерального уровня предназначены для
информационной поддержки государственного уровня системы здра-
воохранения России.
В соответствии с Концепцией информатизации здравоохранения
ИС федерального уровня решают задачи:
— мониторинга здоровья населения России, т. е. комплексно-
го, научно обоснованного анализа динамики состояния здоро-
вья населения в связи с различными социальными, экономи-
ческими и экологическими факторами;
— повышения эффективности использования ресурсов здра-
воохранения при управлении на федеральном уровне;
— ведения государственных регистров больных по основным
(приоритетным) заболеваниям;
— планирования, организации и анализа результатов НИР и
ОКР;
— планирования п анализа подготовки врачебных и педагоги-
ческих кадров;
— учета п анализа материально-технической базы здравоохра-
нения.
В медицинских ИС федерального уровня можно выделить сле-
дующие типы систем.
1) ИС федеральных органов здравоохранения (министерства,
главков, управлений). Они включают подсистемы:
— ИС, осуществляющие информационную поддержку органи-
зации управления соответствующим федеральным органом;
— Административно-управленческие ИС, обеспечивающие фун-
кционирование комплекса организационных задач отрасли, что
позволяет оптимизировать распределение и использование ре-
сурсов федеральных служб, осуществлять выбор приоритет-
ных направлений.
В административно-управленческие подсистемы ИС федераль-
ного уровня могут входить модули:
и*
— мониторинга здоровья населения;
— анализа заболеваемости и медико-демографических показа-
телей;
— планирования распределения ресурсов здравоохранения Рос-
сии с учетом специфики структуры заболеваемости;
— управления и контроля качества деятельности учреждений
ГСЭН;
— управления деятельностью областных и республиканских
комитетов по здравоохранению, медицинских учреждений и спе-
циализированных служб;
— управления медицинскими учебными заведениями, движе-
нием и переподготовкой медицинских кадров;
— планирования, организации и анализа результатов НИР и
ОКР.
Задачи, решаемые подсистемами, реализуются на уровне руково-
дителей федеральных медицинских служб, главных специалистов,
главков и управлений.
2) Статистические информационные медицинские системы, осу-
ществляющие сбор, обработку и получение по федерации свод-
ных данных по основным медико-социальным показателям.
При этом основой национальной медицинской статистики яв-
ляется сводная информация о состоянии здоровья населения
и показатели деятельности органов и учреждений здравоох-
ранения.
3) Медико-технологические ИС. Эти системы осуществляют ре-
шение задач мониторинга и информационной поддержки де-
ятельности медицинских работников специализированных
медицинских служб на федеральном уровне. ИС специа-
лизированных служб предусматривают обеспечение преем-
ственности на всех этапах и уровнях деятельности, ведение
государственных регистров и специализированных информа-
ционно-справочных систем.
В число ИС для решения медико-технологических задач входят
ИС для отдельных направлений: скорой медицинской помощи; спе-
циализированной медицинской помощи, включая государственные
регистры (фтизиатрия, психиатрия, инфекционные болезни и др.);
лекарственного обеспечения.
4) Отраслевые медицинские информационные системы, осуще-
ствляющие информационную поддержку отраслевых медицин-
ской служб (Министерства обороны, Министерства по чрез-
вычайным ситуациям и т. д.).
5) Компьютерные телекоммуникационные медицинские сети,
обеспечивающие создание единого информационного простран-
ства здравоохранения на уровне федерации.
Информационная поддержка системы здравоохранения России на
этом уровне обеспечивается:
— отделом медицинской статистики и информатики М3 РФ;
— Главным вычислительным центром Минздрава;
— НПО «Медсоцэкономинформ»;
— НИЦ информационных технологий экстремальных проблем.
Основными задачами перечисленных организаций являются:
— разработка стратегии развития информационных техноло-
гий на федеральном уровне;
— разработка типовых программных средств для управления
здравоохранением;
— межрегиональная координация проводимых работ.
На федеральном уровне также функционируют и развиваются
информационные системы, решающие и другие виды задач.
Важной составляющей медпко-технологических систем на феде-
ральном уровне являются государственные регистры. Регистры на
пациентов, в основном выполняя функции мониторинга здоровья
населения, в то же время, являются частью единого информационно-
го пространства отрасли и способствуют выполнению также и второ-
го приоритетного направления программы информатизации. На фе-
деральном уровне развиваются государственные регистры:
«Национальный регистр сахарного диабета», «Государственный ра-
ковый регистр», «Российский государственный медико-дозиметричес-
кий регистр», регистр страдающих туберкулезом, регистр детей с
врожденными патологиями, регистр профзаболеваний и профпора-
жений трудящихся и ряд других.
Еще одной составляющей медико-технологических систем явля-
ются информационно-справочные системы. В информационном про-
странстве содержатся и постоянно накапливаются сведения об орга-
низациях, физических лицах, продукции медицинского назначения и
услугах, лекарственных средствах, правовой и нормативно-справоч-
ной информации. Все это направлено на создание полной картины
статики и динамики дел в отрасли. В частности, такая информация
на федеральном уровне представлена в базах данных «Медстат»,
«Медтехбаза», «Демография».
В службе экстренной медицинской помощи при острых отравле-
ниях используется ИС «Poison». На базе Государственной централь-
ной научной медицинской библиотеки создан федеральный инфор-
мационно-справочный центр «Медицинский Интернет». Действуют
и другие информационно-справочные системы.
Создаются также специализированные информационные систе-
мы, в частности, система информационного обеспечения служб «ме-
дицины катастроф». Например, в Москве действует подсистема службы
экстренной медицинской помощи — информационная система «Ме-
дицина катастроф г.Москвы». ИС представляет собой совокупность
взаимосвязанных подсистем, обеспечивающих решение задач управ-
ления. ИС реализуется в виде распределенного банка данных, объе-
диняющего локальные информационные системы научно-практичес-
кого центра экстренной медицинской помощи (ЭМП), станции скорой
и неотложной медицинской помощи, станции переливания крови, бюро
судмедэкспертизы, а также приемных отделений стационаров города,
имеющих планы-задания на развертывание экстренных коек. В дан-
ной ИС реализованы оперативные системы диспетчерского управле-
ния. Телекоммуникационное взаимодействие обеспечивается за счет
использования обычных телефонных каналов. Налажена связь со
всеми экстренными службами, с медицинскими структурами различ-
ных ведомств и комитетов по ЧС. Важное место в автоматизации
деятельности центра отведено созданию и использованию тестовых
учебных программ по лечебно-эвакуационному обеспечению постра-
давших.
Наибольшими возможностями создания развитой информацион-
ной среды обладают мощные ведомства, имеющие свои медицинские
службы. При функциональном взаимодействии с основными про-
изводственными структурами этих ведомств информатизация ме-
дицинских служб протекает наиболее эффективно. При формиро-
вании информационной среды таких отраслей уже пройден этап
оснащения компьютерами. Приоритетом становится модернизация
сети связи, разработка и внедрение территориальных и нацио-
нальных сетей передачи данных, систем автоматизации считывания
информации и т. п.
Хорошо обстоит дело с информа i пзацией медицинской службы на
железнодорожном транспорт, что видно из «Концепции информа-
тизации железнодорожного транспорта», принятой Коллегией МПС
РФ и содержащей задачи информатизации здравоохранения в раз-
деле «Социальная сфера».
Еще лучше состояние информатизации медицинской службы Во-
оруженных сил РФ. ИС управления этой службой представляет
собой территориально распределенную иерархическую систему, струк-
турно состоящую из интегрированных с помощью модемной связи
локальных вычислительных сетей (ЛВС) военно-медицинских час-
тей и учреждений. Для повышения эффективности управления ме-
дицинской службой создается единое информационное пространство,
объединяющее базы данных и базы знаний медицинских объектов
различных иерархических уровней.
Развитие единой телекоммуникационной сети, как отмечалось выше,
является одним из приоритетов программы информатизации здраво-
охранения. С целью расширения единого информационного простран-
ства отрасли и развития современных технологий связи и телеком-
муникаций между учреждениями здравоохранения отрасли,
развиваются телекоммуникационные сети «MedNet» и «Медицина
для Вас», создаются и поддерживаются медицинские серверы Интер-
нет.
Таким образом, создание и внедрение информационных систем
федерального уровня в значительной мере способствует информати-
зации здравоохранения России.
Вопросы для самоконтроля к главе 7
1. Что такое информатизация и каковы ее особенности в здра-
воохранении?
2. Какова цель информатизации здравоохранения?
3. Что Вы можете рассказать о концепции информатизации
здравоохранения?
4. На какие уровни здравоохранения рассчитана Программа
информатизации здравоохранения?
5. Что такое медицинская информационная система?
6. Каковы основные задачи медицинских информационных си-
стем?
7. Что такое регистры конкретных групп населения? По каким
категориям они ведутся?
8. Что такое скрининговая система?
9. Каковы основные принципы создания и функционирования
автоматизированных систем профилактических осмотров на-
селения?
10. В чем отличия информационно-справочных систем от реги-
стров?
11. Что такое автоматизированное рабочее место врача?
12. Какие типы ИС относятся к системам уровня лечебно-про-
филактического учреждения?
13. Какие задачи решают ИС территориального уровня?
14. Какие типы ИС относятся к системам федерального уров-
ня?
МЕДИЦИНСКИЕ
ПРИБОРНО-
КОМПЬЮТЕРНЫЕ
СИСТЕМЫ
8.1. Понятие о медицинских
приборно-компьютерных
системах
Важной разновидностью специализированных медицинских ин-
формационных систем являются медицинские приборно-компьютер-
ные системы.
В настоящее время одним из направлений информатизации меди-
цины является компьютеризация медицинской аппаратуры. Исполь-
зование компьютера в сочетании с измерительной и управляющей
техникой в медицинской практике позволило создать новые эффек-
тивные средства для обеспечения автоматизированного сбора инфор-
мации о состоянии больного, ее обработки в реальном масштабе вре-
мени и управления его состоянием. Этот процесс привел к созданию
медицинских приборно-компьютерных систем (МПКС), которые
подняли на новый качественный уровень инструментальные методы
исследования и интенсивную терапию.
МПКС предназначены для информационной поддержки и/или
автоматизации диагностического и лечебного процесса, осуществляе-
мых при непосредственном контакте с организмом больного (напри-
мер, при проведении регистрации физиологических параметров).
МПКС называют также программно-аппаратными комплексами
(устройствами, средствами) или, более развернуто, приборно-компь-
ютерными и микропроцессорными медико-технологическими авто-
матизированными информационными системами.
МПКС относятся к медицинским информационным системам ба-
зового уровня, к системам информационной поддержки технологи-
ческих процессов (медико-технологическим ИС). «
Основное отличие систем этого класса — работа в условиях не-
посредственного контакта с объектом исследования и, как правило,
в реальном режиме времени. Они представляют собой сложные про-
граммно-аппаратные комплексы. Для работы МПКС, помимо вы-
числительной техники, необходимы специальные медицинские при-
боры, оборудование, телетехника, средства связи.
Типичными представителями МПКС являются медицинские си-
стемы мониторинга за состоянием больных, например, при проведе-
нии сложных операций или в условиях высокого риска развития
тяжелых осложнений; системы компьютерного анализа данных то-
мографии, ультразвуковой диагностики, ЭЭГ, ЭКГ, радиографии;
системы автоматизированного анализа данных микробиологических
и вирусологических исследований, анализа клеток и тканей челове-
ка.
Системы этого класса позволяют повысить качество профилак-
тической и лечебно-диагностической работы, особенно в условиях
массового обслуживания при дефиците времени и квалифициро-
ванных специалистов. МПКС обеспечивают решение задач но од-
ному из важнейших направлений Концепции информатизации здра-
воохранения: увеличение производительности труда медицинских
работников и повышение качества лечебно-диагностического про-
цесса, путем внедрения компьютерных технологий в диагностику и
лечение.
Существенное повышение качества диагностического и лечебно-
го процесса в современных МПКС достигается за счет скорости и
полноты обработки медико-биологической информации. Однако эти
результаты получены за счет определенного усложнения системы,
что предъявляет уже к пользователю-врачу специфические допол-
нительные требования. Причем, если еще совсем недавно, когда си-
стемы создавались в единственном экземпляре в соответствии с по-
желаниями заказчика, от врача требовалось правильно поставить
задачу разработчикам, то теперь, когда значительное количество
МПКС заполнили рынок, перед врачом встают проблемы правиль-
ного выбора системы и ее последующего освоения. Знание принци-
пов организации программного и аппаратного обеспечения МПКС
является необходимым условием их приобретения, освоения и даль-
нейшей эксплуатации.
Настоящая глава написана с учетом новых задач, встающих перед
врачом, желающим использовать МПКС в своей работе Изложение
материала дает возможность неспециалисту получить необходимые
сведения о современных медицинских приборно-компьютерных сис-
темах.
8.2. Краткая историческая справка
В конце 60-х годов применение средств вычислительной техники в
медицинской аппаратуре позволило перейти к разработке принци-
пиально новых устройств. Развитие шло в двух встречных направ-
лениях: 1) оснащение медаппаратуры специализированными вычис-
лительными устройствами и 2) подключение медаппаратуры к
универсальным ЭВМ.
Первое направление развивалось в основном производителями
медаппаратуры и начиналось с применения простейших микрокон-
троллеров, с помощью которых осуществлялись управление и не-
сложная обработка информации. Вычислительная мощность таких
приборов позволяла проводить расчеты лишь после того, как врач
провел обследование. Результаты выводились, как правило, на циф-
ровое табло. Программы, поддерживающие работу прибора, были
небольшими и хранились в постоянном запоминающем устройстве.
Обычно программы писались непосредственно самими разработчи-
ками прибора, так как каждый прибор был индивидуален, а также
существовала очень жесткая связь с проектируемым оборудовани-
ем.
Второе направление развивалось в медицинских научно-иссле-
довательских институтах, оснащенных универсальными ЭВМ. Здесь
ЭВМ сопрягали со стандартной медаппаратурой. Так, к середине
70-х годов были разработаны автоматизированные системы для ис-
пользования в клинике. Одними из первых были мониторно-ком-
пьютерная система «Симфония» для слежения за состоянием боль-
ных во время хирургических операций (ВНЦХ, Москва, 1973),
автоматизированная система обеспечения решений врача АСОРВ
(ИССХ, Москва, 1975). Появляются первые управляющие системы,
например, системы автоматизированного управления состоянием
больных при ганглионарной блокаде и гипертензивных состояниях
(ЛенГИДУВ, 1972).
С развитием средств вычислительной техники недостатки каждо-
го из направлений (низкие вычислительные возможности первого и
дороговизна и громоздкость второго) снижались, возможности по-
степенно выравнивались.
С появлением персональных компьютеров и их применением в
медицинских приборах произошел еще один качественный скачок
в медицинской технике. Благодаря универсальности и повышению
вычислительной мощности слияние медицинского устройства и ком-
пьютера позволило добиться отличных результатов.
К настоящему моменту можно считать, что оба направления прак-
тически полностью сблизились и МПКС со встроенными специали-
зированными ЭВМ обладают такими же возможностями обработки
медицинской информации, что и системы, построенные с использова-
нием универсальных ЭВМ.
8. 3. Классификация медицинских
приборно-компьютерных систем
По функциональным возможностям МПКС подразделяются на:
специализированные, многофункциональные и комплексные. Специ-
ализированные (однофункциональные) системы предназначены для
проведения исследований одного вида (например, электрокардио-
графических).
Многофункциональные системы позволяют проводить исследова-
ния нескольких видов (например, электрокардиографические и элек-
троэнцефалографические) .
Комплексные системы обеспечивают комплексную автоматизацию
важной медицинской задачи. Например, мониторная система для ав-
томатизации палаты интенсивного наблюдения, позволяющая отсле-
живать важнейшие физиологические параметры пациентов, а также
контролировать функционирование аппаратов искусственной венти-
ляции легких.
В данной главе ограничимся в основном рассмотрением специа-
лизированных систем.
По назначению МПКС могут быть разделены на ряд классов. К
ним относятся:
— системы для проведения функциональных и морфологи-
ческих исследований;
— мониторные системы;
— системы управления лечебным процессом;
— системы лабораторной диагностики;
— системы для научных медико-биологических исследований.
Широкое распространение получают системы для проведения
функциональных и морфологических исследований. С их помощью
осуществляются:
— исследования системы кровообращения;
— исследования органов дыхания;
— исследования головного мозга и нервной системы;
— исследования органов чувств (зрение, слух и т. д.);
— рентгенологические исследования (в том числе компьютер-
ная томография);
— магнито-резонансная томография;
— ультразвуковая диагностика;
— радионуклидные исследования;
— тепловизионные исследования.
Мониторные системы предназначены для длительного непрерыв-
ного наблюдения за состоянием пациента в первую очередь в пала-
тах интенсивной терапии, операционных и послеоперационных отде-
лениях.
К системам управления процессами лечения и реабилитации от-
носятся автоматизированные системы интенсивной терапии, системы
биологической обратной связи, а также протезы и искусственные орга-
ны, создаваемые на основе микропроцессорной технологии.
К системам для лабораторной диагностики относятся системы,
предназначенные для автоматизированной обработки данных лабо-
раторных исследований. В их число входят системы для анализа
биосред и биожидкостей организма больного (крови, мочи, клеток,
тканей человека и т. п.), данных микробиологических и вирусоло-
гических исследований, иммуноферментных исследований и дру-
гие.
Системы для научных медико-биологических исследований отли-
чаются более широкими возможностями, позволяющими осуществ-
лять более детальное и глубокое изучение состояния организма боль-
ного. Кроме того, системы для научных исследований позволяют
проводить исследования на животных.
8.4. Основные принципы
построения МПКС
8.4.1. Структура МПКС
В МПКС можно выделить три основные составляющие; медицин-
ское, аппаратное и программное обеспечение.
Медицинское обеспечение любой медицинской системы — это
комплекс медицинских предписаний, нормативов, методик и правил,
обеспечивающих оказание медицинской помощи посредством этой
системы Применительно к МПКС медицинское обеспечение вклю-
чает в себя способы реализации выбранного круга медицинских задач,
решаемых в соответствии с возможностями аппаратной и программ-
ной частей системы. К медицинскому обеспечению относятся набо-
ры используемых методик, измеряемых физиологических парамет-
ров и методов их измерения (точность, пределы и т. д.), определение
способов и допустимых границ воздействия системы на пациента.
Другими словами, медицинское обеспечение включает в себя мето-
дические и метрологические вопросы.
Под аппаратным обеспечением понимают способы реализации
технической части системы, включающей средства получения меди-
ко-биологической информации, средства осуществления лечебных
воздействий и средства вычислительной техники. В самом общем
виде блок-схема аппаратной части такой системы представлена па
рис. 9 1.
В качестве вычислительного средства в МПКС используют как
специализированные микропроцессорные устройства, так и универ-
сальные ЭВМ. В обоих случаях принципы построения аппаратного
обеспечения аналогичны. В ю же время включение в состав аппа-
ратной части компьютеров позволяет использовать стандартные
программные продукты и стандартные средства хранения информа-
ции, такие как лазерные диски, накопители на жестких магнитных
дисках, гибкие диски и прочее
В простейшем типовом случае аппаратная часть системы включа-
ет медицинский диагностический прибор, устройство сопряжения и
компьютер
Рис. 8.1. Общая структура медицинской приборно-компьютерной системы.
К программному обеспечению относят математические методы
обработки медико-биологической информации, алгоритмы и собственно
программы, реализующие функционирование всей системы.
Медицинское обеспечение разрабатывается постановщиками
задач — врачами соответствующих специальностей, аппаратное —
инженерами, специалистами по медицинской и вычислительной тех-
нике. Разработка специализированных микропроцессорных уст-
ройств ложится на специалистов по микроэлектронике. Программ-
ное обеспечение создается программистами или специалистами по
компьютерным технологиям.
Однако, прежде чем перейти к более подробному изучению
программного и аппаратного обеспечения, необходимо познакомиться
с некоторыми сведениями из курса вычислительной техники.
8. 4. 2. Некоторые элементы
вычислительной техники
Аналого-цифровой преобразователь. В аппаратуре съема ме-
дико-биологической информации осуществляется преобразование
физических характеристик состояния пациента в форму аналого-
вых электрических сигналов. Под аналоговым сигналом понима-
ют непрерывный электрический сигнал, один из параметров кото-
рого (например, напряжение) соответствует интенсивности
биофизической характеристики (например, температуре тела, органа,
ткани).
В то же время компьютер может обрабатывать информацию,
представленную только в числовой форме (см. п. 1.1.2.). Вся дру-
гая информация (например, биосигналы) для обработки на компь-
ютере должна быть преобразована в числовую форму. Поэтому
аналоювые сигналы, получаемые annapaiypoii съема медико-биоло-
гической информации, для ввода в компьютер должны быть пре-
образованы в цифровую форму.
Одним из стандартных устройств преобразования непрерывного
электрическою сигнала в серию отдельных цифровых сигналов для
ввода информации в компьютер или микропроцессорное устрой-
ство, воспринимающее только цифровую информацию, служит ана-
логово-цифровой преобразователь (АЦП) (рис. 8.2). Под цифро-
вой формой .здесь понимается представление сигнала в двоичной
системе счисления, где наличие электрическою сигнала соответствует
цифре 1, а отсутствие — цифре 0.
Вход Выход
АЦП
Аналоговый сигнал
Цифровой сигнал
Рис. 8.2. Принцип действия аиалого-шн^роною ирсобрашпателя
На вход АЦП подается аналоговый сигнал, на выходе получаем
цифровой. Рассмотрим пример. Пусть имеется двухразрядный АЦП
и аналоговый входной сигнал линейно возрастает от нулевого до
максимального значения. Изменения выходного сигнала представ-
лены на рис. 8.3.
Рис. 8.3. График зависимости цифрового выхода двухразрядного АЦП при
линейно возрастающем аналоговом входном сигнале.
Наиболее важными характеристиками АЦП являются разряд-
ность и быстродействие. С разрядностью связана точность преоб-
разования сигнала. В нашем примере максимальная ошибка пре-
образования — 25% (1/4). Если возьмем 8-разрядный (1 байт)
преобразователь АЦП, то в этом случае будет 256 градаций вы-
ходного сигнала и погрешность уже будет около 0,5% и т.д.
С быстродействием связана возможность передачи быстроиз-
мсняющихся сигналов. Рассмотрим частотное представление ана-
логового сигнала. Любой сигнал может быть представлен набо-
ром определенного количества синусоид. И чем быстрее изменяется
сигнал, тем больше синусоид требуется для адекватного представ-
ления сигнала. Представление сигнала в виде набора синусоид
называется спектром сигнала. Принято говорить о максимальной
частоте спектра сигнала. АЦП должен работать с частотой, вдвое
превышающей максимальную частоту спектра сигнала.
Например, принято считать, что для электрокардиограммы мак-
симальная частота спектра 100 Гц. Следовательно, для удовлетво-
рительного представления непрерывного кардиосигнала в диск-
ретном виде отсчеты должны быть по крайней мере вдвое чаще
чем максимальная частота спектра, т. е. в нашем примере 200
отсчетов в секунду (200 Гц). На практике используют еще более
высокую частоту дискретизации. Обычно принято при дискрет-
ном представлении ЭКГ брать 400 отсчетов в секунду. Тогда ЭКГ
передается практически без искажений.
Подключение внешних устройств к компьютеру Как указы-
валось в п. 1.2.2., основными блоками компьютера, предназначен-
ными для подключения внешних устройств, являются порты и
разъемы расширения. Порты служат для ввода данных, представ-
ленных в определенном виде, т. е. поддерживают определенный
интерфейс. Под интерфейсом понимают технические средства и
протоколы взаимодействия, предназначенные для стыковки и
сопряжения всех составных частей системы. В компьютерах ис-
пользуются так называемые малые интерфейсы периферийного
оборудования: последовательный (RS-232C) и параллельный
(Centronics).
Последовательный порт поддерживает интерфейс RS-232C. В
этом случае передача данных осуществляется последовательно во
времени поразрядно (бит за битом). Преимуществом последова-
тельного интерфейса является возможность передачи данных на
большие расстояния (до нескольких километров). Недостатком
является относительно низкое быстродействие. Он применяется
для связи с медаппаратурой, другими компьютерами и т. д.
Параллельный порт поддерживает интерфейс Centronics. В этом
случае передача данных осуществляется сразу по целому байту
(8 разрядов) по параллельным проводам. Преимуществом парал-
лельного интерфейса является быстродействие, недостатком — воз-
можность передачи только на малые расстояния (до нескольких
метров). Обычно применяется для связи с принтерами
Разъемы расширения используются для непосредственного под-
ключения внешних устройств к шипе компьютера, т. с. исполь-
зуется машинный интерфейс. Это самый быстродействующий
интерфейс, но и расстояние его минимально, т. с. само устройст-
во должно располагаться непосредственно в корпусе системного
блока.
8. 4. 3. Аппаратное обеспечение МПКС
Аппаратная часть системы включает в себя медицинскую аппара-
туру, в пособии не рассматриваемую, средства связи и компьютер
(рис. 8.1.). Для ввода в компьютер аналоговых сигналов меди-
цинской аппаратуры их необходимо не только преобразовать в циф-
ровую форму, но и привести в соответствие с некоторыми интер-
фейсами. Для зк)1 о необходимо устройство связи — УС (рис.
8.4.)
Рис. 8.4. Общая схема ввода медико-биологической информации в компь-
ютер
Способы организации связи с объектом исследования. Ти-
пичный вариант интерфейса для связи между медико-биологичес-
кими измерительными и исполнительными устройствами с ком-
пьютером представлен на рис. 8.5. В этом случае устройства
сопряжения включают в себя, как минимум, аналоговый мульти-
плексор, аналого-цифровой (АЦП) и цифроаналоговые (ЦАП) пре-
образователи. Аналоговый мультиплексор — устройство, пред-
назначенное для поочередного подключения каналов съема
информации ко входу АЦП. Цифроаналоговый преобразователь
служит для преобразования цифровых сигналов компьютера в ана-
логовую форму.
Система работает следующим образом. Значения входных сиг-
налов (например, температуры тела, артериального давления и ча-
стоты сердечных сокращений) преобразуются датчиками в элек-
трические сигналы. Эти электрические сигналы нормируются с
учетом рабочих диапазонов аналогового мультиплексора и анало-
го-цифрового преобразователя. Аналоговый мультиплексор в
каждый момент времени последовательно выбирает один из вход-
ных сигналов и передает его в АЦП. Данные, полученные через
интерфейс АЦП, обрабатываются компьютером и затем пересыла-
ются в форме двоичного кода в интерфейс ЦАП. Последний
преобразует двоичные сигналы в аналоговые для обеспечения
управления соответствующими физиологическими параметрами
организма (температура тела, артериальное давление, частота сер-
дечных сокращений), например, путем введения необходимых
лекарственных средств, что позволяет осуществить систему управ-
ления с обратной связью.
Рис. 8.5. Блок-схема устройства связи компьютера и медицинской аппа-
ратуры.
Основными путями реализации интерфейсов в рассматриваемом
типовом случае являются следующие:
1. Использование малых интерфейсов периферийного оборудо-
вания и устройств общего пользования компьютера.
2. Непосредственное использование машинных интерфейсов
компьютера.
Наиболее частым вариантом реализации взаимодействия
компьютер — внешняя среда в МПКС является использование
типовых малых интерфейсов периферийного оборудования. В ком-
пьютерах типа IBM PC, как указывалось выше (п. 8. 4. 2), в ка-
честве малых интерфейсов используются последовательный интер-
фейс RS-232C и параллельный интерфейс Centronics. Рассмотрим
Рис. 8.6. Подключение медицинской аппаратуры к компькнеру через последовательный порт.
вариант использования последовательного интерфейса RS-232C (рис.
8. 6).
В этом случае значения аналоговых сигналов подаются на
мультиплексор и АЦП, управляемые микропроцессором, который
является составной частью средств сопряжения и выполняет роль
специализированного вычислительного устройства нижней ступе-
ни в иерархической системе автоматизации лечебно-диагностичес-
кого процесса. Микропроцессор позволяет также осуществить
предварительный анализ биосигналов, что уменьшает объем пере-
даваемой информации. Использование типовых малых интерфей-
сов ЭВМ представляется особенно перспективным при совершен-
ствовании полифизиографических н мониторных систем. Поэтому
значительная часть современной медицинской аппаратуры снабже-
на выходом для подключения к последовательному порту компь-
ютера.
Другим путем решения задачи взаимодействия компьютера с
внешней средой является использование собственно машинных ин-
терфейсов. Этот путь стал возможным благодаря повышению уровня
интеграции больших интегральных схем (БИС). Уже созданы од-
ноплатные устройства сопряжения, содержащие и мультиплексор, и
АЦП (ЦАП). Они обладают высокими возможностями по таким
важнейшим характеристикам как быстродействие, точность и число
обслуживаемых каналов. Плата помещается в стандартный разъем
расширения современного компьютера. В этом случае при наличии
соответствующих драйверов (вспомогательной программы для уп-
равления устройством сопряжения) управление вводом-выводом
медико-биологических сигналов не составляет трудности.
Важным преимуществом использования машинных интерфейсов
является достижение максимально возможного быстродействия, оп-
ределяемого уже характеристиками самой ЭВМ.
8. 4. 4. Программное обеспечение
МПКС
Программное обеспечение (ПО) МПКС не менее важно чем ап-
паратное, т. е. техническое. Наиболее совершенные устройства ос-
нащены так называемым «интегрированным» ПО, благодаря кото-
рому врач получает целостную систему, охватывающую весь
процесс исследования, включающий этапы подготовки, проведения
исследования и обработки данных. В таком ПО выделяют шесть
основных функциональных разделов (модулей).
1) подготовка обследования;
2) проведение обследования;
3) просмотр и редактирование записей;
4) вычислительный анализ;
5) оформление заключения;
6) работа с архивом.
Ниже рассмотрим состав программного обеспечения МПКС в
основном применительно к системам для функциональных исследо-
ваний, как являющихся наиболее распространенными. Отличитель-
ные особенности программного обеспечения отдельных видов сис-
тем будут рассмотрены в соответствующих разделах.
Подготовка обследования. В этом модуле обычно осуществляет-
ся выбор методики обследования пациента. Например, для рео-
графической системы выбирают одну из следующих методик: тетра-
полярную, по Кубичеку, по Тищенко и др. Далее выбирают число
каналов поступления информации, регистрируемой в данном иссле-
довании. Устанавливают характеристики каналов, коэффициенты их
усиления, калибровки, частоты дискретизации и т. п. Проводят уста-
новку датчиков на пациенте и их подключение к системе. Устанав-
ливают режимы выполнения исследования, характеристики функци-
ональных проб, режимы записи в буфер (заранее выделенный участок
оперативной памяти), отображения данных на экране монитора. Кроме
того, заполняется паспортный бланк испытуемого. Все эти установки
врача запоминаются в дисковом файле и в дальнейшем выполняют-
ся автоматически.
Проведение обследования. Традиционно в данном модуле про-
изводится отладка съема биоэлектрических сигналов и запись их
согласно сделанным установкам с параллельным отображением их
на экране монитора для визуального наблюдения и контроля. Кроме
того, многие такие системы содержат средства ручного управления
как записью, так и стимуляторами. Наиболее совершенные системы
содержат также средства экспресс-анализа и визуализации их ре-
зультатов в режиме реального времени, что позволяет клиницисту
выделять уникальные, стационарные или конституциональные сег-
менты изменения сигнала для записи их в буфер или на диск, а
также при необходимости реализовывать терапевтические методики
биологической обратной связи.
Просмотр и редактирование записей. По окончании обследова-
ния необходимо просмотреть полученные записи, чтобы выделить
сегменты, представляющие интерес для дальнейшего анализа, и уда-
лить артефакты.
Обычными средствами здесь являются плавное движение записи,
масштабирование и позиционирование каналов, а также использова-
ние подвижных визиров для считывания амплитуд и временных ин-
тервалов или для выделения и удаления участков записи.
Более совершенные системы предлагают дополнительные сред-
ства: автоматический поиск артефактов, фильтрацию сигнала, выде-
ление экстремумов, вычитание или сложение сигналов по двум выб-
ранным каналам, оценку площади на характерных участках и т. п.
Вычислительный анализ. Этот модуль включает разнообраз-
ные методы анализа записей и графического представления резуль-
татов. Так, например, одним из весьма динамичных физиологических
показателей является ЭЭГ. В качестве базового математического
метода здесь обычно используют Фурье-анализ с вычислением раз-
личных частотных характеристик (амплитуда, мощность, когерент-
ность, фаза) и обобщенных параметров в выделенных частотных
диапазонах (дельта, тета, альфа, бета) с изучением их временной и
пространственной эволюции. Традиционным способом представле-
ния результатов является построение различных диаграмм и цвет-
ных карт (топограмм) распределения тех или иных характеристик
ЭЭГ на поверхности головы. В настоящее время получила распрос-
транение электроэнцефалографическая томография, заключающая-
ся в вычислении трехмерных дипольных моделей локализации ис-
точников ЭЭГ-сигнала (например, система BrainLock). Такие модели
полезны при определении морфологических нарушений, связанных с
пароксизмальной активностью мозга.
При анализе ЭКГ, являющейся следующим по степени сложно-
сти физиологическим показателем, первостепенный интерес для нрача
представляют временная эволюция и статистика распределения
структурных параметров: временных интервалов (RR, PQ, QRS, ST)
и амплитуд (Р, R, ST, Т) с выдачей описательной статистики, вре-
менных графиков, гистограмм и диаграмм рассеяния.
При анализе таких физиологических показа гелей, как реограм-
ма (РГ), электромиограмма (ЭМГ), кожно-гальваническая реакция
(КГР), спиро!рамма и т. и. врача 1лавным образом интересуют
показатели различных структурных отношений, латентности, диана-
зона изменения сигнала, скорости его возрастания и уменьшения,
интегральные характеристики (площади под участком кривой с
учетом или без учета знака) и др. Для такого типа сигналов обыч-
но используют ручное считывание визирами основных амплитуд-
ных и интервальных параметров по индивидуальным волнам или
по результатам усреднения серии волн и накоплению их в специ-
альном внутреннем массиве. Далее с помощью введенных формул
могут вычисляться различные индексы и производные характери-
стики (например, жизненная или остаточная емкость легких), вы-
полняться разнообразные алгебраические преобразования, а также
строиться графики различных зависимостей и производиться ста-
тистические оценки.
Оформление заключения. Словесное заключение, которое де-
лается по результатам анализа и сопровождает конкретную запись
биосигналов, необходимо для документального завершения прове-
денного исследования. Однако автоматизация процесса оформле-
ния заключения встречает значительные трудности, характерные для
разработки экспертных систем.
Поэтому в большей части МПКС генерация заключения осу-
ществляется самим клиницистом без использования каких-либо
«экспертных оболочек», путем выбора соответствующих полей из
заранее созданной и предлагаемой ему так называемой «древовид-
ной классификации» возможных отклонений от нормы, симптомов,
синдромов и нозологических форм. Даже в системах, где реали-
зованы алгоритмы автоматической генерации заключения, такие
заключения следует рассматривать лишь как предварительные,
предназначенные для того, чтобы обратить внимание клиницис-
та на основные отклонения измеряемых параметров от преде-
лов физиологической нормы. Такие предварительные заключения
нуждаются в дальнейшей верификации и ручной корректи-
ровке.
Работа с архивом. Структурированное хранение результатов
физиологических обследований дает возможность оперативно ана-
лизировать их динамику, зарегистрированную в разное время, а
также позволяет быстро генерировать статистические и отчетные
материалы. Это весьма актуальная проблема, поскольку объем
данных, хранимых врачом функциональной диагностики, нараста-
ет лавинообразно. Поэтому наиболее важной функцией этого
модуля является организация поиска записей по их специфичес-
ким характеристикам (план и условия исследования, сведения о
пациенте и т. п.).
В этот же модуль нередко включают специальный интерфейс
для создания банка нормативных записей (как индивидуальных,
так и усредненных), а также справочника записей, характерных
для различных патологий.
Интерфейс пользователя. Современное ПО должно обеспечи-
вать так называемый «дружественный» интерфейс пользователя.
Дружественный интерфейс подразумевает наглядное представле-
ние информации на экране монитора, использование набора «меню»
и манипулятора «мышь», наличие как контекстнозависимой спра-
вочной системы, так и справочной системы ио оглавлению, лояль-
ность к ошибкам пользователя, в частности, присутствие требова-
ния подтверждения при выполнении команд, ведущих к потере
информации, и другие возможности, облегчающие работу с систе-
мой.
Хотя в последнее время ПО МПКС создастся для работы в
среде Windows 98 (95), существует значительное количество си-
стем, предназначенных для функционирования иод управлением
операционной системы MS-DOS. Это связано с тем, что в насто-
ящее время в медицинских учреждениях работает значительное
количество компьютеров с процессорами типов 386 и 286.
8. 5. Системы для проведения
функциональной диагностики
8. 5.1. Системы для исследования
функции кровообращения
При разработке МПКС для функциональных исследований сердеч-
но-сосудистой системы информационные потоки могут содержать
значительное число показателей, наиболее важные из которых при-
ведены в таблице 8.1. Окончательный выбор набора регистрируе-
мых показателей определяется конкретной медицинской диагности-
ческой задачей.
Таблица 8.1
Основные измеряемые показатели
сердечно-сосудистой системы
и их характеристики
Измеряемый показатель Производные показатели Диапазон и характеристики первичных сигналов
Кривые изменения давления (прямой метод) артериального центрального венозного в легочной артерии в камерах сердца Систолическое, диастолическое, среднее давление Максимальный до 200 Гц, обычно до 60 Гц. Границы давления, артериального 40...300 мм. рт. ст., венозного 0... 15 мм рт. ст.
Измерение артериального давления (косвенный метод) То же Аускультативные методы (метод Короткова), 30... 150 Гц. Пальпаторные критерии: 0,1...60 Гц.
Кривая пульсовой волны (косвенный метод) на пери- ферических артериях Форма пульсовой волны ана- логична форме завнсн мости давления, получаемой прямым методом, но без изолинии
Кривая плетизмограммы (объемные измерения) Измерение частоты сердеч- ных сокращений До 30 Гц Частота сердечных сокра- щений у человека состав- ляет 45...200 уд/мин
Окснметрнческая кривая Максимальный 0...60 Гц, обычно используется 0...5 Гц
Кривая объемной скорости кровотока Сердечный выброс и другие зависимые па- раметры Максимальный 0...200 Гц, обычно используется 0...60 Гц
Географическая кривая Тоже Диапазон информационных частот 0.1...100 Гц, диапазон амплитуд 0,1... 10000 мкВ
Кривая разведения индика- тора (главным образом тер- модилюцнонная кривая) То же 0...6 Гц
Электрокардиографическая кривая Частота сердечных со- кращении, показатели, характеризующие на- рушения ритма 0,05... 100 Гц; уровень сиг- нала 10 мкВ прн регистра- ции ЭКГ плода н 5 мВ при регистрации ЭКГ взрослых
В соответствии с измеряемыми физиологическими показателя-
ми существует значительное количество специализированных
МПКС для функциональных исследований системы кровообраще-
ния. Здесь мы ограничимся рассмотрением электрокардиографи-
ческих и реографических систем.
8. 5. 1. 1. Компьютерная электрокардиография
Методы анализа электрокардиосигнала. Существующие методы
автоматического анализа ЭКГ отличаются большим разнообразием,
которое обусловлено как различием решаемых задач, так и специ-
фикой исследуемых параметров сигнала.
Основой для построения алгоритмического и программного
обеспечения большинства автоматизированных систем служит сле-
дующая последовательность этапов обработки ЭКГ-сигнала:
— ввод ЭКГ;
— предобработка сигнала;
— распознавание характерных элементов;
— измерение информативных параметров и их анализ;
— интерпретация результатов анализа.
Ввод ЭКГ предполагает аналого-цифровое преобразование сиг-
нала, которое выполняется чаще всего с частотами дискретизации
от 250 до 500 Гц и точностью преобразования 8-12 бит, что обес-
печивает достаточно высокое качество представления сигнала в
цифровой форме.
На этапе предобработки для подавления помех используют
методы цифровой фильтрации, устраняющие на ЭКГ шумы различ-
ного происхождения (мышечный тремор, движения пациента,
сетевые наводки) и улучшающие за счет этого условия работы
последующих алгоритмов.
Требования к фильтрации определяются особенностью обследо-
вания. Для подавления мышечных высокочастотных (до 1000 Гц)
шумов используют цифровые фильтры низких частот, дыхатель-
ных — низкочастотных (менее 3 Гц) волн: цифровые фильтры
высоких частот, сплайн-интерполяцию. Рсжекция сетевой наводки
(50 Гц) производится с помощью полосовых фильтров, адаптивных
фильтров. Импульсные артефакты, связанные с движением паци-
ента и плохим контактом электродов с кожей, устраняются с по-
мощью фильтров высоких частот и усреднения.
В предобработку сигнала могут быть включены специальные
процедуры коррекции изоэлектрической линии (в последнее время
для этого стали использовать методы сплайн-интерполяции), филь-
трации импульсных помех, а также сжатие последовательности
дискретных отсчетов ЭКГ, благодаря которому удается сократить
избыточность исходного представления сигнала и реализовать струк-
турные методы анализа.
Наиболее важным этапом обработки ЭКГ является распознава-
ние важнейших се элементов, заключающееся в обнаружении QRS-
комплскса, выделении его характерных точек (вершин зубцов Q, R,
S, границ комплекса и зубцов), определении некоторой опорной точки,
относительно которой измеряются длительности RR-интсрвалов.
Здесь можно выделить целую группу методов, основными из кото-
рых являются следующие:
— методы, использующие анализ первой производной сигнала;
— структурные методы, основанные на предварительной сег-
ментации сигнала, представляющие его в виде последователь-
ности простейших элементов и последующем грамматичес-
ком разборе получаемой при этом цепочки символов;
— корреляционные методы, использующие анализ корреляци-
онной функции между входной ЭКГ и несколькими образцами
желудочкового комплекса.
Последующие этапы автоматического анализа ЭКГ определя-
ются конечной целью исследования и реализуются с использова-
нием различных методов цифровой обработки сигнала.
При анализе ЭКГ первостепенный интерес для врача представ-
ляют временная эволюция и статистика распределения структур-
ных параметров: временных интервалов (RR, PQ, QRS, ST)
и амплитуд (Р, R, ST, Т). Поэтому важную группу составляют
методы обработки ЭКГ, основанные на измерении параметров,
используемых врачом при расшифровке ЭКГ. К ним относят-
ся значения амплитуд и длительность зубцов ЭКГ, интервалы меж-
ду ними. Алгоритмы классификации сердечных аритмий, строя-
щиеся посредством формализации врачебной логики, используют
огромное число параметров и отличаются высокой степенью слож-
ности.
В этой группе важное место занимает оценка смещения ST-cer-
мента относительно изолинии, позволяющая определить степень
ишемии. Для улучшения измерений в области ST-сегмента исполь-
зуют усреднение сигнала.
Другой класс задач связан с непрерывной обработкой ЭКГ с
целью обнаружения ранних аритмий и предотвращения более тя-
желых состояний больного. Особенность используемых методов
анализа .ЭКГ определяется тем, что признаки нарушений ритма и
проводимости сердца заключены как в изменении длительности RR-
ннтервалов, так и в изменении формы желудочковых комплексов
ЭКГ.
Первая группа методов предполагает анализ морфологических
свойств QRS-комплекса при описании его в виде последовательно-
сти дискрециях отсчетов пли их производных. Алгоритмы распоз-
навания аномальных форм желудочкового комплекса основаны, как
правило, на сравнении каждого обнаруженного комплекса с неко-
торым эталоном, хранящимся в памяти ЭВМ. Они используют либо
корреляционные методы анализа, либо программы, основанные на
измерении расстояния между векторами отсчетов сравниваемых
комплексов. Вычисленные коэффициенты взаимной корреляции либо
расстояния сравниваются с некоторыми порогами, задающими меру
отклонения анализируемого комплекса относительно эталона.
В большинстве алгоритмов обнаружения аритмий используются ло-
гические решающие пранпла, объединяющие признаки изменения
формы желудочковою комплекса и длительное пт соответствующих
RR-iiiucpiuuion.
Вторая группа методов строит описание формы желудочкового
комплекса в виде признаков, которые вычисляются по характер-
ным точкам кардпоцикла, получаемым на этапе распознавания
основных элементов ЭКГ. Классификация комплексов осуществля-
ется методами кластерною анализа с ттспользовапнем различных
мер близости между ними. Эгтт методы проще реализуются н в го
же время обеспечивают достаточно высокое качество распознава-
ния аритмий.
При решении задач контроля состояния ортапн.тма под воздей-
ствием различных факторов почти всегда исследуют ритм сердеч-
ных сокращений, осуществляя математическую обработку RR ин-
тервалов. Чаще всею применяют структурный анализ рптмот рамм,
анализ тис тот рамм, а для выделения периодических составляющих
риIмотрамм 1.1 методы корреляционною и спектрального авали
за. 11спол1>лоттапт1е всех этих методов преследует в основном одну
цель: дать меру изменчивости ритма сердечных сокращений в
различных состояниях организма, под которыми понимают состо-
яние покоя, различные нагрузки (умственные и физические) или
разные виды патологии.
Электрокардиографические МПКС. В настоящее время оте-
чественными фирмами выпускается несколько модификаций элек-
трокардиографических систем: компьютерный электрокардиограф
«Кардис» («Геочипк электронике», Москва); комплекс ЭКГ диаг-
ностики ПК3060 («Интрон», Краснодар), система регистрации,
хранения и исследования электрокардиограмм «Easy ECG» (Ате-
омедика Софт, Москва), электрокардиоанализатор компьютерный
«Кардиограф» (МБН, Москва), цифровой компьютерный электро-
кардиограф KARDi («Медицинские компьютерные системы», Мос-
ква), комплекс функциональных исследований сердца «Polysystem-
4FS» (Медитек, Москва), электрокардиограф «Диамант-К»
(Диамант, Санкт-Петербург), портативный 12-канальный электро-
кардиограф «Кардиометр-МТ» (Микард-Лана, Санкт-Петербург)
п ряд других.
Рассмотрим для примера электрокардиографическую систему,
входящую в диагностическую систему «Валента» (Санкт-Петербург,
«Нео»),
Система предназначена для электрокардиографического обсле-
дования с одновременной записью 12 общепринятых отведений и
их машинной интерпретацией для взрослых и для детей.
Используемый алгоритм синдромального (контурного) анализа
ЭКГ предназначен для выявления основных ЭКГ синдромов по
результатам автоматизированного обмера ЭКГ. Алгоритм основан
на врачебной логике: сравнении параметров ЭКГ с диагностичес-
кими критериями, выбранными с учетом особенностей аппаратных
и программных средств системы, данных литературы, эксперимен-
тальных и опытных данных.
Пропускная способность системы позволяет выполнять до 12
исследований в час, включая время наложения электродов, распе-
чатку кривых и заключения. Наличие скринирующих ЭКГ-заклю-
чений делает возможным применение системы на первых уровнях
массовых обследований населения.
Аппаратно система представляет собой комплекс, состоящий из
компьютера типа IBM PC, устройства преобразования и ввода в
компьютер кардиоенгналов и электрокардиографа.
Программное обеспечение, как указывалось выше, может быть
рассмотрено в виде совокупности б модулей.
Планирование обследования в системе практически отсутству-
ет, так как все установки сделаны* «по умолчанию», т. е. разработ-
чиком системы, и ограничивается выбором каналов (отведений).
На этапе проведения обследования осуществляется синхрон-
ная запись до 12 общепринятых отведений в течении 4 с и запись
II отведения в течении 40 с с непосредственным отображением
кардиосигналов на мониторе компьютера.
Этап просмотра и корректировки записей позволяет просмот-
реть все записанные кардиоциклы как по 12 отведениям в 4-се-
кундной записи, так и в 40-секундной записи II отведения. При-
чем указываются границы временных интервалов и амплитуд
PQRST комплексов, которые выбрала система, и предоставляется
возможность их ручной корректировки. Это позволяет редактиро-
вать и результаты машинной интерпретации ЭКГ.
На этапе вычислительного анализа создаются таблицы ампли-
тудно-временных характеристик всех элементов ЭКГ с кодами
конфигурации формы зубцов (Pl, Р2, Q, R, S, RI, SI, Т1, Т2, Jv, ST,
FP, FST, FT, PQ, QRS, QT). Кроме того, по 40-секундной записи
определяются статистические характеристики RR-интервалов.
Оформление заключения осуществляется автоматически — в
виде машинной интерпретации ЭКГ, как электрофизиологического
синдромального заключения (для взрослого или детского возра-
ста), представленного в привычной для врача форме. Интерпре-
тация ЭКГ содержит заключения по контуру и ритму с исполь-
зованием более 100 элементарных заключений. Номенклатура
заключений разработана с учетом существующих методических
рекомендаций, состоит из словаря заключений (основных терми-
нов), сформулированных согласно требованиям ВОЗ, и включает
10 диагностических классов. Предусмотрена диагностика наруше-
ний ритма сердца, инфарктов миокарда, (включая стадии и лока-
лизацию), блокад пучков Гиса и других нарушений проводимости
(в том числе блокад AV-сосдинения), гипертрофий и т. д. Врачу
предоставляется возможность проконтролировать и отредактиро-
вать заключение.
В системе предусмотрена работа с архивом, причем в архиве
хранятся как автоматическая интерпретация, так и сформирован-
ное врачебное заключение. Система позволяет вывести па экран
Н—1531
кривые, записанные ранее, и осуществить оценку динамики ЭКГ
наложением кривых, записанных в разное время. Архивная
запись одного наблюдения занимает на диске объем около 20
Кбайт.
К недостаткам системы может быть отнесены жесткая заданность
проведения обследования и ограниченность методов вычислитель-
ного анализа ЭКГ
8. 5. 1.2. Компьютерная реография
Методы обработки реосигнала. Реография — один из наиболее
информативных неинвазивных методов исследования сосудистой
системы, с помощью которого можно обследовать практически лю-
бой орган. В методиках исследования гемодинамики сосудистых зон
выделяют специфические объемные и скоростные показатели, а также
общие амплитудно-временные параметры реосигналов и их соотно-
шения.
Поэтому при анализе реограммы (РГ) врача главным образом
интересуют показатели различных структурных отношений, ла-
тентности, диапазона изменения сигнала, скорости его возрастания
и уменьшения, интегральные характеристики (площади под уча-
стком кривой) и др. Для реограммы важное значение имеет оп-
ределение характерных точек (например, начала подъема волны)
и основных амплитудных и интервальных параметров. При этом
либо используют ручное считывание визирами, либо используют
опорный сигнал (например, R-зубец электрокардиограммы).
Оценку параметров осуществляют по индивидуальным волнам
или по результатам усреднения серии волн и накоплению их в
специальном внутреннем массиве. Далее с помощью введенных
формул могут вычисляться различные индексы и производные
характеристики (например, ударный и минутный объемы крови).
Так для исследования центральной гемодинамики может быть
использована формула Кубичека для определения ударного объе-
ма с учетом периметра грудной клетки, при интегральной реогра-
фии для вычисления ударного объема может быть использована
формула Тищенко и т. д.
Географические МПКС. В настоящее время промышленнос-
тью выпускается несколько модификаций компьютерных реогра-
фических систем: реограф РФ-02 (НИОТК АМТН РФ, Ижевск),
реографическая система «Реан 131» (НПКФ «Медиком Лтд», Та-
ганрог), реографическая система «Мицар-РЕО» («Мицар», Санкт-
Петербург), компьютерный 6-канальный реограф «Рео-Спектр-3»
(«Нейрософт Лтд», Иваново), комплекс «Реокартограф» (МБН,
Москва), комплекс для оценки параметров центральной гемоди-
намики «Рсодин» (Медасс, Москва) и ряд других.
В качестве примера рассмотрим систему «Рсоанализатор «Ди-
амант-Р» (Диамант, Санкт-Петербург). Система представляет со-
бой программно-аппаратный комплекс для объективного контроля
и оценки состояния центральной, периферической и органной ге-
модинамики человека. Комплекс «Диамант-Р» предназначен для
исследования кровообращения в конечностях, мозгового кровото-
ка, центральной гемодинамики во взаимосвязи с изменениями
дыхательной системы и состояния водного баланса организма
человека, для диагностики и контроля эффективности лечебно-
профилактических мероприятий в кардиологии, пульмонологии,
анестезиологии и реанимации, спортивной медицине, при скринин-
говых обследованиях населения и в других областях здравоохра-
нения.
Система позволяет проводить реовазографию, реоэнцефалогра-
фию, интегральную реографию тела, торакальную реографию.
Способы измерения рсосигнала — тетраполярный и биполярный.
Анализ реографического сигнала осуществляется с использованием
опорного электрокардиографического сигнала.
Аппаратно система представляет собой реограф, устройство со-
пряжения и IBM-совместимый персональный компьютер. Сопряже-
ние с компьютером осуществляется посредством интерфейса RS-232C.
Количество каналов регистрации — 2 реографических и 1 электро-
кардиографический. Точность и стабильность измерений повышает-
ся за счет применения прецезионного калибровочного сигнала. Галь-
ваническая развязка повышает безопасность использования.
Измерение импеданса осуществляется в пределах 10-400 ом с точ-
ностью 5%. Рабочие частоты зондирующего тока: 10, 30, 40, 50, 75, 100,
200, 500 КГц.
Программное обеспечение поддерживает дружественный интер-
фейс с пользователем. Предусмотрена удобная справочная подсказ-
ка. к
На этане планирования обследования осуществляется выбор ме-
тодики, установка текущего отведения, выбор интересующих показа-
телей, вводятся фамилия врача, данные пациента и базисные сопро-
тивления.
При проведении обследования обеспечивается оперативный конт-
роль и отображение на экране монитора регистрируемых реограмм.
Допускается проведение до 8 тестов (каждый тест до 120 с) в одном
исследовании. Предусмотрена возможность проведения функциональ-
ных проб.
В режиме просмотра и редактирования записей осуществляется
контроль качества автоматического выполнения разметки, выявле-
ния двшательных артефактов. При необходимости предусмотрена
возможность ручной коррекции: выбор участка кривой для обра-
ботки, изменение расположения опорных точек на реограмме. Здесь
же принимается решение о методе расчета количественных показа-
телей — по усредненной реограмме или по одной реоволне.
Модуль вычислительного анализа обеспечивает расчет необхо-
димых показателей. К ним относятся ударный и минутный объемы
крови, ударный и сердечный индексы, количество вне— и внутри-
клеточной общей жидкости, частота сердечных сокращений, показа-
тели гемодинамической обеспеченности и напряженности дыхания,
реографический, дикротический, диастолический индексы, длитель-
ность анакротической и дикротической фаз, время распространения
систолической волны, венозный отток и другие (всего более 70 по-
казателей). Проводится автоматическое нормирование показателей
с учетом роста, веса, пола и возраста обследуемых. Обработка реог-
рамм, анализ и оценка результатов не превышают 10 с.
На этапе оформления заключения осуществляется автоматизиро-
ванная оценка результатов и предлагается синдромальное заключе-
ние по методикам РЭГ, РВГ, ИРГТ, ТРГ, которое может быть откор-
ректировано врачом.
Модуль работа с архивом предусматривает сохранение результа-
тов обследования в электронном архиве и на бумаге. Имеются воз-
можности поиска в архиве по номеру или по фамилии пациента.
Одна архивная запись занимает около 20 КБ.
8. 5. 2. Системы для исследования
органов дыхания
Как и в случае исследования сердечно-сосудистой системы при ис-
следовании системы дыхания информационные потоки могут содер-
жать значительное число показателей. Основные показатели систе-
мы дыхания приведены в таблице 8.2.
Таблица 8.2
Основные измеряемые показатели системы дыхания
и их характеристики
Измеряемый показатель Производные показатели Диапазон и характеристи- ки первичных сигналов
Кривая скорости газообмена (пневмотахотрамма) Частота дыхания, дыхательный объ- ем Частотные компоненты до 40 Гц; нормальный воздухо- обмен — 25O...5OO мл/с, максимальный — 8 л/с
Измерение частоты дыхания Кривая изменения темпера- туры в носовой полости Частота дыхания У человека средняя частота дыхания составляет 12...40 дыхательных движений в 1 мин 0... 10 Гц
Кривая, характеризующая механические перемещения грудной стенки То же 0... 10 Гц
Кривая внутриплеврального давления * 0... 10 Гц
Измерение дыхательного объема Концентрация кислорода, уг- лекислого газа, диоксида азо- та или галотана в выдыхае- мом воздухе Сердечный вы- брос н зависимые параметры У взрослого человека нормаль- ный дыхательный объем со- ставляет 600 мл, 6...8 л/мин Нормальное содержание уг- лекислого газа 0.. 10% (в конце выдоха 4..6%), диок- сида азота— 0... 100%, гало- тана—0 ..3%
Газовый состав кровн: кривая парциального давления кислорода Обычно до 1 Гц. Нормаль- ный уровень для давления кислорода 0.. 800 мм рт. ст., гипербарический уровень составляет 800. .3000 мм рт. ст
Окончание табл. 8.2
Измеряемый показатель Производные показатели Диапазон и характеристи- ки первичных сигналов
кривая pH Диапазон сигнала 0 .700 мВ соответствует диапазону уровня pH
кривая парциального давления углекислого i ла Нормальный диапазон сиг- нала 0 . +150 мВ соответст- аует парциальному давле- нию углекислого газа от 1 до 100 мм рт. ст.
Выбор набора регистрируемых показателей, как и ранее, опреде-
ляется конкретной задачей исследования. Для каждого из регистри-
руемых показателей существуют соответствующие специализирован-
ные системы. Здесь ограничимся рассмотрением систем для
исследования функции внешнего дыхания.
8. S. 2. 1. Компьютерное исследование
функции внешнего дыхания
Методы анализа параметров дыхания. Для исследования функ-
ции внешнего дыхания из числа показателей, приведенных в таб-
лице 8.2, обычно используются пневмотахограмма (ПТГ) и плевраль-
ное давление (ПД). Рассмотрим подробнее методы анализа ПТГ и
ПД.
Кривые ПТГ и ПД взаимосвязаны и часто анализируются совме-
стно. Наибольшую сложность представляет определение моментов
начала и конца вдохов. Удобнее всего выделять дыхательные циклы
по кривой ПТГ по пересечениям нулевого уровня. Однако задача
осложняется ввиду присутствия помех. Поскольку частотный спектр
ПТГ и шумового сигнала близки и перекрываются, метод фильтра-
ции неэффективен. Поэтому целесообразно использование логичес-
ких алгоритмов с временной селекцией помех. После формирования
массивов точек начал и концов вдохов, по кривым ПТГ и ПД опреде-
ляются значения характерных точек. Экстремальные значения ПД и
ПТГ при вдохе и выдохе могут определяться методом перебора, вви-
ду относительно небольшого количества точек и достаточной гладко-
сти кривых.
На примере анализа системы дыхания покажем некоторые спосо-
бы определения производных показателей по первично измеряемым.
Методы оценки параметров системы внешнего дыхания могут быть
основаны на однокамерной модели механики и газообмена в легких.
Необходимо рассчитывать параметры каждого дыхательного цикла
(отдельно для вдоха и выдоха) и затем усреднять за период измере-
ния.
Значения объемов вдоха и выдоха могут быть определены путем
численного интегрирования кривой ПТГ за период вдоха (выдоха).
Интегрирование может осуществляться методом прямоугольников
ввиду относительно высокой частоты дискретизации
VM = IhAt,
где hi — значения отсчетов пневмотахограммы, At — период дис-
кретизации по времени, п — длительность вдоха (выдоха). Анало-
гично определяется объем выдоха.
Минутный объем (МОД) и частота дыхания (ЧД) определяются
по формулам:
МОД = (ЕУм1) /т11э,
ЧД = 1 / Т„ ,
где 1 — число вдохов за период измерения, Тнэ — период измере-
ния.
Значения работы вдоха и выдоха определяется интегрированием:
AU6U.w = At^<h1 +h(lXP, + Р1()/4 ,
A«,WM = At5:<+h1|)<pc1+prt.i)/4-
AM„ = At(Xh, )Р ,
А = А , — А ,
неэл м ибш эл
где А^ — общая работа на вдохе;
А^ — активная составляющая работы выдоха;
Aj?im — эластическая составляющая работы вдоха;
А(1ем — неэластическая составляющая работы вдоха;
Р — значения отсчетов плеврального давления;
Р Р — значения плеврального давления в начале и конце вдоха;
Р — значения плсврально! о давления на выдохе, удовлетворяю-
щие условию Р( < Ро
Мощности определяются делением значений соответствующих
работ на время измерения T(ij.
Сопротивления вдоху и выдоху определяются для каждого от-
счета времени и усредняются за время вдоха (выдоха):
Rm = (Р р - Рт(Л) / hm ,
где Р — среднее значение плеврального давления за время вдо-
ха (выдоха);
Ртэ1 — эластический компонент плеврального давления;
Pm„ = Vm/C + P ;
С — эластичность резервуара;
С = V д / (Рп - Ро) .
Помимо приведенных выше параметров механики дыхания мо-
жет быть определен еще ряд других показателей.
Таким образом, ПТГ и ПД позволяют рассчитать основные пара-
метры системы внешнего дыхания в соответствии с приведенными
выше соотношениями.
МПКС для исследования функции внешнего дыхания. Отече-
ственными фирмами выпускаются различные системы для исследо-
вания функции внешнего дыхания: компьютерный спирометр «Спи-
роТест_РС» («Нейрософт», Иваново), пневмотахограф «Спиропан»
(Микард-Лана, Санкт-Петербург), спирометр С-ОЗА («СКТБ «Био-
физприбор», Санкт-Петербург), компьютерный профессиональный
еппроанализатор «Этон-01-22» (Этой, Москва) и ряд других.
Для примера рассмотрим систему «Спироанализатор «Диамант-
С» (Диамант, Санкт-Петербург). Это компьютерная система для ис-
следования и оценки механических свойств аппарата вентиляции че-
ловека, предназначенная для диагностики и контроля эффективности
лечебно-профилактических мероприятий в различных областях здра-
воохранения. Система позволяет проводить:
— спирографические исследования;
— исследования отношений «поток-объем» во время форсиро-
ванного выдоха;
— ингаляционные бронхолитические и провокационные про-
бы;
— автоматизированную оценку состояния дыхательной систе-
мы и динамики ее изменений.
Выполнение стандартного исследования занимает около 5 мин.
Аппаратно система выполнена в виде пневмотахометра, под-
ключаемого к компьютеру типа IBM PC посредством интерфейса
RS-232C. Пределы измерения системы: по потоку — 0-18 л/с; по
объему - 0-10 л. Погрешность измерений менее 3 %. Сопротивле-
ние потоку в измерительной трубке — 10 мм Н^О. Дыхательная
трубка легко разбирается и дезинфицируется, при измерении ис-
пользуются одноразовые сменные загубники. Для калибровки сис-
темы используется прецизионный шприц объемом 1 л.
Программное обеспечение предоставляет пользователю «друже-
ственный» интерфейс: наглядное представление информации на эк-
ране монитора, использование набора «меню» и манипулятора
«мышь», наличие контекстнозависимой справочной системы и др.
На этапе подготовки обследования осуществляется ввод данных
о пациенте и о состоянии окружающей среды (температура, давле-
ние, влажность), выбор режима обследования (спирография или
«поток-объем»), проводится калибровка пневмотахометра. В режи-
ме «поток-объем» задается способ обработки кривой: по одиночной
кривой или по огибающей из трех тестов. Кроме того, производится
выбор системы должных величин.
При проведении обследования обеспечивается оперативный конт-
роль по отображаемым на экране монитора спирограмме или кривой
«поток-объем». В одном обследовании допускается проведение спи-
рографического исследования в течение до 100 с и до 8 форсирован-
ных выдохов.
На этапе просмотра и редактирования записи осуществляется
автоматическая разметка, т. е. контроль качества выполнения теста,
поиск наиболее репрезентативного участка кривой. Предусмотрена
также ручная коррекция — возможность выбора альтернативного
участка кривой для обсчета.
Этап вычислительного анализа позволяет провести вычисление
необходимых показателей. При спирографии отображаются пока-
затели: жизненные емкости легких вдоха и выдоха, дыхательный
объем, частота дыхания, времена вдоха и выдоха, их отношение,
минутный объем дыхания и т. д. (всего 11 показателей). При фор-
сированном выдохе — жизненная емкость легких при вдохе, фор-
сированная жизненная емкость легких, объем форсированного вдо-
ха, время выдоха и т. п. (всего 12 показателей). Важной
особенностью рассматриваемой системы является расчет индивиду-
альных должных показателей для обследуемого пациента и их со-
поставление с полученными в проводимом обследовании. Предус-
мотрена возможность сопоставления текущих показателей с
полученными ранее.
Оформление заключения выполняется в автоматизированном ре-
жиме: система предлагает оценку состояния дыхательной системы
(синдромальное заключение) и динамики ее изменений и предос-
тавляет возможности для редактирования заключения.
На этапе «работа с архивом» обеспечивается сохранение резуль-
татов исследования в электронном архиве и на бумаге. База дан-
ных на пациентов поддерживает 7 архивов по 24 000 наблюдений в
каждом. Поиск в архиве осуществляется в режиме просмотра.
8. 5. 3. Системы для исследования головного мозга
К системам для исследования головного мозга могут быть отнесены
электроэнцефалографические, реоэнцефалографические, различные
томографические системы и ряд других. Здесь мы ограничимся
рассмотрением электроэнцефалографических систем.
Компьютерная электроэнцефалография.
Методы автоматической обработки ЭЭГ в клинических исследо-
ваниях связаны с решением следующих задач:
— анализ фоновой активности (ЭЭГ рассматривается как сум-
ма непрерывных процессов);
— количественная оценка специфических паттернов (острых
волн, комплексов пик-волна, К-веретен и т. д.);
— оценка вызванной активности.
К методам оценки фоновой активности в первую очередь относят:
— частотный (спектральный) анализ ЭЭГ;
— корреляционный анализ;
— периодометрические методы.
Частотный анализ ЭЭГ выполняется с помощью набора фильт-
ров, полосы пропускания которых соответствуют физиологическим
ритмам ДЕЛЬТА - (0.35-4.2) Гц; ТЕТА - (4.5-7.4) Гц; АЛЬФА -
(7.7-13.4) Гц; БЕТА - (13.7-30) Гц; ГАММА - (31-70) Гц. Филь-
тры избирательно выделяют только те составляющие ЭЭГ, частоты
которых соответствуют полосе пропускания. Это позволяет оцени-
вать степень выраженности различных ритмов в анализируемой ЭЭГ,
а также изменение их во времени и при различных воздействиях.
Пространственные соотношения биоэлектрической активности мозга
исследуют в форме томографических карт головы, критерием пост-
роения которых является изменение различных параметров ритмов
ЭЭГ (фаза, период, амплитуда и т.д.).
Более глубокий частотный анализ, называемый спектральным ана-
лизом, позволяет получить полную информацию о частотном составе
ЭЭГ. Обычно вычисляют энергетический спектр, отражающий рас-
пределение мощности по частотам, и взаимный комплексный спектр,
позволяющий судить о связи двух процессов п их фазовых соотно-
шениях.
При анализе спектров мощности сигнала чаще всего используют
параметры: среднюю частоту спектра (fcp), учитывающую вес всех
частотных составляющих ЭЭГ; эффективную полосу частот (Гэф),
характеризующую величину размытости спектра относительно сред-
ней частоты; среднюю мощность. Для оценки выраженности от-
дельных частотных компонентов ЭЭГ вычисляют отношение амп-
литуды каждого пика, выделенного в спектре, к средней мощности.
Это даст возможное и» количественно оценивать соотношение дан-
ного ритма с другими числимыми составляющими ЭЭГ, а также
сопоставлять степень выраженности анализируемой частоты в раз-
ных (идслах мозга.
При корреляционном анализе фоновой активности исследуют как
авюкорреляциопную, так и корреляционную функции Построение
и анализ автокорреляционной функции является мощным средством
выделения гармонических колебаний в кпазиисриодпческом процес-
се, к которому можем быть отнесен ЭЭГ пн пал Вычисление корре-
ляционной функции двух ЭЭГ-сигпалов позволяет оценивать сте-
.пепь связи биоэлек|рических процсссоп в разных точках головною
мо.па, временные сдвиги завпсимос1и между процессами и выделяп»
общие периодические составляющие Эю особенно важно для изу-
чения механизмов и путей функциональных связей между активнос-
тью различных отделов мозга.
Периодометрические методы более простые и позволяют органи-
зовать обработку ЭЭГ в реальном масштабе времени. К ним отно-
сятся прежде всего методы, основанные на представлении каждого
анализируемого сигнала в виде элементарных колебаний, характери-
зуемых определенной длительностью и амплитудой. Выделение этих
волн производится разными способами: по пересечению нулевой
линии, по локальным экстремумам, по последовательности локаль-
ных экстремумов и дополнительным ограничениям, связанным с их
относительной амплитудой и местоположением. В результате исполь-
зования различных алгоритмов сегментирования кривой ЭЭГ опре-
деляются средняя частота, средняя амплитуда, относительный вре-
менной индекс выделенного ритма, а также соотношение медленных
и быстрых компонентов ЭЭГ. Более полную информацию о типе
фоновой активности можно получить, рассматривая наряду с пересе-
чениями нулевой линии самим процессом пересечения нулевой ли-
нии ее производными.
Особое значение для клинических исследований имеет распозна-
вание и анализ функционально значимых паттернов, например, в слу-
чае контроля появления эпилептических спайков и острых волн од-
новременно по всем каналам обработки ЭЭГ. Задача автоматического
распознавания паттернов решается разными способами:
— на основе анализа параметров выделяемых полуволн ЭЭГ;
— с использованием оптимальной фильтрации сигнала;
— методами обратной фильтрации.
В клинических условиях исследование вызванной активности свя-
зано в основном с задачей классификации результатов электрофизи-
ологического обследования и проводится, как правило, с использова-
нием метода синхронного накопления вызванных потенциалов (ВП).
Предварительным преобразованием здесь является усреднение ВП,
которое должно быть строго синхронизировано относительно стиму-
ла, реакции или от любого другого выбранного опорного момента
(например, характерного изменения какого-либо биосигнала). При
этом усреднение может производиться строго последовательно, вы-
борочно, с отсевом артефактов, предварительной фильтрацией или
согласно некоторому сложному логическому условию. Требования к
частотному диапазону (от 100 Гц для медленных ВП до 10 КГц для
стволовых ВП) и размеру эпохи анализа (от 10 с для медленных
ВП до 10 мс для стволовых ВП) находятся на пределе возможнос-
тей аппаратуры, поэтому удовлетворяются лишь при тщательной
программной реализации.
Все рассмотренные методы обработки ЭЭГ широко используются
в системах автоматизации клинических и экспериментальных ней-
рофизиологических исследований.
Электроэнцефалографические МПКС. В настоящее время оте-
чественными фирмами выпускается несколько современных элект-
роэнцефалографов, близких по своим характеристикам. Это, в част-
ности, электроэнцефалографическая система «Сопап» («Информатика
и компьютеры», Москва), элекгроэнцефалограф «Мицар-ЭЭГ» («Ми-
цар», Санкт-Петербург), «Нейрон-Спектр-3» («Нейрософт», Ивано-
во); анализаторы компьютерные «Энцефалет 131-01» и «РИСТА 131
ЭЭГ» (НПКФ «Медиком Лтд», Таганрог), комплекс компьютерный
«Нейровиза» (ТОО «Биоскон», Москва), система «Нейрокартограф»
(НМФ МБН, Москва), цифровой компьютерный элекгроэнцефалог-
раф «НейроВизор-24» (Медицинские компьютерные системы, Моск-
ва) и ряд других.
Системы для исследования головного мозга будем рассматривать
на примере элекгроэнцефалографа «Телепат-104Д» (ООО «Потен-
циал», СПб). Энцефалограф «Телепат-104Д» — это приборно-ком-
пьютерная система для исследования биоэлектрической активности
головного мозга. Она предназначена для регистрации и обработки
электроэнцефалограмм и позволяет осуществлять функциональную
диагностику и проводить контроль эффективности лечебно-профи-
лактических мероприятий в нейрофизиологии, нейрохирургии, педи-
атрии, анестезиологии и реанимации, спортивной медицине и в дру-
гих областях здравоохранения. Система позволяет проводить:
электроэнцефалографию максимально в 28 отведениях, фотостиму-
ляцию и регистрацию вызванных потенциалов. Методики регистра-
ции и обработки энцефалограмм соответствуют международным стан-
дартам и утверждены Минздравом России.
Аппаратно система выполнена в виде двух стоек: биоусилителей
и фотостимулятора. Система компактна и допускает возможность
размещения на стеллаже или письменном столе. Обе стойки под-
ключаются к стандартному компьютеру класса IBM PC с процессо-
ром типа 386 и выше. Подключение осуществляется посредством
интерфейсной платы, устанавливаемой в разъеме расширения компь-
ютера. Интерфейсная плата содержит высококачественный аналого-
цифровой преобразователь. Точность и стабильность измерений обес-
печивается применением неполяризующихся электродов н
прецизионных малошумящих усилителей. Высокая помехозащищен-
ность позволяет проводить обследования в неэкраиированных поме-
тениях за счет использования отключаемого режекторного фильтра
50 Гц и автоматической блокировки неиспользуемых входов усили-
телей. В системе обеспечена защита пациента от опасных напряже-
ния и тока за счет гальванической развязки.
Программное обеспечение системы выполнено на уровне совре-
менных требований к интерфейсу с пользователем (система меню,
графическое представление информации, контекстно зависимая под-
сказка и т. и.). Операционная система Windows 98/2000.
На этапе подготовки обследования можно осуществить выбор
из семи стандартных методик (монтажей) съема ЭЭГ или предос-
тавляется возможность сформировать гюканально любое сочетание
отведений. Далее устанавливается необходимое количество регист-
рируемых отведений (каналов). Осуществляется программное уп-
равление работой энцефалографа — индивидуальная настройка био-
усилителей (устанавливаются верхняя и нижняя границы полосы
пропускания, частота дискретизации, коэффициенты усиления). В
случае автоматизированного проведения обследования устанавли-
ваются длительности и количество фрагментов записи. При необ-
ходимости устанавливаются параметры фотостимуляции (длитель-
ность и частота вспышек). Кроме того, на этом этапе задаются
режимы отображения ЭЭГ на экране монитора (скорость просмот-
ра, вид).
При проведении обследования обеспечивается оперативный конт-
роль проведения исследования, т. е. графическое отображение на
экране монитора энцефалограмм в режиме реального времени.
В этих условиях проводится проверка качества наложения электро-
дов. Запись ЭЭГ возможно осуществлять как в режиме ручного уп-
равления (с клавиатуры ЭВМ), так и в автоматическом режиме с
установленными ранее параметрами. Включение фотостимулятора
выполняется с клавиатуры.
На этапе просмотра и корректировки данных предоставляются
возможности выбора участка кривой для последующей обработки и
исключения артефактов. Эти процедуры осуществляются с помощью
горизонтального и двух вертикальных маркеров. При просмотре
возможно изменение вертикального и горизонтального масштабов
сделанной записи и определение цифровых значений амплитуд ЭЭГ
в интересующих точках.
Вычислительный анализ предусматривает вычисление спектров,
построение цветовых карт для всех ритмов (топограмм), динамичес-
кое отображение вызванных потенциалов, построение гистограмм,
когерентный анализ и расчет индексов ЭЭГ.
Оформление заключения осуществляется посредством выбора
адекватных формулировок из последовательно предлагаемых в ок-
нах сменяющихся автоматически меню. Выбранные формулировки
автоматически включаются в текст итогового документа, по оконча-
нии выбора текст может быть подвергнут редактированию и допол-
нен по усмотрению врача.
Сохранение результатов исследования предусмотрено в электрон-
ном архиве и на бумаге. Одна архивная запись занимает объем око-
ло 50 Кбайт.
8. 5. 4. Системы для ультразвуковых исследований
Существуют различные методы ультразвуковых (УЗ) исследований:
допплерография, эхотомография, дуплексное сканирование, транскра-
ниальная допплерография, транскраниальная сонография и другие.
В данном пособии ограничимся рассмотрением эхотомографических
систем.
Компьютерная эхотомография. Эхотомографические системы
предназначены для получения статических (неподвижных) и дина-
мических (подвижных) изображений (эхограмм) различных орга-
нов человека.
Аппаратно системы представляют собой комплект из УЗ датчи-
ка, блока ультразвукового, устройства сопряжения и компьютера. В
качестве УЗ датчиков используются либо датчики с механическим
секторным сканированием, либо с электронным сканированием (ли-
нейные решетки, конвексные датчики). В ультразвуковом блоке осу-
ществляется аналоговая обработка сигналов, поступающих с датчи-
ка. Устройство сопряжения обычно содержит скан-конвертер,
обеспечивающий аналого-цифровое преобразование сигналов и фор-
мирование УЗ изображений в цифровой форме. В компьютере осу-
ществляется обработка и анализ УЗ изображений.
Отличительной особенностью программного обеспечения УЗ си-
стем от ранее рассмотренных является необходимость обработки и
анализа изображений. Здесь важное значение приобретают харак-
теристики выводимого на экран изображения: число точек по гори-
зонтали и вертикали, число градаций степеней яркости и т. н. В
современных отечественных системах изображения достигают раз-
решения 512x512 точек с 64 градациями яркости (6 разрядов).
Другой важной особенностью являются предоставляемые про-
граммным обеспечением возможности обработки изображений. Сюда
в первую очередь относятся возможности изменения контрастности,
выделение контуров областей. Окончательное оконтуривание отдель-
ных областей для последующего анализа осуществляется либо вруч-
ную с помощью курсора или с помощью набора геометрических фи-
гур (круг, овал и др.), либо в полуавтоматическом режиме по уровням
одинаковой яркое гп Далее обычно производят подсчет площадей
выделенных областей. Все эти методы позволяют врачу анализиро-
вать цифровые изображения, выводимые на экран монитора.
Эхотомографические МПКС. В нашей стране разработаны и из-
готавливаются лишь простейшие УЗ системы с механическим сек-
торным сканированием и несколько упрощенных моделей с линей-
ным электронным сканированием, в их числе: система с электронным
и механическим сканированием для многоцелевых исследований
•«Сономед — 400/SE» (АО «Спектромед», Долгопрудный), эхоэние-
фалограф «РС-Brain» (НФТ «Медуза», Нижний Новгород), комп-
лекс «Эхоэнцефалограф» (МБН, Москва), комплекс ультразвуковой
диагностики «КУД-01-МИК» (Медицинские Сканеры, Москва), эхо-
томоскоп ЭТС-М01 (Арзамасский приборостроительный завод, Арза-
мас) и ряд других.
В качестве примера рассмотрим сканер ультразвуковой диагнос-
тический эхотомокардиоскоп ЭТКС-ДМ-04 «Ультраскан» («Ратекс»,
«МТЛ», Санкт-Петербург). Система предназначена для проведения
исследований сердца, органов брюшной полости и малого таза, в кар-
диологии и акушерстве. Виды формируемых эхограмм — М, В, В+М,
2В. Разрешающая способность системы — 2,5 мм поперечная и 1,0 мм
продольная при 64 градациях яркости изображения. Отображаемая
дальность от 60 мм до 180 мм при мертвой зоне до 15 мм.
«Ультраскан» представляет собой систему с механическим сек-
торным сканированием. В качестве УЗ-датчика используется анну-
лярная антенная решетка с фокусировкой как в плоскости сканиро-
вания, так и в ортогональной плоскости. Для обеспечения секторного
сканирования применяется высоконадежный бесшумный сбаланси-
рованный привод качания антенны, осуществляющий сканирование
в секторе 60 и 90 градусов. Используется электронная динамическая
фокусировка, дающая высокую разрешающую способность во всем
диапазоне глубин зондирования. Рабочая частота датчика — 3.5 МГц.
Программное обеспечение системы может быть рассмотрено в обыч-
ной последовательности.
На этапе подготовки обследования вводится медицинская карта
пациента, задаются характеристики обследования: отображаемая даль-
ность, амплитудные характеристики тракта, выбор специальных ре-
жимов аналоговой и цифровой обработки эхограмм. Предусмотрена
автоматизация обследования с выбором сценария и возможностью
дополнения методиками пользователя.
При проведении обследования осуществляется формирование
эхограмм в реальном времени.
Модуль просмотра и редактирования записей объединен с моду-
лем вычислительного анализа и предусматривает выбор метода филь-
трации изображений, используются различные методы измерения
расстояний, площадей, автоматические расчеты. В модуле реализова-
ны развитые методы биометрии, акушерских и кардиологических из-
мерений.
Этап оформления заключения в системе не автоматизирован и
осуществляется врачом в режиме текстового редактора.
Модуль Работы с архивом позволяет создать архив статических и
динамических эхограмм, а также получение бумажных копий.
8. 5. 5. Другие типы специализированных систем
Здесь мы ограничимся рассмотрением систем для рентгенологичес-
ких исследований, магнито-резонансной томографии, радионуклид-
ных исследований и тепловизионных исследований. Можно сказать,
что перечисленные системы относятся к медицинским системам ви-
зуализации. Тогда главное назначение компьютерной части таких
систем — визуализация медицинских изображений для анализа и
последующей интерпретации врачом, анализирующим изображения,
полученные при рентгено-, радиологических, магнигоре.юиансных и
других исследованиях.
Методы обработки и анализа медицинских изображений. Про-
граммное обеспечение медицинских систем визуализации должно
представлять пользователю широкий набор алгоритмов обработки и
анализа изображений, облегчающих их интерпретацию, обеспечивать
минимальное время ответа (огвег в реальном времени пользовате-
ля), иметь «дружественный» интерфейс пользователя, обеспсчиваю-
'шии комфор! как специалисту в области цифровой обработки изоб-
ражений, так и неквалифицированному пользователю; обеспечивать
накопление технологий обработки изображений для решения конк-
ретных диагностических задач; иметь низкую стоимость
Все виды компьютерных операций над изображениями можно
разделить на четыре основные группы: обработка изображений, их
анализ, реставрация и реконструкция.
Обработка изображений — это такая операция над изображения-
ми, при которой в результате их изменений получаются новые изоб-
ражения, в чем-то лучше, чем оригинал. Обычно этот метод исполь-
зуется, чтобы выделить интересующие исследователя детали.
Анализ изображений — это процесс извлечения из них количе-
ственной или качественной информации.
Реставрация изображений — это восстановление плохих или по-
врежденных изображений.
Реконструкция изображений — это процесс создания двумер-
ных изображений поданным, полученным в каком-либо другом виде.
Это основной метод создания изображений, используемый в томо-
графии.
В той или иной степени все эти методы используются в рассмат-
риваемых системах. Для их реализации применяют следующие про-
цедуры:
— алгебра изображений, в том числе сложение и вычитание
кадров, контрастирование, отсечка сверху и снизу;
— точное определение границ органов;
— цифровая фильтрация, в том числе пре- и постреконструк-
ционная;
— параметрическая визуализация;
— автоматическая классификация изображений на основе раз-
личных методов теории распознавания образов;
— совместный анализ изображений, полученных различными
методами лучевой диагностики.
Общим недостатком медицинских систем визуализации является
то, что обычно нет медицински верифицированных рекомендаций о
том, какая из компьютерных операций над изображениями может
обеспечить решение конкретной диагностической задачи.
Поскольку методы обработки и анализа изображений являются
общими для целого ряда медицинских систем, в настоящее время
наряду со специализированными МПКС выпускаются системы ком-
пьютерной обработки медицинских изображений (фирмами «General
Electric», «Филипс», «Сименс» и др.). Эти системы являются компь-
ютерными интегрированными системами, предназначенными для
хранения, передачи и обработки всего комплекса медицинских изоб-
ражений, включающих рентгеновские исследования, томографию, уль-
тразвуковые исследования и другие методики. Из отечественных
систем к их числу могут быть отнесены мультимодальная рабочая
станция «Multivox 2D/3D» (Аз, Москва), АРМ врача-рентгенолога
«АККОРД» (АМИКО, Москва) и, с некоторой натяжкой, программ-
ное обеспечение MRI (Медицинские компьютерные системы, Моск-
ва).
Мультимодальная рабочая станция «Multivox 2D/3D» осуще-
ствляет обработку, анализ и визуализацию двухмерных и трехмер-
ных медицинских изображений, получаемых различными методами:
рентгеновская компьютерная томография, ангиография, магнито-ре-
зонансная томография, радионуклидные методы, ультразвуковые ис-
следования, маммография, эндоскопия, микроскопия и пр. Выполня-
ет функции АРМ врача-радиолога.
АРМ врача-рентгенолога «АККОРД» может применяться для
автоматизированной обработки и анализа любых видов цветных ме-
дицинских изображений, преобразованных в цифровую форму.
Программное обеспечение MRI предназначено для одновремен-
ной визуализации результатов томографического исследования моз-
га (ЯМР или КТ) и ЭЭГ исследования.
МПКС для рентгеновских исследований.
Преобразование традиционной рентгенограммы в цифровой мас-
сив с последующей возможностью обработки рентгенограмм метода-
ми вычислительной техники стало распространенным процессом.
К МПКС для рентгеновских исследований могут быть отнесены:
цифровые усилители яркости рентгеновских изображений, цифро-
вые рентгеновские системы, компьютерные томографические рентге-
новские системы.
Цифровая рентгенография обладает рядом существенных преиму-
ществ:
— цифровые изображения уменьшают время лучевой нагруз-
ки по сравнению со сканирующими в 50-100 раз;
— увеличивается динамический диапазон — число градаций
яркости до 4000;
' — отпадает необходимость в фотохимическом процессе.
Цифровые рентгеновские системы различаются методами получе-
ния изображения: с ионографическими приемниками (например, с
ксеноновыми линейками); с твердотельными приемниками и с лю-
минофорами с памятью и вынужденной люминесценцией. Обычно
для получения изображения применяют метод сканирования с пост-
рочной регистрацией изображения (сканирующая проекционная рен-
тгенография). Полученные видеосигналы после аналого-цифрового
преобразования посредством соответствующего интерфейса вводят-
ся в ЭВМ, где рентгеновские изображения обрабатываются и анали-
зируются.
В компьютерных томографических рентгеновских системах, по-
явившихся в 1972 г., рентгеновская трубка вращается вокруг паци-
ента. Рентгеновские лучи проходят через разные ткани, по-разному
затухая, и попадают на чувствительные детекторы. Компьютер срав-
нивает снимки, полученные послойно и под разными углами, и строит
по ним изображение поперечного сечения органа. Рентгеновская
томография обеспечивает высококачественное, контрастное и неза-
тененное другими органами изображение сечений (срезов) орга-
нов.
В настоящее время выпускаются рентгеновский сканирующий
цифровой комплекс «Диаскан» (Москва, СКВ МРТ; Новосибирск,
ТОО «Медтех»), система для цифровой рентгенографии «ЦП-1М»
(Амико, Москва), малодозная цифровая рентгенографическая уста-
новка (Научприбор, Орел), а также цифровая рентгенографическая
система (Новосибирск, ИЯФ СОРАН).
В качестве примера рассмотрим программно-аппаратный комп-
лекс САРИ (Система автоматизации рентгеновских исследований,
Эком, Санкт-Петербург), предназначенный для модернизации суще-
ствующих отечественных и зарубежных рентгеновских аппаратов,
обеспечивая их переход в класс цифровых (дигитальных) аппара-
тов при минимальных финансовых затратах.
Комплекс САРИ при проведении рентгеноскопических обследо-
ваний, при линейных томографических и при рентгенографических
обследованиях обеспечивает мгновенное отображение снимков на
экране монитора и осуществляет при необходимости распечатку на
бумаге. Кроме того, производится ввод и документирование (архи-
вирование) снимков без использования рентгеновской пленки в ком-
пьютерном архиве.
Формат вводимых благодаря периферийным устройствам изоб-
ражений, — 18x24 см. Полное время преобразования изображения
в системе не более 40 мс, т. е. ввод кадров с максимальной скорос-
тью 25 кадров/с. Количество элементов изображения — 768x576,
количество градаций яркости не менее 255, пространственное раэ-
решение не хуже 350 тел. Объем основного архива — не менее
20 000 изображений, объем внешнего архива — не ограничен.
Повышение качества рентгенологической диагностики в системе
достигается за счет обработки изображений программными средствами
с целью выявления деталей, недостаточно четко различимых врачом
на исходном изображении. Обработка изображений позволяет осу-
ществлять линейные, угловые, планиметрические, денситометричес-
кие и фотометрические измерения компьютерными средствами, что
увеличивает объективность проводимых измерений.
Использование САРИ дает возможность:
— снизить расходы на приобретение дорогостоящей рентгено-
вской пленки, химических реактивов и проявочное оборудова-
ние, проводить обследования без использования рентгеновской
пленки в критических ситуациях;
— увеличить оперативность и качество работы с архивными
материалами за счет создания компьютерных архивов (баз)
данных пациентов и их снимков, в которых возможно опера-
тивное хранение не менее 20 000 снимков. Количество сохра-
няемых архивных снимков на дискетах архиваюра не ограни-
чено;
— уменьшить лучевую нагрузку на пациента в 1,5-2 раза по
сравнению с обычными методами проведения рентгеноскопи-
ческих обследований и съемкой диагностических изображений
на рентгеновскую пленку;
— стандартизировать подготовку протоколов исследований, что
значительно сократит объем рутинной работы врача-рентгено-
лога и получать копии диагностических снимков с текстом
протокола исследований полиграфического качества на обыч-
ной бумаге в любом количестве.
Система функционирует под управлением операционной системы
Windows 98.
Производство рентгеновских томографов и цифровых усилите-
лей яркости в нашей стране пока отсутствует.
МПКС для магнитно-резонансных исследований. Метод маг-
нитно-резонансных исследований основан на регистрации излуче-
ний ядер водорода (а также фосфора или натрия) при возвраще-
нии их из возмущенного состояния в упорядоченное под действием
сильного магнитного поля. Компьютер, анализируя зарегистриро-
ванное излучение, строит объемную картину интенсивности излуче-
ния Так как регистрируются сигналы ядер водорода, входящего в
состав воды, то компьютер фактически определяет содержание воды
в той или иной точке органа, сигнализируя о его изменениях.
Достоинство магнитно-резонансной (МР) томографии в обеспе-
чении высокого разрешения н высокой контрастности изображения
тканей без воздет тия рентгеновского излучения, без инъекций по-
тенциально токсичных контрастных веществ, возможность визуали-
зации труднодоступных областей человеческого тела, наблюдать ко-
торые пепнвазивными методами до внедрения MP-томографов вообще
не удавалось.
Системы для MP-исследований могут быть предназначены для:
МР-томографии, MP-ангиографии и МР-спектроскопии.
Отечественными фирмами выпускаются следующие диагности-
ческие системы ядерного магнитного резонанса: «Образ-3» (Москва,
АО НПФ «Корпорация «Агрегат»), ТОРОСС (Москва, АО «Серви-
спнструмент»), «Интом» (Москва, ИМТ «Сервис»), «Икона-6400»
(Москва, Российско-Итальянское СП).
МПКС для радионуклидных исследований. Рентгеновская
компьютерная томография, магниторезонансная томография, ульт-
развуковые исследования, цифровая рентгенография превосходят
радионуклидную диагностику (РНД) по качеству получаемых
медицинских изображений, особенно по пространственному разре-
шению. Но не могут конкурировать с РНД по возможностям
выявления гех поражений, которые пока еще не имеют своего струк-
турно-анатомического выражения, т. е. когда отсутствуют патоана-
томические изменения.
Среди наиболее совершенных современных систем для радио-
нуклидных исследований можно выделить: системы для планарной
сцинтиграфии, системы однофотонной эмиссионной компьютерной
томографии и системы позитронной эмиссионной томографии. Во
всех этих системах основным инструментом является сцинтилля-
ционная гамма-камера.
В качестве примера рассмотрим принцип работы позитронно-эмис-
сионного томографа. В кровь пациента вводят вещество с радиоизо-
топом, поглощаемое мозгом. Излучение регистрируется кольцом
детекторов, окружающих голову пациента. На компьютере рассчи-
тывается положение источника радиации и строится изображение.
Более активно работающие участки головного мозга потребляют боль-
ше кислорода и, соответственно, показывают большую радиоактив-
ность.
Отечественными фирмами выпускается система для планарной
сцинтиграфии «Оптима-250» (Москва, АО ВНИИМП-Вита) и
специализированный многодетекторный однофотонный эмиссион-
ный компьютерный томограф «Тестаскан» (Москва, АО «Вита»-
ВНИИМП РАМИ).
МПКС для тепловизионных исследований. Отечественными
фирмами выпускаются радиотермографы и радиотермоскопы для
исследования глубинных тепловых полей человека (Москва, ПО
«Октябрь» и КБ «Экологическая и медицинская аппаратура»).
Выпускается также оригинальная система динамического теплови-
дения (Москва, ИРЭ РАН и ТОО «Оптрос»).
8. 5. 6. Многофункциональные системы
Многофункциональные системы для функциональных исследований
различаются набором измеряемых параметров, определяемых конк-
ретным назначением системы.
Аппаратное обеспечение обычно включает персональный компь-
ютер или несколько компьютеров, объединенных в компьютерную
сеть, а также комплекс устройств преобразования и ввода в компью-
тер биосигналов различной природы.
Обеспечение интеграции медицинской информации по различным
методикам в единый комплекс связано с необходимостью решения
ряда задач унификации программно-аппаратных средств диагнос-
тических приборов. Поэтому важной особенностью программного
обеспечения многофункциональных систем является наличие про-
граммы-оболочки, обеспечивающей хранение и оперативный доступ к
данным пациента, обращение к любой, включенной в состав системы,
методике исследования, автоматическое формирование документов и
материалов статистической отчетности. Основное отличие многофун-
кциональных систем от аналогичного набора специализированных
систем заключается в том, что в многофункциональной системе все
методики исследования объединены единой базой данных. Кроме того,
большим удобством является унификация графического интерфейса
общения с пользователем для всех методик (например, нажатие од-
ной и той же клавиши во всех методиках имеет одно и то же значе-
ние).
Отечественными фирмами выпускается несколько многофункци-
ональных систем: электрофизиологическая лаборатория «Сопап»
(«Информатика и компьютеры», Москва); диагностическая система
«Валента» (НПП «Нео», Санкт-Петербург), компьютерный комплекс
«Диамант-РКСМ» (Диамант, Санкт-Петербург), кардиологический
комплекс «Polysystem-4» (Медитек, Москва), комплекс «Полиграф»
(МБН, Москва) и дру< не.
Рассмотрим в качестве примера диагностическую систему «Ва-
лента». Система предназначена для выполнения инструментальных
диагностических исследований, информационного сопровождения
пациента и статистической обработки данных. Система может ис-
пользоваться в поликлиниках, больницах, медико-санитарных час-
тях, санаториях и других лечебно-профилактических медицинских
учреждениях. Предлагаются различные варианты исполнения систе-
мы, ориентированные на работу в условиях:
— диагностического кабинета;
— лечебного отделения;
— в составе компьютерной сети, охватывающей различные ме-
дицинские и административные подразделения.
Система обеспечивает возможность проведения следующих мето-
дик исследования: электрокардиография; фоно- и поликардиогра-
фия; исследование функции внешнего дыхания; электроэнцефалог-
рафия; сосудистая доплерография; реография; велоэргометрия;
кардиоритмография; ультразвуковое сканирование.
Все методики предусматривают вывод на печать заключений, ре-
зультатов обсчетов и кривых в общепринятой форме.
8.6. Системы
для проведения мониторинга
Задача оперативной оценки состояния пациента возникает в ряде
весьма важных практических направлений в медицине и в первую
очередь при непрерывном наблюдении за больным в палатах ин-
тенсивной терапии, операционных и послеоперационных отделени-
ях. В этом случае требуется на основании длительного и непрерыв-
ного анализа большого объема данных, характеризующих состояние
физиологических систем организма обеспечить не только оператив-
ную диагностику осложнений при лечении, но и прогнозирование
состояния пациента, а также определить оптимальную коррекцию
возникающих (или прогнозируемых) нарушений. Для решения этой
задачи предназначены мониторные МПКС.
8. 6.1. Специфика мониторных систем
Мониторные МПКС предназначены для осуществления длительно-
го непрерывного наблюдения за состоянием больных в палатах
интенсивного наблюдения, интенсивной терапии, реанимационных и
операционных. В настоящее время разработаны и выпускаются де-
сятки различных мониторных систем, однако множество физиоло-
гических параметров, поддающихся длительному наблюдению, огра-
ничено. Это ограничение связано с трудностью непрерывного
измерения физиологических параметров в течение длительного
времени. К числу наиболее часто используемых при мониторинге
параметров относятся:
1. Электрокардиограмма;
2. Давление крови в различных точках;
3. Частота дыхания (измеряется обычно либо по механичес-
ким перемещениям грудной клетки, либо по кривой изменения
температуры в носовой полости);
4. Температурная кривая;
5. Содержание газов крови;
6. Минутный объем кровообращения (измеряется обычно либо
по кривым разведения индикатора, чаще по термодилюцион-
ной кривой, либо по реограмме);
7. Содержание газов в выдыхаемом воздухе;
8. Электроэнцефалограмма.
Аппаратное обеспечение мониторных систем и аналогичных сис-
тем для функциональной диагностики принципиально практически
не отличается. В то же время программное обеспечение имеет опре-
деленные отличия, связанные с различным назначением снегом.
Этапу подготовки обследования в мониторных системах соответ-
ствует этап задания режима наблюдения. Обычно этот этап упрощен,
многие установки здесь делаются «по умолчанию» и «фирменным»
отличием мониторных систем являются установки граничных значе-
ний физиологических параметров, превышение которых приводит к
появлению сигнала «тревога».
Этапу «проведение обследования» в мониторных системах соот-
ветствует этап «проведение наблюдения». Этот этап является основ-
ным, продолжается непрерывно до конца работы системы и при вы-
полнении других этапов проходит в фоновом режиме. При этом
происходит непрерывная запись регистрируемых показателей в па-
мять компьютера с одновременным отображением их на экране мо-
нитора.
Важной особенностью мониторных систем является наличие
средств экспресс-анализа и визуализации их результатов в режиме
реального времени. Это позволяет отображать на экране монитора
также динамику различных производных от контролируемых вели-
чин. Все это осуществляется в различных временных масштабах.
Причем чем выше качество системы, тем больше возможностей на-
блюдения динамики контролируемых и связанных с ними показате-
лей она предоставляет.
Этап просмотра и корректировки данных в мониторных систе-
мах сводится только к просмотру. Причем здесь важно, чтобы про-
граммное обеспечение обеспечивало удобство поиска требуемых
участков на многочасовых записях показателей и позволяло бы уви-
деть все производные показатели просматриваемого участка запи-
си.
Этап «вычислительный анализ» в мониторных системах обычно
беднее аналогичного этапа в системах функциональной диагностики
и чаще ограничен теми методами анализа, которые могут быть прове-
дены в режиме реального времени.
Этап «оформление заключения» здесь чаще всего выполняется в
автоматическом режиме и сводится к регистрации выявленных от-
клонений от нормы регистрируемых показателей.
Модуль «работа с архивом» в программном обеспечении мони-
торных систем обычно отсутствует ввиду большой длины записей
наблюдений и практической невозможности создания архива запи-
сей.
Чаще всего мониторные системы используются для одновремен-
ного слежения за состоянием от одного до 6 больных, причем у каж-
юго из них может изучаться до 16 основных физиологических пара-
метров.
Примерами таких систем являются монитор Диамант-М
(Диамант, Санкт-Петербург), мини-комплекс мониторного наблю-
дения «Агат» (Медицинские системы, Ростов-на-Дону), комплекс
суточного мониторирования « Hol tersystem-2 F» (Медитек, Москва)
и другие.
В качестве примера в дальнейшем более подробно рассмотрим
наиболее широко используемый на практике класс мониторных сис-
тем — электрокардиографические мониторные системы.
8. 6. 2. Электрокардиографический
мониторинг
Существует четыре основных вида кардиомониторных систем, в
которых проводится длительный непрерывный анализ электрокар-
диосигнала (ЭКС): от 10-15 мин до нескольких суток. Это следу-
ющие виды кардиомониторов (КМ):
— клинические КМ для палат кардиологического наблюдения
и интенсивной терапии;
— клинические КМ для кардиохирургии;
— амбулаторные КМ для суточного (холтеровского) наблю-
дения;
— КМ для анализа нагрузочных проб при функциональной
диагностике.
Клинические КМ для кардиохирургии отличаются повышенны-
ми требованиями к помехозащищенности для работы в условиях опе-
рационных. Системы для суточного наблюдения выполняются в ком-
пактном (носимом пациентом) исполнении. В качестве мониторных
систем для анализа нагрузочных проб, например, при вслоэргомег-
рии, часто используются электрокардиографические системы для
функциональных исследований.
При решении задач длительного контроля состояния организма
используют те же методы анализа элсктрокардиосигнала, что и в си-
стемах для функциональной диагностики. Однако основное внима-
ние здесь уделяется исследованию ритма сердечных сокращений,
осуществлению математической обработки RR-интервалов. Приме-
няют структурный анализ ритмограмм, анализ гистограмм. Исполь-
зование всех этих методов преследует в основном одну цель: дать
меру изменчивости ритма сердечных сокращений в различных со-
стояниях ор1анизма.
8. 6. 3. Кардиомониторные МПКС
В настоящее время отечественными фирмами выпускается несколь-
ко модификаций кардиомониториых систем: ритмокардиомонитор
«Элон» («Нейрософт», Иваново); система дистанционного мони-
торинга «Telecard» (РНХИ, Санкт-Петербург,), комплекс аппара-
туры для длительной регистрации, анализа и отображения ЭКГ-сиг-
налов «Икар» (ЦНПО «Комета», Москва); семейство стационарных
кардиомониторов типа «Кармон-01 М» («Системы электроники и
медицины», Новосибирск), комплекс суточного мониторирования
ЭКГ «Holtersystem-12F» (Медитек, Москва) и ряд других.
Для примера рассмотрим систему «РИТМОН» («Биосигнал»,
Санкт-Петербург).
Медицинское обеспечение. Система предназначена для кругло-
суточного мониторирования и анализа ЭКГ от одного до 4 пациен-
тов (по одному отведению) в условиях клиники. Система может
использоваться в отделениях интенсивной терапии и реанимации,
палатах кардиологического наблюдения. Выбор отведения для на-
блюдения может осуществляться из семи возможных вариантов: I, II,
III.aVR.aVF, аУЬи V.
Система позволяет решать следующие медицинские задачи:
— круглосуточное наблюдение и регистрация как ЭКГ паци-
ентов, так и динамики ритма сердца и его нарушений для их
последующего ретроспективного просмотра и документирова-
ния;
— оперативное автоматическое обнаружение угрожающих
жизни состояний, а также состояний, предшествующих угро-
жающим;
— исследования реакции сердечно-сосудистой системы на ле-
чебные мероприятия, дозированные физические нагрузки и ме-
дикаментозные воздействия.
Система позволяет осуществлять автоматическое обнаружение
аритмий. Алгоритм основан на измерении RR-интервалов и анализе
формы QRS-комплекса. Выявляемые аритмии:
1) Аритмии, непосредственно угрожающие жизни пациента:
— фибрилляция желудочков;
— пароксизмальная желудочковая тахикардия;
— асистолия желудочков сердца.
2) Аритмии, которые могут являться предвестниками развития
опасных для жизни пациента нарушений сердечной деятель-
ности:
— желудочковые экстрасистолы (в том числе ранние, группо-
вые и полиморфные);
— эпизоды желудочковой бигеминии и тригеминии;
— наджелудочковые экстрасистолы;
— выпадения QRS-комплсксов;
— пароксизмы мерцательной аритмии.
Система дает возможность непрерывного анализа ST-сегмента ЭКГ,
причем смещение ST-сегмснта по отношению к уровню PQ-сегмента
измеряется в трех точках кардиоцикла. Графики смещения ST-сег-
мента позволяют выявлять и количественно оценивать ишемические
изменения.
Возможен контроль ЭКГ при электрокардиостимуляции. При этом
контролируется частота сердечных сокращений и частота стимули-
рующих импульсов.
Обеспечивается выработка сигнала тревоги (световая и звуковая
тревожная сигнализация) при выявлении угрожающих состояний
(асистолия и фибрилляция желудочков, пароксизмальная желудоч-
ковая тахикардия) или по порогам частоты сердечных сокращений,
индивидуально устанавливаемых врачом для каждого пациента.
Аппаратно система представляет собой устройство сопряжения,
подключаемое с одной стороны к аналоговому выходу любого элект-
рокардиографа (уровень электрокардиосигпала - 1 В), а с другой -
к разъему расширения ЭВМ тина IBM PC, т. е. непосредственно к
машинному интерфейсу. Устройство сопряжения содержи! восьми-
капальный 10-разрядиый АЦП. В системе обеспечивается гальвани-
ческая развязка непосредственно связанной с пациентом аппаратуры
от остальных устройств, входящих в состав системы.
Система обеспечивает полное восстановление работы после сбоя
компьютера или отключении питания с сохранением ранее накоп-
ленных данных.
Программное обеспечение системы выполнено па современном
уровне и обеспечивает «дружественный интерфейс» с пользовате-
лем.
На этапе задания режима наблюдения предусмотрен ввод дан-
ных о пациенте, задание времени наблюдения, включаются режимы
тревожной сигнализации и устанавливаются нижняя и верхняя до-
пустимые границы частоты пульса, а также, при необходимости, уста-
навливается режим предварительной фильтрации кардиосигнала
После чего выполняется калибровка каналов ввода ЭКГ по уровню
1 мВ.
На этапе .«проведение наблюдения» обеспечивается полное запо-
минание на жестком диске компьютера всей ЭКГ за время наблюде-
ния и текущая индикация формы 5 очередных кардиоциклов, рит-
мограмма последних 600 кардиоциклов, частоты сердечных
сокращений (каждые 10 с), текущее значение смещения ST-сегмента
(каждые 10 с) и числа обнаруженных желудочковых и наджелудоч-
ковых экстрасистол (каждую 1 мин). Автоматический экспресс-ана-
лиз ЭКГ позволяет по желанию вместо ритмограммы отслеживать
динамику изменения ЧСС, смещения ST-сегмента или числа обнару-
женных экстрасистол. Кроме того можно наблюдать накапливаемую
скатерограмму.
Этап просмотра данных позволяет осуществлять ретроспектив-
ный просмотр всей ЭКГ за время наблюдения. При этом предусмот-
рены несколько режимов поиска требуемого участка. Процедуры ус-
коренного поиска позволяют быстро находить диагностически
значимые фрагменты ЭКГ. Так, отметив выброс на графике ЧСС,
можно перейти к ритмограмме, которая наглядно и точно показывает
динамику изменения ритма. Выделив нужный фрагмент ЭКГ, можно
укрупнить его, а затем измерить интервалы и амплитудные парамет-
ры.
Этап вычислительного анализа предусматривает для любого выб-
ранного оператором фрагмента ритмограммы получение элементар-
ной статистики RR-интервалов, построение гистограмм и спектраль-
ный анализ ритмограммы. Спектральные оценки вариабельности
сердечного ритма несут информацию о регуляции сердечной дея-
тельности со стороны вегетативной нервной системы.
На этапе оформления заключения автоматически создается доку-
мент, фиксирующий все диагностически значимые отклонения ЭКГ и
оценивающий основные характеристики сердечного ритма за задава-
емый оператором промежуток времени. Кроме того, любое изобра-
жение с экрана дисплея может быть скопировано как в виде распе-
чатки на принтере, так и в виде файла для последующего просмотра,
печати и архивирования. Таким образом, результаты мониторного
наблюдения документируются в виде таблиц, графиков и фрагмен-
тов ЭКГ.
Этап работы с архивом обеспечивает создание архива заключений
и их просмотр в режиме поиска по именам файлов. Создание архи-
ва записей не предусматривается ввиду значительности объема (для
24-часовой записи ЭКГ требуется около 6 Мбайт памяти на диске).
В системе предусмотрен режим одновременного мониторирова-
ния четырех пациентов. При этом экран разбивается на четыре го-
ризонтальные полосы и в каждой из полос отображается информа-
ция по одному пациенту. Все возможности наблюдения и анализа
сохраняются.
К недостаткам системы могут быть отнесены: отсутствие единооб-
разия выхода в предметное меню; использование для набираемых на
клавиатуре ответов и команд букв как русского, так и латинского
алфавита; непредусмотренность возможности, при мониторировании
4 пациентов, фонового режима для части пациентов при подробном
наблюдении одного из них.
8. 7. Системы управления
лечебным процессом
Как уже указывалось в п. 8.3, к системам управления процессами
лечения и реабилитации относятся автоматизированные системы
интенсивной терапии, биологической обратной связи, а также проте-
зы и искусственные органы, создаваемые на основе микропроцессор-
ной технологии.
В отличие от ранее рассмотренных систем функциональной диаг-
ностики и мониторных систем в системах управления лечебным про-
цессом на первое место выходят задачи точного дозирования коли-
чественных параметров работы, стабильного удержания их заданных
значений в условиях изменчивости физиологических характеристик
организма пациента. Использование средств вычислительной техни-
ки облегчает также и решение указанных задач.
8. 7.1. Системы интенсивной терапии
Под автоматизированными системами интенсивной терапии (ИТ)
понимают системы, предназначенные для управления состоянием
организма в лечебных целях, а также для его нормализации,
восстановления естественных функций органов и физиологиче-
ских систем больного человека, поддержания их в пределах нор-
мы.
По реализуемой в них структурной конфигурации системы ИТ
разделяются на два класса — системы программного управления и
замкнутые управляющие системы.
К системам программного управления относятся системы для осу-
ществления лечебных воздействий. Например, различная физиоте-
рапевтическая аппаратура, оснащенная средствами вычислительной
техники, устройства для вливаний лекарственных препаратов, пер-
фузионные насосы, аппаратура для искусственной вентиляции лег-
ких и ингаляционного наркоза, аппаратура для гемодиализа, аппара-
ты искусственного кровообращения и т. д.
Типичным представителем систем программного управления яв-
ляется семейство аппаратов искусственной вентилляции легких с
микропроцессорным управлением «Спирон» (Санкт-Петербург, НПО
« Красногвардеец»).
Замкнутые системы ИТ структурно являются наиболее сложны-
ми МПКС, так как они объединяют в себе задачи мониторинга, оцен-
ки состояния больного и выработки управляющих лечебных воздей-
ствий. Поэтому на практике замкнутые системы ИТ создаются только
для очень частных, строго фиксированных задач: управление арте-
риальным давлением при острых гипертензивных состояниях, уп-
равление уровнем глюкозы в крови при сахарном диабете и т. п.
Такие системы создаются в соответствии с методами теории автома-
тического управления, в необходимых случаях они дополняются эв-
ристическими алгоритмами.
В качестве примера рассмотрим прикроватную систему для уп-
равления уровнем глюкозы в крови «Biostator» (США, «Miles
Laboratories»). «Biostator» подключается непосредственно к систе-
ме кровообращения больного и осуществляется непрерывный
забор крови. Уровень глюкозы измеряется дискретно с задан-
ной периодичностью. Перистальтический инфузионный насос ра-
ботает постоянно и позволяет вводить не только инсулин, но и
dextrose и saline для возможной коррекции побочных действий
инсулина. Алгоритм работы системы — эмпирический, созданный
в результате наблюдений за работой здоровой поджелудочной же-
лезы.
8. 7. 2. Системы
биологической обратной связи
Системы биологической обратной связи (БОС) предназначены для
предоставления пациенту текущей информации о функционирова-
нии его внутренних органов и систем, что позволяет путем созна-
тельного волевого воздействия пациента достигать терапевтичес-
кого эффекта при определенном виде патологий.
БОС осуществляется подачей на органы чувств пациента сигна-
лов (звуковых, зрительных, тактильных и т. п.) с характеристика-
ми, связанными с текущей информацией о физиологических реак-
циях и параметрах, например, артериальном давлении, кожной
температуре, которые не контролируются сознанием индивидуума
и обычно регистрируются неинвазивными способами.
Отечественной промышленностью выпускаются различные сис-
темы БОС: семейство аппаратов В-301; CRA-003; I-33R PHA; I-33R
РНМ (Новосибирск, ИМБК СОРАН); семейство систем БОС: си-
стемы непрерывного контроля и коррекции электрической активно-
сти мышц «Миотоник-02», «Миокор», «Митон-03», кардиосигнали-
заторы КС-02, КС-03, комплекс «Кардиотренажер», комплекс
психоэмоциональной коррекции, офтальмологический комплекс, ло-
готерапевтический комплекс (Санкт-Петербург, АО «Биосвязь»), си-
стема анализа и тренинга сердечного ритма «Кардиотренинг»
(Санкт-Петербург, НИИЭМ РАМН) и другие. Между собой они
различаются в основном количеством и видом измеряемых физио-
логических показателей.
В качестве примера рассмотрим медицинский интерфейс I-33R
SNA (Новосибирск, ИМБК СОРАН), предназначенный для обра-
ботки физиологических сигналов методом БОС. Система обеспечи-
вает представление информации в звуковой форме — 64 тона и
8 уровней громкости. Измеряются 8 физиологических показателей:
электрокардиограмма, электромиограмма, пневмограмма, фотоплс-
тизмограмма, температура (2 канала) и кожногальваническая реак-
ция (2 канада).
Связь с компьютером типа IBM PC осуществляется через по-
следовательный порт (интерфейс RS-232C). Функционирование
всей системы обеспечивается программным продуктом «БОС-
ЛАБ».
15-1531
8. 7. 3. Системы протезирования и
искусственные органы
Системы протезирования и искусственные органы предназначены для
замещения отсутствующих или коррекции неудовлетворительно
функционирующих органов и систем организма человека. По су-
ществу протезы - >го носимые (имплантируемые) системы интен-
сивной терапии. К числу наиболее широко распространенных сис-
тем протезирования относятся. микропроцессорные водители
сердечного ритма, имплантируемые дозаторы инсулина, электромио-
стимуляторы и т.п.
Рассмотрим подробнее имплантируемые водители сердечного рит-
ма или, как их еще называют, электрокардиостимуляторы (ЭКСР).
В настоящее время выпускаются как программно управляемые ЭКСР,
так и ЭКСР с регулированием в замкнутом контуре.
При программном управлении частота импульсов либо задается
врачом, либо может быть подрегулирована на основе корпорального
сигнала, коррелирующего с потребностями кровообращения в систе-
ме.
При управлении в замкнутом контуре частота импульсов может
быть отрегулирована на основе внутрисердечного сигнала, отражаю-
щего процессы ауторегуляции сердца. В этом случае частота генери-
руемых электрических импульсов может быть наиболее адекватна
сигналам естественной регуляции кровообращения.
В качестве измеряемых и используемых для управления пара-
метров кроме электрической активности сердца в ЭКСР использу-
ются минутный объем кровообращения, ударный объем, частота ды-
хания, двигательная активность, энергия движения, температура крови,
значения РН, оксигенация венозной крови, период напряжения и ряд
других.
Типичным представителем современных ЭКСР является мульти-
программируемый однокамерный стимулятор «Biotronik Nanos»
(США, «Biotronik»). Здесь в качестве входного сигнала использует-
ся только собственная электрическая активность сердца, а выходные
электрические стимулы воздействуют на одну сердечную камеру (пред-
сердие). ЭКСР «Biotronik Nanos» реализует программный принцип
управления (в разомкнутом контуре). Все аналоговые и вычисли-
тельные устройства ЭКСР интегрированы на одной кремниевой мик-
росхеме размером 4x4 мм.
Входной и выходной усилители ЭКСР связаны с миокардом че-
рез электрод. Стимуляция осуществляется только в тех случаях, ког-
да собственная электрическая активность сердца недостаточна или
отсутствует. Энергия импульса определяется амплитудой и продол-
жительностью стимулов. Эти величины, как и чувствительность вход-
ного усилителя, регулируются внутренним вычислительным устрой-
ством в соответствии с заданной программой. Регулируются также
частота стимуляции, рефрактерный период и гистерезис.
Для обмена информацией между имплантируемым ЭКСР и вне-
шним компьютерным программатором используется двусторонняя
индуктивная телеметрия. При этом врач получает информацию о
параметрах текущей стимуляции и регуляции, оперативных парамет-
рах (ток, напряжение и внутреннее сопротивление батареи, сопро-
тивление электродов, информация о больном и т. п.), а также о сиг-
налах внутрисердечной электрограммы. Все это позволяет врачу
осуществлять коррекцию режимов ЭКСР.
8. 8. Некоторые практические
рекомендации по приобретению
МПКС
Существующий рынок МПКС предоставляет определенный выбор,
который зависит от финансовых возможностей и потребностей
пользователя.
Важнейшим условием дальнейшей успешной эксплуатации МПКС
является правильный выбор приобретаемой системы. Ошибки, допу-
щенные при этом, могут оказаться роковыми. Так, переоценка воз-
можностей системы решать конкретные медицинские задачи пользо-
вателя чаще всего делает такое приобретение бесполезным. Ошибки
в выборе аппаратного обеспечения иногда удается компенсировать,
но только путем дополнительных затрат Ошибки в выборе про-
граммного обеспечения, как правило, влекут за собой существенные
неудобства в работе с системой
Прежде всего при осуществлении выбора между отечественными
и зарубежными МПКС с примерно одинаковыми характеристиками
предпочтение следует отдавать отечественным МПКС. Зарубежные
15*
системы стоят от десятков до сотен тысяч долларов. Отечественные
системы практически не уступают зарубежным по свонм характери-
стикам н возможностям, а стоят в 10-20 раз дешевле. Другим важ-
ным преимуществом отечественных систем является наличие доку-
ментации на русском языке, что позволяет лучше оценить возможности
системы в момент покупки, и русскоязычный интерфейс с пользова-
телем, что существенно облегчает работу с системой, как на этапе
освоения, так и на л апе рабочей эксплуатации.
В случае покупки отечественной системы при прочих равных сле-
дует выбирать системы фирм-производителей, расположенных отно-
сительно близко к пользователю, предпочтительно в том же городе.
Это облегчит обучение, консультации, гарантийное обслуживание и
дальнейшую модернизацию.
Кроме того, следует приобретать только сертифицированные и
хорошо зарекомендовавшие себя системы, причем желательно пред-
варительно самому поработать с такой системой в течение некоторо-
го времени.
Важным условием является всестороннее обучение персонала
работе с новой системой. Не следует рассчитывать на ее освоение
только путем знакомства с документацией. Наиболее правильный
путь — обучение на специальных курсах, которые обычно организу-
ют фирмы изготовители.
8. 9. Перспективы развития МПКС
Каковы же перспективы развития медицинских приборно-компью-
терных систем? Если проанализировать тенденции развития меди-
цинских приборно-компьютерных систем за всю их историю, то мож-
но высказать следующие предположения. Безусловно, будет
продолжаться насыщение клинической медицины приборно-компь-
ютерными системами.
Общее развитие приборно-компьютерных систем, по-видимому,
будет идти в следующих направлениях: во-первых, в создании сис-
тем, осуществляющих диагностику заболеваний на все более ранних
стадиях, во-вторых, в появлении систем, обеспечивающих возможнос-
ти инструментальной диагностики ранее не диагностируемых пато-
логий и в третьих, в создании систем, оптимизирующих лечебный
процесс.
Традиционные инструментальные методы благодаря более пол-
ной компьютерной обработке информации поднимутся на новый ка-
чественный уровень, как, например, это произошло с электроэнцефа-
лографией и рентгеновскими исследованиями.
В то же время, по-видимому, появятся системы, основанные на
физических принципах, которые ранее трудно было реализовать без
использования средств вычислительной техники. Как, например, маг-
нито-резонансная томография.
Просматривается определенная тенденция возрастания роли ме-
тодов визуализации. Благодаря своим высоким диагностическим
возможностям и наиболее адекватному для врача представлению
данных, методы визуализации постепенно занимают все более важ-
ное место среди инструментальных методов. В настоящее время во
всем мире происходят существенные изменения в технологии полу-
чения медицинских изображений даже в таких традиционных обла-
стях, как рентгеноскопия. На смену традиционным методам прихо-
дят цифровые изображения и цифровые системы, обеспечивающие
работу с ними. В таких системах врач работает с компьютером и
анализирует цифровые изображения, полученные при рентгено-, ра-
диологических, ультразвуковых, магниторезонансных и других ис-
следованиях.
Можно предполагать, что постепенно будут снижаться требова-
ния к техническим знаниям врача, предъявляемые приборно-компь-
ютерными системами. Программы, написанные для этих систем, бу-
дут иметь удобный и интуитивно-понятный диалоговый интерфейс,
так как в качестве пользователей будут выступать врачи, которые по
специфике своей работы далеки от вычислительных средств и поэто-
му, как правило, не знакомы с работой на компьютере (а работа с
компьютерным медицинским прибором как раз и сводится к работе
на компьютере).
Приборно-компьютерные системы, по-видимому, все чаще будут
использоваться комплексно для создания автоматизированных сис-
тем интенсивного наблюдения, интенсивной терапии и специализиро-
ванных диагностических комплексов. Будет осуществляться посте-
пенный переход от использования специализированных МПКС к
использованию комплексных систем.
В заключение можно выразить уверенность, что ближайшее буду-
щее инструментальной диагностики и интенсивной терапии в значи-
тельной мере будет определяться приборно-компьютерными систе-
мами, а уровень медицинского учреждения будет характеризоваться
наличием в нем соответствующих приборно-компьютерных систем и
специалистов, владеющих ими.
Вопросы для самоконтроля к главе 8
1. Что такое медицинская приборно-компьютерная система?
2. Какие разновидности МПКС используются в медицинской
практике?
3. Каковы основные задачи МПКС?
4. Что такое МПКС для функциональных исследований?
5. В чем заключаются основные особенности мониторных
МПКС?
6. Какие задачи решают МПКС для управления лечебным
процессом?
Заключение
В пособии были изложены основные разделы медицинской инфор-
матики в объеме, позволяющем решать типовое медицинские зада-
чи. Вполне возможно, что освоение некоторых разделов пособия
вызовет определенные трудности у впервые знакомящихся с ком-
пьютером.
Это вполне нормальное явление для людей с «не техническим»,
«не математическим» типом мышления.
Бытует мнение, что для врача зрелого возраста изучение инфор-
матики представляет значительные трудности. Некоторая доля ис-
тины здесь, конечно, присутствует. В то же время, восприимчивость
к новым технологиям (точнее, отсутствие страха перед ними и их
неприятия) практически не зависит от возраста. Основное значе-
ние здесь имеют жизненная позиция и готовность активно пытать-
ся управлять ходом развития событий (кстати, любых, зависящих
от данного человека). Есть многочисленные примеры, когда врачи
очень почтенного возраста с удовольствием и интересом осваивали
компьютеры, причем до этого они совершенно не имели с ними дела.
Самое главное — это суметь преодолеть свой страх перед этой
непонятной техникой. Аккуратное и последовательное выполнение
всех заданий, приводимых в пособии, даст возможность получить не-
обходимые навыки.
В то же время следует иметь в виду, что в пособии были рас-
смотрены далеко не все аспекты применения компьютерных техно-
логий в медицине. Так, в разделах общей информатики не рассмат-
ривалось, например, использование архиваторов и антивирусных
программ. В части, относящейся к использованию программ общего
назначения, не рассматривалось создание баз данных, в части, каса-
ющейся специализированных систем, не рассматривались зарубеж-
ные системы, и т. д. Поэтому настоящее пособие можно рассматри-
вать только в качестве первого шага в область медицинской
информатики.
Для более глубокого изучения рассмотренных программных
средств и дальнейшего изучения разделов общей информатики, ис-
пользования пакетов общего назначения можно воспользоваться спис-
ками рекомендованной литературы. Что касается более подробного
изучения специализированных систем, то здесь можно воспользоваться
журналами «Компьютерные технологии в медицине», «Медицинс-
кая техника», а также зарубежными. Кроме того, можно воспользо-
ваться материалами ежегодных выставок «Здравоохранение», «Боль-
ница», «Интергоспиталь» и аналогичных.
Завершая работу, автор надеется, что в соответствующих разде-
лах данного пособия читатель сможет найти ответы на ряд важных
вопросов, связанных с медицинской информатикой. Если это про-
изойдет, автор может считать свою задачу выполненной.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Список некоторых медицинских ресурсов Интернета
Ключевой термин Адрес Примечание
Анатомия http-7/www .vis.colostate.edu/library/gva/gva.html GLAXO 3-D Human
Анестезиология http://gasnet.med.nyu.edu/HomePage.html GASNet
Библиотеки http://lcweb.loc.gov/homeplate/lchp.html Б-ка конгресса
Библиотеки http://www-medlib.med.utah.edu/ Б-ка у-та ш.Юта
Библиотеки http://www.eccles.html Б-ка Eccles Health
Библиотеки h ttp ://w w w. li brary. ucsf.ed u Б-ка UCSF
Библиотеки http://www.nlm.nih.gov Национальная медицинская библиотека
Внутренние болезни http://dgim-www.ucsf.edu UCSF каф.терапии
Гериатрия http://www.med.ufl.edu/medinfo/geri/geri. html Обучение в гериартрии
Дерматология http://www.rrze.uni-erlangen.de 700 изображений кожных процессов
Дистанционное образовани http://vh.radiology.uiowa.edu/ VirtualHospital.html Виртуальный госпиталь
Журналы http://www.aladdin.co.uk/diagnos/ Журнал по диагностике
Журналы http://www.enews.com Журнал Western J. Of Medicine
Инфекционные болезни http://www.cdc.gov/ncidod/EID/eid.htm Инфекцион.б-ни
Информатика http://naftalab.bus.utexas.edu/~mary/ tmpage.html Телемедицина
Информатика http://biocomp.arc.nasa.gov/ NASA и медицина
Информатика http://www-camis.stanford.edu/academics/ informaticsprgms.htm Медицинская информатика. Стэнфордский университет
Информатика http://www.pitt.edu/HOME/GHNet/GHNet.html Network Глабальная сеть здоровья
История http://www.nlm.nih.gov Online-история медицины
Кардиология http:medg.lcs.mit.edu/ Диагностика
Кардиология http://www.cc. gatech.edu/gvu/ medical_informatics/research/ Ангиография
458 Приложения
Кардиология http.//www. med. umich.edu/Irc/cardiax/ cardiax.html Кардиология -мультимедийные ресурсы
Кардиология http://www.ncsa.uiuc.edu/DigLib/ prototype/ Семинар по компьютерной кардиологии
Кардиология http//avnode.wustl.edu Общая информация по кардиологии
Кардиология http://waiier.vahsc.uokhsc.edu/ einth-2-rhythms.html Демонстрационная система по ЭКГ
Кардиология http//synapse.uah.ualberta.ca/synapse/ Тоны,сердца OOblOOOO.htm
Клиническая медицина http://chorus.rad.nicw.edu/chorus.html Справочные материалы по медицине
Клиническая медицина http://kuhttp.cc.ukans.edu/cwis/umts/medcntr/Lee/HOMEP AGE.HTML Медицинские ресурсы
Клиническая медицина http://uhs.bsd.uchicago.edu/uhs/topics/ uhs-teachmg.html Тексты по неотложной помощи
Клиническая медицина http://text.nlm.nih.gov/ahcpr/iist.html Клиническое руководство AHCPR
Клиническая медицина http/Avw w.mh gov Информация Национального института здоровья
Клиническая медицина http//text.n)m nih.gov/cps/www/cps.htm) Профилактическая и клиническая медицина
Клиническая медицина http://demOnmac.mgh.harvard.edu/ hospitalweb.html Информация Гарвардского госп.
Клиническая медицина http://www.aci.lani.gov/sunrise Проект Telemed
Клиническая медицина http7/www.halcyon com В помощь терапевту
Клиническая медицина http://www.med.ufl.edu/medinfo/baseline/ hnl.html Руководство по неотложн. помощи
Клиническая медицина http://dgim-www.ucsf.edu/TestSearch.htni) Информация о диагностических тестах
Неврология http.//werple. mira.net.au/~dhs/ad.html Информация о болезни Альцгеймера
Неврология http://count51.med.harvard.edu/AANLIB/ home.html Атлас мозга
Неврология http://www.lm.com/~nab Общие материалы по неврологии
Неотложная помощь http://uhs.bsd.chicago.edu/uhs/topics/ uhs-teaching.html
Новости http://biomed.nus.sg/MEDNEWS/welcome.htnil Выпуски MEDNEWS
Образование http://www-sci.lib.uci.edu/~martindale/ Мультимедиа Medical.html приложения
Приложения____________________________________459
Образование http://medtstgo.ucdavis.edu
Образование http://www.niddk.mh.gov NIDDK
Образование http://www.med. und.nodak.edu Мед.ф-т ун-та СевДакота
Образование http7/medsun06.uni-muenster.de:80/ index_e.html Унив.Мюнстер, Германия
Образование http://aisr.lib.tju.edu:80/CWIS/OAC/ oacmenu.html Thomas Jefferson
Образование http://www.rfhsm.ac.uk The Royal Free госпиталь
Образование http://www-med.stanford.edu Станфордский ун-т
Образование http://demonmac.mgh.harvard.edu Гарвардский унив
Образование httpV/www. mc.duke.edu Duke университет
Общая практика http://charlotte.hsc.missouri.edu Врачебные инициативы
Общая практика hltp.7/w ww. vifp.monash .edu.au Биомедицинские ресурсы
Общая практика http://gimserver.intmed.mcw.edu/MedInfo. html Список ресурсов WWW
Онкология http://nysemet.org/bcic Данные по раку молочной железы
Онкология http://imsdd.ineb.uni-bonn.de/cancemet/cancernet.htm] Одна из ссылок на CancerNet
Онкология http://utmdacc.uth.tmc.edu/MDA/mdainfohtml Информация MD Anderson
Онкология http://www.cancer.med.umich.edu Информация Мичиганского онкологического центра
Онкология http://cancer.med.upenn.edu Список ресурсов по онкологии
Онкология http://pog.ufl.edu/ Протоколы детской онкологии
Ортопедия http://boris.qub.ac.uk/ortho/ortho.html Собрание рисунков
Офтальмология http://vision.arc.nasa.gov/VisionScience/ VisionScience. html Список ресурсов по офтальмологии
Патология http://biomed.nus.sg/HIS/HIS.html Атлас гистологии
Патология http://amber.medlib.arizona.edu/ pathpics.html Патология человека
Патология http7/www.rad.unipi.it:7080/works/hcc/ presentation- hcc.html Печеночноклеточный рак
Патология http://pathy.fuiita-hu.ac.jp/~ichihasi/ Pictures/atoras.html Рисунки по гематологии
Патология http://www.med.uiuc.edu/titlepage.html Атлас патологии
460 Приложения
Патология http://wwwmmer.lib.rochester.edu/wwwml/ LeonZURPLM.html Руководство Rochester по патологии
Патология http://www-medlib.med/utah/WebPath/webpath.html Ресурсы Internet по патологии
Патология http://synapse.uah.ualberta.ca/synapse/OOOpOOOO.htm Будущее патологии
Патология http://synapse.uah.ualberta.ca/synapse/ 000p002b.htm Рисунки по патологии
Патология http.7/clair.noc.fujita-hu. ac.jp/pathy.html Лейкемия(Япония)
Патология http://zax.radiology.arizona.edu/gpacs/ ftp path.html Телекоммуникации в патологии
Патология http://www.uniud.it/drmm/anpat/gallery/pathpuzzle.htjnl Викторина PathPuzzle
Педиатрия http://pedinfo.wustl.edu Ресурсы по педиатрии
Поездки http://www.intmed.mcw.edu/itc/health. html Инф-ция о поездках для врачей
Психиатрия http://www.bubl.bath .ac.uk/BUBL/home. Ресурсы по психиатрии
Психиатрия http://www.med.umich.edu/psychiatry/ homepage.html Кафедра психиатрии Мичиганского университета
Радиология http://jmi.gdb.org/JMI/ejoum.html Собрание рисунков
Радиология http://bpass.dentistry.dal.ca Радиология
Радиология http ://count51. med .harvard .ed u/A AN LIB/ Рисунки home.html
Радиология http://indy.radiology.uiowa.edu Виртуальный госпиталь
Радиология http://ww-radiology.ucdmc.ucdavis.edu Радиология
Радиология http://chorus.rad. mcw.edu Система CHORUS
Радиология http://chorus.rad.mcw.edu/chorus.html Медицинский колледж, Wisconsin
Радиология http://www.rad.washington.edu Каф-ра радиологии,колледж штата Вашингтон
Радиология http://www.rad.upenn.edu
Радиология http://www.xray.hmc.psu.edu/home.html
Радиология httpJ/foyt.indyrad.iupui.edu/ HomePage.html Кафедра,радиологии университета штата Индиана
Радиология http://bpass.dentistry.dal.ca
Радиология http://www.med.harvard.edu/BWH
Радиология http://www-mri.uta.edu
Приложения
Радиология http://www.nim.nih.gov/ extramurai_research.dir/visibie_human
Радиология http://www.rad.swmed.edu/
Радиология http://cs-www.uchicago.edu/discussions/cbr- med/html/demos.html Клинические случаи
Радиология http://cs-www.uchicago.edu/-berger/roentgen.html Радиология в онкологии
Реаниматология http.//www uq.oz.au/anaesth/anzics/ anzics.html
Реаниматология http://amber.medbb.arizona.edu/homepage.html Неотложная помощь в педиатрии
Сестринское дело http://www.csv.warwick.ac.uk-.8000/ nurse-intemet.html Ресурсы Nursing Net - no сестринскому делу
Сон http://www.cioud9.net/-thorpy/ Медицина сна
СПИД http://ioveil.nlm.mh.gov/top_ievei.dir/ nlm_inline_info.html Данные по СПИД
Ссылки http://biomed.nus.sg/MedCiass/weicome.html Классификация болезней
Ссылки http://www.biodata.com/gov/s2357/index2.htm) Законодательство в здравоохранении
Ссылки http://www-sci.lib.uci.edu
Ссылки http://www.ohsu.edu/intindx.html Книга по внутренним болешям
Травматология http://www.trauma.lsumc.edu/ Травматология UTHSCSA
Травматология http://rmstewart.uthscsa.edu/ Травматология
Телемедицина http://naftalab.bus.utexas.edu/nafta-7/ tmpage.html Телемедицина университета штата Техас
Телемедицина http://www.aci.iani.gov/sunrise/Medical/ teiemed.html Проект, лаб-рия Лос-Аламос
Телемедицина http://zax.radioiogy.arizona.edu/umc. html Всемирная PACS - сеть
Фармация http://pharminfo.com Сеть фармацевтической информации
Хирургия http://vh.radioiogy.uiowa.edu/ VirtualHospital.html Коллекция обучающих ресурсов
Эндокринология http://isiet.medsch.wisc.edu/index.htm Информация по диабету
Эстрогены http://herbst7.his.ucsf.edu ER Journal, тесты
Приложения
Список
использованной литературы
1. Воскресенский А. Д., Прохоров А. И. Применение вычисли-
тельной техники в медицине. Сов. здравоохр. 1959. № 8. — 19-25.
2. Воскресенский А. Д., Прохоров А. И. Применение ЭВМ в
медицинской статистике. Сов. здравоохр. I960. № 2. - 25-33.
3. Статистический анализ состава госпитализированных боль-
ных в Ленинграде. Л. 1958.
4. Артоболевский И. И., Вишневский А. А., Быховский М. Л.
Автоматическая информационная система отыскания клиническо-
го прецендента. Экспериментальная хирургия и анестезиология.
1962. № 3.
5. Амосов Н. М., Шкабара Е. А. Решение задач диагноза элек-
тронной машиной. Автоматика. 1961. № 1.- 9-15.
6. Быховский М. Л., Вишневский А. А., Харнас С. Ш. Вопросы
построения диагностического процесса при помощи математичес-
ких машин. Экспериментальная хирургия и анестезиология. 1961.
№ 4.
7. Гублер Е. В., Полонский Ю. 3. Применение вероятностного
статистического анализа для оценки тяжести ожогового шока и про-
гноза ожоговой болезни. Тезисы докладов 4-й научной сессии Ин-
ститута хирургии им. А.В.Вишневского. М. 1962.
8. Дудко Е. М., Елизаръева Е. Е., Сотник М. И., Чуйко А. П.
Применение ЭВМ для обработки данных кардиорсвматологическо-
го диспансера. Здравоохр. Российской Федерации, 1966, 9, 10-12.
9. Баевский Р. М. Проблемы использования бортовых вычисли-
тельных машин для врачебного контроля и медицинских исследова-
ний в космическом полете. Космическая биология и медицина. 1967.
№ 1.
10. Баевский Р. М., Чернышев К. К., Шаров В. А. Некоторые
вопросы построения и функционирования систем автоматического
врачебного контроля В сб.: «Вычислительная техника в физиоло-
гии и медицине». «Наука». 1968.
11. Быховский М. Л., Вишневский А. А. Кибернетические систе-
мы в медицине. М. «Наука». 1971.407.
12. Ливанов М. Н. Применение электронно-вычислительной тех-
ники к анализу биоэлектрических процессов головного мозга.
В сб.: «Биологические аспекты кибернетики». АН СССР. 1962.
13. Аникина Н. И., Лисицин С. К., Маркова Е. В. Некоторые
результаты статистической обработки ЭЭГ на электронно-вычисли-
тельном комплексе в клинике и эксперименте. В сб.: Всесоюзная
конференция по физиологии и патологии эндокринной системы
Харьков. 1964.
14. Амосов Н. М. Кибернетика и медицина. М. 1963.
15. Парин В. В., Баевский Р. М. Кибернетика в медицине и
физиологии. М. «Медицина». 1963.
16. Генес В. С. Некоторые простые методы кибернетической об-
работки данных диагностических и физиологических исследований.
М. «Наука». 1967.
17. И ванов-Муромский К. А., Заславский С. Я. Применение
ЭВМ для анализа электрограмм мозга. «Наукова думка». К. 1968.
18. Ах у тин В. М., Киселев В. Г. и др. Автоматическое управле-
ние физиологическими функциями организма в процессе хирурги-
ческого вмешательства. Медицинская техника. 1968. № 2.
19. Сидоренко Г. И. Пути применения кибернетики для реше-
ния вопросов диагностики и терапии. В сб.: Электронно-вычисли-
тельные машины в невропатологии. Тезисы докладов конференции.
Минск. 1968.
20. Гельман В. Я., Тарабукин В. И. Анализ системы управления
периферическим артериальным давлением. В сб.: Автоматическое
регулирование физиологических функций в условиях патологии.
Л. 1972. 19-22.
21. Бунатян А. А., Флеров Е. В., Яворский А. Г. и др. Мони-
торно-компьютерный контроль состояния кровообращения в ран-
нем постперфузионном периоде при кардиохирургическпх операци-
ях// Анестез. и реаниматол.. 1978. — № 2. — 6-10.
Список рекомендуемой
литературы
К главе 1
1. Гук М. Аппаратные средства IBM PC: Энциклопедия. СПб.
«Питер». 2001. — 816.
2. Информатика. Базовый курс. Ред. С.В.Симонович. СПб. «Пи-
тер». 2000. - 638.
3. Фигурнов В. Э. IBM PC для пользователя. Изд. 7-е. М. Инф-
ра-М. 1999. - 479.
К главе 2
1. Богумирский Б. Энциклопедия Windows 98., 2-е изд., СПб.
«Питер». 2001. — 896.
2. Евсеев Г. А., Симонович С. В. Windows 98. Полный справоч-
ник в вопросах и ответах. М. АСТпресс. 2000. — 495.
3. Фултон Д. Изучай самостоятельно Windows 98. М. Вильямс.
2000. 250.
4. Ратбол Э. Windows 98 для «чайников». М. Диалектика. 2000.-
346.
5. Информатика. Базовый курс. Ред. С.В.Симонович. СПб. «Пи-
тер». 2000. — 638.
К главе 3
1. Гукин Д. Word 2000 для Windows для «чайников». М Диа-
лектика. 2000. -- 326
2. Робин У. Эффективная работа с Microsoft Word 2000 СПб.
«Питер». 2001. - 944.
3. Стил X. Освой самостоятельно Microsoft Word 2000 за 24
часа. М. Вильямс. 2000. - 428.
4. Информатика. Базовый курс. Ред. С.В. Симонович. СПб. «Пи-
тер». 2000. — 638.
5. Холкин В. Десятипальцевый метод печати вслепую на компью-
тере. СПб. Бин. 2000. — 59.
6. Халворсон М., Янг М. Эффективная работа с Microsoft Office
2000. СПб. «Питер». 2001. - 1232.
К главе 4
1. Гельман В. Я. Электронная таблица Excel для врачей. СПб.
СПбМАПО. 2000. - 58.
2. Гельман В. Я. Компьютерный анализ медицинских данных.
СПб. СПбМАПО. 1998. - 57.
3. Додж М., Стинсон К. Эффективная работа с Microsoft Excel
2000. СПб. «Питер». 2001. - 1056.
4. Долженков В., Колесников Ю. Самоучитель. Microsoft Excel
2000. СПб. БХВ. СПб. 1999, - 355.
5. Рычков В. Самоучитель Excel 2000. СПб. «Питер». 2000. —
330.
6. Харвей Г. Excel 2000 для Windows для «чайников». М.—
СПб. —Киев. «Диалектика». 2000. — 381.
К главе 5
1. Гельман В. Я. Компьютерный анализ медицинских данных
для аспирантов. СПб. СПбМАПО. 1999. - 59.
2. Гельман В. Я. Компьютерный анализ медицинских данных.
СПб. СПбМАПО. 1998. - 57.
3. Боровиков В. П., Боровиков И. П. Statistica Статистический
анализ и обработка данных в среде Windows. М. «Филинъ». 1998. -
592.
4. Боровиков В. П. Популярное введение в программу Statistica.
М. 1998 г.
5. Дюк В. А. «Компьютерная психодиагностика», СПб., изд-во
«Братство». 1994.
6. Дюк В. А. Обработка данных на ПК в примерах. СПб. Питер.
1997. - 231.
7. Прикладная медицинская статистика/Под ред. Зайцева В. М.,
Лифляндского В. Г. СПб., СПбГМА им. И. И. Мечникова, 2000. —
299.
К главе 6
1. Гельман В. Я. Компьютерные коммуникации в медицине. СПб,
СПбМАПО. 2000.- 59.
2. Интернет. Энциклопедия, 2-е изд. / Под ред. Мелиховой Л.
СПб. «Питер». 2001. - 528.
3. Кротенок В. Е., Макеева Т. Н., Нозик В. М. Медицинские
ресурсы Интернет. Справочное пособие. Минск. БЦНМИ. —
1999.
4. Березин С. Факсимильная связь в Windows. СПб. БХВ. 2000. —
300.
5. Фролов А., Фролов Г. Электронная почта. М. Русская редак-
ция. 2000. - 251.
6. Денисов А., Вихарев И., Белов А. Интернет. Самоучитель. СПб:
Питер, 2000.
7. Березин С. Internet у вас дома. «BHV-Санкт-Петербург». СПб.
1998. - 388.
8. Левин Д. Р. Бароди К. Левин-Янг М. Internet для «чайни-
ков». М. «Диалектика». 2000. — 308.
9. Снелл Н. Освой самостоятельно Internet за 24 часа. М. «Виль-
ямс» 2000. — 380.
10. Кирсанов Д. Понятный Интернет. «Символ». СПб. 1996. —
239.
И. Коцюбинский А. О., Грошев С. В. Современный самоучитель
работы в сети Интернет. Быстрый старт. «Триумф». М. 1997. —
409.
12. Ханикатт Д. Использование Internet. Второе издание. «Ди-
алектика». Киев-М. 1997. — 303.
К главе 7
1. Кудрина В. Г. Медицинская информатика. М. РМАПО.
1999.- 100.
2. Информатика и системы управления в здравоохранении и
медицине. Под ред.Хай Г. А. СПб. СП6МАПО. 1998. — 130.
3. Эльянов М. Медицинские информационные технологии 2000.
Выпуск 1. М. «Изограф». 2000.— 122.
4. Гасников В. К. Основы научного управления и информатиза-
ция в здравоохранении. Ижевск. «Вектор». 1997. — 169.
К главе 8
1. Гельман В. Я. Медицинские приборно-компьютерные систе-
мы. СПб. СП6МАПО. 1997. - 55.
2. Микрокомпьютерные медицинские системы. Ред. Томпкинс У.,
Уэбстер Дж. М., «Мир», 1983. — 541.
3. Микрокомпьютеры в физиологии. Ред. Фрейзер П. М., Мир,
1990. - 383.
4. Немирко А. П., Манило Л. А., Гельман В. Я. Автоматизиро-
ванные системы для медико-биологических исследований. Л. ЛЭТИ.
1991. - 71.
От знаний
от опыта
к
- к опыту,
мастерству!
11РАК1ИКХМ
В Е РАЛЗИНСКОГС
220012, Минск, а я 104
для жителей Беларуси
УЧЕБНИК
УЧЕБНИК
ДЕТСКИЕ
БОЛЕЗНИ
ПСИХО
ТЕРАПИЯ
Н П ШАБАЛОВ
Б. Д КАРВАСАРСКОГО
ПРОПЕДЕВТИКА
ВНУТРЕННИХ
БОЛЕЗНЕЙ
11гАК1ИКУМ
АКУШЕРСТВО
Заказ наложенным платежом:
197198. Санкт-Петербург, а/я 619
e-mail: postbook@piter.com
для жителей России
Посетите наш Web-магазин:
www.piter.com
61093. Харьков-93. а я 9130
Piter@tender. kharkov. ua
для жителей Украины
ISBN 5-272-00312-8
9II7 8 5 2 7 2H0 0 3 1 2 б!
^ППТЕР
WWW.PITER.COM