Математичне забезпечення.

Математичне забезпечення (МЗ) - комплекс апаратно, програмне і мікро-програмно реалізованих, постійно працюючих або готових до функціонування алгоритмів, що характеризують логічні і математичні можливості МКС.

Завдяки МЗ відбувається одночасна, погоджена робота різних програм, модулів, технічних пристроїв, забезпечується надходження й обробка даних із моніторної підсистеми, контроль справності МКС і т.д.

По своєму призначенню програми МЗ для потреб клініки доцільно умовно розділити на три види: системні програми, стандартні і сервісні.

1. Системні або операційні програми - це комплекс програм, що забезпечують керування МКС у будь-яких режимах. Функція системного МЗ-організації роботи апаратури і програмного оснащення МКС у залежності від інформації, що надходить, заданого режиму роботи або вказівок оператора. Варто розрізняти операційні системи загального призначення й орієнтовані на певні додатки, наприклад, моніторинг. Операційні системи загального призначення забезпечують підготовку вихідної програми, переклад у машинний код (мова асемблер), завантаження пам’яті, налагодження і виконання програм, а також занесення інформації на перфострічку, диски і т.д. Вони повинні забезпечити організацію банку даних і роботу ЕОМ одночасно з кількома користувачами. У клініці доцільно використовувати три різновиди операційних систем: пакетної обробки (bath), реального часу (геаl-tіmе) і поділу часу (tіmе-sharing). Система пакетної обробки забезпечує повне завантаження устаткування і максимум його роботи. Система реального часу забезпечує реакцію на запити, що надходять, у залежності від пріоритету і з установленою швидкістю. Система поділу часу здійснює поділ часу процесора, пам’яті й інших пристроїв так, щоб час чекання не перевищував припустимих значень. Для МКС відділень реанімації й інтенсивної терапії необхідно мати пакет програм для операційної системи, що забезпечують роботу в реальному часі.

2. Стандартні або змістовні програми - це програми, що забезпечують розв’язання задач певної галузі. У клініці вони забезпечують-розрахунки індексів, доз ліків, аналіз ЕКГ, визначення серцевого викиду різними методами, статистичну обробку і т.д. Багато таких задач без ЕОМ не здійсненні. Програмісти можуть змінювати програми в залежності від потреб клініки.

З. Сервісні програми - забезпечують перетворення інформації зі зручної для машини в зручну для користувача форму (коригування бібліотеки програм, перезапис з одного носія на іншій, вивід на табло і т.д.). Особливе значення має забезпечення лікаря зручною, чіткою, що не вимагає додаткового розшифровування інформацією, поданою на екрані палатного телевізора, відеомагнітофона, на графобудівнику, а також забезпечення введення даних на мові близькій до мови лікаря.

4. Програми, орієнтовані на реанімацію й інтенсивну терапію, включають комплекс поданих вище програм, а також спеціалізовані програми, призначені для:

- забезпечення контролю справності МКС;

- забезпечення автоматичного й автоматизованого введення інформації;

- обробки даних у реальному часі і представлення лікарю клінічних термі­нів;

- діалогового спілкування лікар-ЕОМ;

- формування відповідним історіям хвороби банку даних;

- тестування лікувальних впливів;

- забезпечення автоматичної терапії ряду станів і інших, специфічних для даних відділень, режимів роботи.

Орієнтація операційної системи на клінічні задачі являється великою роботою, що вимагає кваліфікованої праці. Тому клінічні підрозділи повинні обов’язково купувати все перераховане математичне забезпечення, не розраховуючи: на розробку його власними силами. При плануванні розширення можливостей МКС необхідно мати генератори операційних систем (К.ТЕ), що дозволяють змінювати (регенерувати) стандартну операційну систему і забезпечувати необхідним об’ємом інформації.

Інформаційний зміст

Інформаційний зміст МКС, призначених для забезпечення рішень лікаря включає банк даних, бібліотеку моделей, методів і навчальні програми, підготовлені відповідно до вимог реанімації й інтенсивної терапії, а також можливостями техніки, математичного забезпечення і моделювання .

1. Банк даних повинний містити основні характеристики кривих тисків, дихання і т.д.; нормативи для неускладненого перебігу післяопераційного періоду хворих із можливо більшою їхньою диференціацією по групах захворювань, функціональному класу, характеру операції; статистичні оцінки і методи обробки в процесі спостереження; схеми діагностики і лікування, дози ліків і т.п. Бажано організувати в банку даних можливий повний набір кількісних оцінок і показників. У процесі роботи цей набір повинен постійно поповнюватися й удосконалюватися.

2. Бібліотека моделей і методів повинна включати загальні (загальнонаукові), стандартні (множинна лінійна кореляція, рішення алгебраїчних і диференціальних рівнянь, середнього арифметичного і т.д,), і спеціалізовані програми, моделі і методи, призначені для реанімації і інтенсивної терапії. Такі програми забезпечують функціонування різних клінічних алгоритмів, банку даних, математичних моделей фізіологічних процесів, аналіз рішень, прогнозування, формальне моделювання (штучний інтелект) і т.д. Зручно, щоб у бібліотеку програм входили також орієнтовані на клінічне використання математичні моделі серця, серцево-судинної системи, дихання, кислотно-лужного стану і інші, в залежності від профілю клініки. Ідентифікація математичної моделі і стану визначеної, наприклад кровообіг, системи конкретного хворого дозволить здійснювати оперативну обробку даних і забезпечить ухвалення рішення лікаря в реальному часі.

3. Програма навчання й інструкції операторів, техніків, інженерів повинні передбачати автоматичне навчання основним навичкам і методикам, створення інструкцій і здачу заліку, після котрого фахівця можна допустити до роботи.

Інструкції комерційної МКС призначені для оператора і технічного персоналу. Забезпечення безперебійної роботи МКС, впровадження нових технічних або математичних засобів вимагає відновлення існуючих інструкцій і створення нових. Всі методики і прийоми роботи особливо на сучасному етапі застосування ЕОМ, лікар, оператор або інженер досконально знати: не може. Тому необхідно створення чітких, докладних інструкцій із прикладами по використанню всієї апаратури моніторної підсистеми (методики виміру МОК, робота з капнографом, автоматичними крапельницями і т.д.), розроблених програм: для оперативної обробки даних, представлення їх лікарю, користуванню пам’яттю ЕОМ, архівом і т.д. Всі дані зберігаються в пам’яті ЕОМ. Доцільно оформлення друкарських інструкцій.

4. Підготовка даних, моделей і методів до використання передбачає, особ­ливо в початковому періоді, підбирання і введення в пам’ять ЕОМ нормативних даних і рекомендованих величин, обмежень для блоків тривоги, дозування, розведення ліків і т.п. Деякі такі таблиці, як показує наш досвід, варто вивісити в палатах спостереження. Сучасна МКС здатна за вимогою лікаря видавати йому на дисплеї відповідні рекомендації по лікуванню хворого, що він використовує за своїм розсудом. При наявності програм за допомогою ЦАП і автоматичних крапельниць можлива автоматична терапія ряду станів. Для забезпечення інформаційного змісту на сучасному рівні в комплект МЗ повинні входити спеціальні програми для діалогового керування базою даних.