1.2.2 Дискретные и аналоговые медицинские данные.

Медицинские данные ввиду их больших объемов и разнообразие типов систематизируются. По способу обработки на ПК медицинские данные делятся на дискретные и аналоговые. Понятие дискретности, прерывистости известно из курса математики (прерывистость функции) и физики (дискретность корпускулярной теории света, квантовой теории).

Дискретные МД – это данные, которые вводятся в компьютер с клавиатуры, т.е.буквы, цифры, знаки, подлежат известной цифровой обработке уже на первых этапах ввода. Ими могут быть:

• жалобы, ряд клинических параметров, которые характеризуют общее состояние больного;

• результаты лабораторных исследований;

• результаты инструментальных исследований;

• диагнозы;

• статистические данные;

• медицинская документация и прочее.

Аналоговые медицинские данные – это:

• непрерывные кривые медико-биологических параметров, которые получены с помощью специальной аппаратуры − приборов функциональной диагностики: реограммы, электрокардиограммы, электроэнцефалограммы, кривые температуры участка тела, частоты дыхания, артериального давления и прочие. Эти биосигналы несут в себе важные сведения о состоянии здоровья пациента, и их расшифровка требует временами немедленных выводов. Расшифровывать подобную информацию быстро и без погрешностей можно с помощью современных компьютерных технологий;

• информационные лучи − волновые процессы различной физической природы (ультразвук, инфракрасное, рентгеновское, радиоактивное и другие виды электромагнитного излучения), которые используются в компьютерных диагностических комплексах.

Информационные лучи в медицинских аппаратных комплексах обязательно превращаются в непрерывные электрические сигналы различными способами, при этом их параметры соответствуют биофизическим характеристикам. Далее, для дальнейшей компьютерной обработки они подлежат оцифровыванию. Понятно, что аналоговые данные не вводятся в ПК с клавиатуры. Они подаются на него с помощью специального устройства, которое выполняет функцию оцифровывания аналоговых данных, так как любые данные могут быть обработаны на ПК только при условии их перевода в числовую, дискретную форму, т.е. в цифровой код. Одним из стандартных устройств преобразования непрерывного электрического сигнала в серию отдельных цифровых сигналов для ввода информации в компьютер или микропроцессорное устройство служит аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

АЦП

аналоговый сигнал цифровой сигнал (01110011100001001)

Рис.1.1

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) — устройство, которое превращает входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). Процесс преобразования сигнала представлен на рис.1.1 Аналого-цифровое преобразование используется во множестве электронных устройств: от звуковых карт и студийного звукозаписывающего оборудования до научных и медицинских приборов, т.е., везде, где нужно обрабатывать, сохранять или передавать сигнал в цифровой форме.

Обратное преобразование осуществляется с помощью ЦАП (цифро-аналогового преобразователя). Например, в медицине при выводе на экран изображения внутренних органов при методах визуализации (УЗИ, КТ); воспроизведении снимков, переданных при помощи сети. Цифро-аналоговые преобразователи являются интерфейсом между абстрактным цифровым миром и реальными аналоговыми сигналами. ЦАП входит в состав графической платы (графическая карта, видеокарта, видеоадаптер) компьютера.

После преобразования оцифрованная информация попадает в ПК, где обрабатывается программным обеспечением и, пройдя обратное преобразование с помощью ЦАП, подается на устройство вывода в виде изображения внутренних органов, графической модели процесса, сигнала тревоги и др. В настоящее время созданы компьютеры, которые имеют устройства как прямого, так и обратного преобразования аналогового сигнала. Разработаны аналогово-цифровые и цифро-аналоговые контроллеры, с помощью которых можно подключить медицинскую технику к компьютеру через его внутренние слоты или внешние разъемы.

В качестве примера универсального технического приспособления оцифровывания мединформации можно привести цифровую фотокамеру, которая позволяет оцифровывать при фотографировании такие данные: основные диагностические (рентгенограммы, сонограммы, томограммы), вспомогательные (клинические фотографии, видеосъемка пациента), графические (электрограммы), объясняющие графические (рисунки) данные.

Схема прямого и обратного оцифровывания информационных лучей в аппаратно-компьютерных комплексах (Схема1.1).