Iіі. Матеріали самостійної роботи.

ІІІ.1. Базові знання, вміння, навички, необхідні для вивчення теми:

Дисципліни	Знати
Математика	Теорія ймовірностей
Біофізика	Медична електроніка
Клінічні дисципліни	Діагностика захворювань

ІІІ.2. Зміст теми:

1. Історична довідка щодо провідних галузей застосування медичних приладо-комп’ютерних систем.

2. Комп’ютерні системи дозиметричного планування в онкології

ІІІ.3. Рекомендована література:

№	Автор	Назва	Стор.
1.	Л.О.Момоток та ін.	Основи медичної інформатики	157-187
2.	І.Є. Булах та ін..	Медична інформатика в модулях: практикум.	65-75

ІІІ.4. Питання для самоконтролю:

1. Які МІС називаються МПКС?

2. Назвіть основні складові МПКС.

3. Назвіть чотири основних напрямки МПКС.

4. Які чинники посприяли появі МПКС?

5. Назвіть лауреатів Нобелівської премії — основополож­ників МПКС для візуальних методів дослідження.

6. У якій сфері застосовують СДП?

7. Перерахуйте основні завдання, які вирішують СДП.

8. Які медичні дані вводять у СДП для вирішення її за­вдань?

9. У який спосіб можна ввести анатомічну інформацію в систему?

10. Назвіть особливості СДП останніх поколінь.

1. Історична довідка щодо провідних галузей застосування медичних приладо-комп’ютерних систем.

Двадцяте століття, особливо його друга половина, ознаменувалося інтенсивним розвитком нових методів обстеження, лікування і прогнозування. У порівняно короткий час прогрес збагатив практичну медицину візуальними й лабораторними методами діагностики, системами лікування, моделювання лікувальних процесів, прогнозування тощо. Кожне новітнє відкриття у фізиці або техніці відразу впроваджувалося в медицину. Яскравим прикладом може служити відкриття Рентгена і блискуче його впровадження в лікарську практику. З моменту відкриття рентгенівських променів (1895 рік) медицина увійшла в нову еру. Рентгенівські апарати значно посприяли діагностиці багатьох захворювань і були майже єдиними представниками візуальних методів дослідження майже всю першу половину XX століття.

Відкриття оптоволокна в 50-і роки привело до появи ендоскопів — інвазивних візуальних методів дослідження внутрішніх порожнистих органів. Шляхом поєднання ендоскопів з мікропроцесорами на початку 80-х років було створено відео-інформаційні системи — відеоендоскопи з високою роздільною здатністю і здатністю зберігати інформацію на зовнішніх носіях. Такі системи дали змогу виводити на великий екран дані про осередок захворювання та етапи операцій (лапароскопія).

Саме комп'ютерна техніка, інтегрована в медицину, допомагала вирішувати найскладніші діагностичні проблеми. У 70-х роках XX століття світова медицина одержала засоби дослідження, про які на початку XIX століття можна було лише мріяти. Так, винайдення КТ і УЗД відкрили нову еру в діагностиці і стали золотим стандартом у виявленні великої кількості різних хвороб. У 1972 році англійський інженер Годфрі Хаунсфілд винайшов комп'ютерний томограф. Американський фізик Аллан Кормак незалежно від Хоунсфілда розробив подібний процес. І в 1979 році "за розробку комп'ютерної томографії" обох було нагороджено Нобелівською премією з фізіології і медицини. Уже в 1978 році перший комп'ютерний томограф було встановлено у Радянському Союзі, а на початку 80-х років Київський завод реле й автоматики розпочав виробництво ска-нувальних рентгенівських томографів для обстеження головного мозку. У 2003 році за винахід методу магнітно-резонансної томографії (МРТ) Нобелівську премію з фізіології та медицини одержали британець сер Пітер Менсфілд і американець Пол Лотербур. Нині в клініках і дослідних центрах світу нараховується близько 23 тис. магнітно-резонансних томографів, на яких проводиться до 60 млн досліджень у рік.

Паралельно з винайденням і вдосконаленням томографів у 60-х роках починається розвиток ультразвукових візуальних методів дослідження. Цифрові УЗ-апарати на базі технології МSV™ (мультислайсинг) дають змогу переглядати одночасно кілька двовимірних зрізів, отриманих при тривимірному скануванні (аналог технологій КТ, МРТ), що відповідає назві — ультразвукова томографія.

У 70-х роках XX століття в США, Японії, країнах Західної Європи інформаційні технології впровадили в лабораторну діагностику. Результат — створення автоматів для біохіміч­них, гематологічних, імунохімічних, молекулярно-біологічних досліджень. В Україні такі технології з'явилися наприкінці 90-х років. Серед завдань нових технологій (автоматів і приладів на базі процесорної техніки та спеціального ППЗ) — аналіз даних мікробіологічних, вірусологічних, цитологічних досліджень, біопсії. Це дало змогу розширити діапазон експрес-аналізів. МПКС для проведення лабораторних аналізів і досліджень якісно змінили рівень результатів аналізів будь-якої клінічної лабораторії. На світовому ринку продуктів для лабораторної медицини найбільш представницькими є СИТА, Японія, Німеччина.

Серед МПКС особливе місце займає комп'ютерний моніторинг — апаратні комплекси, призначені для спостереження за параметрами функціонування якого-небудь одного органа або системи органів. Такі технології почали розвиватися ще на початку 60-х років. Значний внесок у розробку моніторингових систем зробили вітчизняні вчені М.М. Амосов, М.Л. Биховський, Є.В. Гублер спільно з фахівцями з обчислювальної техніки. Спостереження за станом хворих під час хірургічних операцій і післяопераційних хворих у палатах інтенсивної терапії вели автомати, програмне забезпечення яких чітко контролювало всі відхилення від норми спостережуваних біологічних параметрів. Із зарубіжних пріоритетів можна виділити роботи американських та японських учених.

На сьогодні МПКС застосовують у різних медичних галузях: кардіології, хірургії, терапії, гастроентерології, онкології, педіатрії, тобто там, де потрібні сучасні методи діагностики й моніторингу.

Наприклад, апарат, призначений для проведення моніторингу життєвих параметрів пацієнтів усіх вікових груп, виводить показники ЕКГ, насиченості крові киснем (пульсоксиметрія), неінвазивного тиску крові, параметри дихання, температури тіла (мал.1).

Упровадження цифрових технологій удосконалює вже відомі нові методики дослідження. Серед останніх досягнень— застосування мініатюрних кольорових відеокамер у вигляді капсул для дослідження стравоходу з метою діагностувати й оцінити ступінь тяжкості захворювання, а також виявити ознаки пухлинного ураження травного тракту на ранніх стадіях. Камера на базі мікропроцесора рухається вниз по стравоходу, при цьому роблячи 2600 знімків за 14 с (185 знімків за 1 с; мал. 2). Відеодані передаються на носій інформації в ПК лікаря в кількості, достатній для встановлення діагнозу. Аналогічно проводять дослідження інших відділів травного трак­ту, якими рухається відеокамера.

Мал. 1. Апарат для проведення моніторингу

Мал. 2. Застосування мініатюрних кольорових відеокамер у медицині

Таким чином, до початку XX століття медицина одержала можливість досліджувати всі органи людини, причому більша частина методів є неінвазивними, тобто такими, які виключають уведення в організм людини інструментів або контрастних речовин. Вони не супроводжуються болючими відчуттями з боку пацієнта й виникненням можливих ускладнень.