4 Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych




Pobierz 91.8 Kb.
Nazwa4 Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych
strona1/3
Data konwersji12.11.2012
Rozmiar91.8 Kb.
TypCharakterystyka
  1   2   3


Rozdział 4

Specjalistyczne medyczne bazy danych

0.


4.1. Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych ……………….… 62

4.2. Cechy szczególne medycznej bazy danych…………..................… 67

4.3. Sposób wykorzystywania szpitalnej bazy danych…………….…… 72

4.4. Czynności wykonywane w szpitalnej bazie danych ………………. 76

4.5. Problem objętości medycznych baz danych i kodowanie danych medycznych…………………………………………………….. 80

4.6. Medyczne bazy danych bibliograficznych …………………………. 83

4.7. Podsumowanie ……………………………………………………… 85




4.1. Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych


Podstawowa definicja bazy danych przedstawia ją jako uporządkowany zbiór danych, opisujących wybrany fragment rzeczywistości, które są na trwale przechowywane w pamięci komputera i do których może mieć dostęp wielu użytkowników w dowolnym momencie czasu. Jest oczywiste, że narzędzie tego rodzaju musi znaleźć się wśród narzędzi informatyki medycznej – i to w centralnym miejscu. I rzeczywiście - medyczne bazy danych są najczęściej „jądrem” szpitalnego systemu informatycznego lub stanowią punkt odniesienia dla sieci powiązanych ze sobą jednostek służby zdrowia (na przykład przychodni czy laboratoriów analitycznych). Bazy takie zastępują systematycznie tradycyjne archiwa danych o pacjentach, które w ich klasycznej (ciągle jeszcze spotykanej) postaci są bardzo niewygodne – zwłaszcza gdy trzeba wykonywać jakieś badania statystyczne lub wyszukiwać jakieś dane retrospektywne (rys. 4.1).




Rysunek 4.1. Poprzednikiem obecnych medycznych baz danych były kartoteki pacjentów prowadzone przez szpitale w tradycyjnej formie (Źródło: http://www.ght.org.uk/userfiles/image/webgeneral/medical-records-shelf.jpg - sierpień 2010)


Tworzenie i eksploatacja medycznych baz danych są ułatwione przez fakt, że medyczne bazy danych są w istocie podobnymi narzędziami informatycznymi, jak bazy danych wykorzystywane w gospodarce, w przemyśle czy w badaniach naukowych. Dla komputerów gromadzących i przetwarzających informacje jest w istocie obojętne, czy gromadzą dane o pacjentach, czy o towarach w magazynie sklepu, a rejestracja informacji o zabiegach, jakim poddawany jest pacjent, nie różni się na poziomie informatycznym od rejestracji transakcji bankowych.

Przykładowa struktura, która może być rozważana jako skrajnie uproszczony model bazy danych pokazana jest na rysunku 4.2. Na rysunku tym pokazano oczywiście umowną bazę-miniaturkę, w której można jednak wskazać elementy charakterystyczne dla tych dużych, prawdziwych medycznych baz danych.



Rysunek 4.2. Przykładowa miniaturowa baza danych medycznych z zaznaczonymi elementami omówionymi w tekście

Zasadniczo zagadnienia te powinny być znane każdemu Czytelnikowi tej książki z podstawowych studiów informatycznych, jednak kilka uwag i komentarzy może tu być przydatnych. Jak pokazano na rysunku 4.2. baza danych w swojej podstawowej koncepcji może być traktowana jako tablica (w rzeczywistych zastosowaniach – bardzo wielka tablica), której zawartość składa się z informacji dotyczących pewnych z góry ustalonych szczegółów danych. Zbiór tych szczegółów, zwanych atrybutami, tworzy układ kolumn tablicy. Jak widać atrybutem może być nazwisko pacjenta, diagnoza, opis leczenia albo jego koszt.

W bazie danych gromadzi się informacje dotyczące wszystkich rozważanych atrybutów dla wielu obiektów. W medycznej bazie danych obiektami są na ogół pacjenci, chociaż można także rozważać odstępstwa od tej reguły – na przykład w bazie danych szpitalnej apteki obiektami mogą być różne leki, a atrybutami liczba opakowań tych leków w poszczególnych dawkach i w poszczególnych postaciach (np. osobno tabletki o różnej gramaturze, osobno czopki, osobno zastrzyki, osobno zasobniki do kroplówek itp.). Struktura wszystkich obiektów w bazie danych jest taka sama, to znaczy każdy obiekt ma przewidziane miejsca (tak zwane pola) dla wszystkich atrybutów, które przewidziano w strukturze bazy danych. Nie oznacza to jednak bynajmniej, że każdy obiekt musi mieć wypełnione wszystkie pola to znaczy określone i ustalone wszystkie atrybuty. Każda baza danych zawiera luki, to znaczy pola nie wypełnione – jest to normalne.

Są jednak pewne wymagania minimalne, które muszą być spełnione, żeby opis jakiegoś obiektu mógł się znaleźć w bazie danych. Zazwyczaj takim wymaganiem minimalnym jest zapełnienie konkretną wartością tego pola, które powinno zawierać wyróżniony atrybut nazywany kluczem wyszukiwania. Klucz wyszukiwania musi gwarantować możliwość odróżnienia w bazie danych aktualnie rozważanego obiektu od wszystkich innych. Zawartość pola klucza musi być więc unikatowa – nie może być w bazie danych dwóch obiektów mających taki sam klucz.

W rozważanej przykładowej bazie danych takim kluczem jest numer PESEL pacjenta. Nie ma dwóch ludzi, którzy by mieli identyczny PESEL, więc nawet w przypadku identycznych nazwisk i imion – pacjenci będą dobrze odróżnialni i nie będzie ryzyka, że zabieg zlecony do wykonania u jednego pacjenta – zostanie wykonany u innego.

Zbiór danych dotyczący jednego obiektu koniecznie zawierający kompletny klucz wyszukiwania tworzy pojedynczy zapis w bazie danych, nazywany rekordem. Wszystkie pola rekordu poza kluczem mogą być zmieniane i aktualizowane (chociaż zmiana niektórych z nich raczej nie powinna mieć miejsca – na przykład pole nazwiska pacjenta bywa zmieniane raczej wyjątkowo, gdy pacjent urzędowo zmieni nazwisko lub przyjmie nazwisko współmałżonka po zawartym ślubie). Zwykle bywa tak, że baza danych przechowuje ślad zmian, jakie zachodziły w rekordzie wraz z informacją, kto dokonywał tych zmian i kiedy to było. Niektóre pola rekordu mogą być powielane, na przykład gdy ten sam pacjent zjawia się ponownie w szpitalu z inną chorobą.

Poza wyróżnionym atrybutem pełniącym rolę klucza wyszukiwania w bazie danych może występować atrybut (jeden lub kilka) według których rekordy są porządkowane podczas ich wyszukiwania (klucz sortowania).

Baza danych pokazana na rysunku 4.2. niczym (poza treścią wypełniającą poszczególne pola, zresztą też raczej umowną) nie nawiązywała do specyfiki medycznych baz danych. Ten sam schemat z nieco inaczej wypełnionymi polami mógłby posłużyć do opisu bazy danych w supermarkecie lub bazy pełniącej rolę katalogu w bibliotece. Jednak nie jest to schemat całkowicie wierny rzeczywistości w informatyce medycznej, bowiem medyczne bazy danych wyróżniają się kilkoma cechami, których inne bazy danych nie posiadają – i na tych cechach szczególnych skupimy się w następnym podrozdziale.

Zanim to jednak nastąpi trzeba podkreślić jeden fakt:

Pisząc tu o medycznych bazach danych mamy głównie na myśli bazy, które odpowiadają koncepcji baz transakcyjnych wykorzystywanych w zastosowaniach gospodarczych lub przemysłowych. Będą to więc bazy szpitali, przychodni lub gabinetów, zawierające informacje o pacjentach, diagnozach, zaleceniach lekarskich, zabiegach, wynikach leczenia itp. Taka baza jest zawsze jądrem (centralnym punktem) każdego systemu informatyki medycznej (rys. 4.3) i odgrywa bardzo ważną rolę w jego funkcjonowaniu.



Rysunek 4.3. Medyczny system informatyczny zawiera zawsze komponenty o różnym przeznaczeniu (zaznaczone różnymi kolorami). Zintegrowana baza danych (w centralnej części rysunku) scala te różne komponenty. (Źródło: http://www.ibm.com/pl/pl/ - sierpień 2010)

Nie będziemy natomiast interesowali się w tym rozdziale występującymi także w służbie zdrowia bazami danych o lekach, o środkach opatrunkowych, o żywności i środkach czystości, o finansach szpitali i przychodni itp. Takie bazy danych, chociaż stosowane w otoczeniu medycyny – w istocie z medycyną jako taką mają niewiele wspólnego i ich budowa oraz eksploatacja powinna być traktowana w taki sam sposób, jak bazy danych ogólnego przeznaczenia.

Ze względu na ograniczoną ilość miejsca pominięte zostaną także moduły administracyjne, których funkcjonalność jest określana w dużej mierze przez płatników, a w dużych, rozbudowanych jednostkach ich użytkowy zakres zbliżony jest do systemów klasy ERP (rys. 4.4).



Rysunek 4.4. W systemach informatyki medycznej odróżnić trzeba bazę danych klinicznych i bazę danych administracyjnych, którą tutaj się nie zajmujemy.

Osobno zestawimy na końcu tego rozdziału krótką informację o niewątpliwie unikatowo medycznych (a więc wchodzących w zakres tej książki) bazach danych związanych z medyczną literaturą naukową i fachową. Jak wiadomo obowiązującym paradygmat RBM (Evidence-Based Medicine), co tłumaczy się na język polski jako Medycyna oparta na faktach albo Medycyna oparta na dowodach zmusza lekarzy do ustawicznego kontaktu z najnowszymi osiągnięciami nauki i praktyki. Dla ułatwienia tego kontaktu i dla usprawnienia procesu wyszukiwania danych bibliograficznych według specyficznie medycznych kryteriów (rodzajów chorób, metod terapii, anatomicznych lokalizacji, zastosowanych leków itp.) stworzono specjalne bazy danych, które są omówione w końcowym podrozdziale tego rozdziału.

4.2. Cechy szczególne medycznej bazy danych

Jak już wspomniano wyżej, pod względem ogólnej struktury informatycznej medyczne bazy danych nie różnią się w sposób istotny od baz danych mających inne przeznaczenie. Do ich zarządzania i tworzenia wykorzystuje się tak zwane „silniki baz danych”. Są to programy pozwalające stworzyć i utrzymać bazę danych a także umożliwiające jej rozwój i wspomagające jej codzienną eksploatację. Programów mogących służyć jako silnik bazy danych jest dostępnych mnóstwo, także darmowych, jednak odpowiedzialni twórcy baz danych korzystają praktycznie bez wyjątku z programów wytworzonych przez znanych i uznanych producentów m.in. Oracle, SyBase, MS SQL, PostgreSQL. W obecnie dostępnych dużych systemach szpitalnych dominuje wykorzystanie silnika bazodanowego firmy Oracle, chociaż jest to program raczej drogi.



Rysunek 4.5. Typowy rekord pacjenta w medycznej bazie danych zawiera liczne rejestracje obrazów (Źródło: http://www.isgtw.org/images/2008/MDM_L.jpg - sierpień 2010)

Medyczne bazy danych, jak już wspomniano, są pod względem używanego sprzętu i oprogramowania praktycznie identyczne jako bazy danych używane na przykład w bankach i innych przedsiębiorstwach, w bibliotekach i w laboratoriach naukowych, a także coraz częściej w administracji publicznej w ramach tzw. e-government. Są jednak cechy szczególne medycznej bazy danych na które teraz zwrócimy uwagę.

Cechą pierwszą takiej bazy jest jej silnie multimedialny charakter. Jak każda bez wyjątku baza danych baza taka składa się z rekordów (najczęściej dotyczących poszczególnych pacjentów), jednak zawartość pól tych rekordów jest nietypowa, bo obok tekstów i danych numerycznych (występujących w absolutnie każdej bazie danych) – rekordy pacjentów zawierają wyniki ich badań w postaci licznych sygnałów a także obrazów (rys. 4.5).



Rysunek 4.6. Przykład rekordu medycznego zdominowanego przez informacje obrazowe (Źródło: http://www.consensusmed.com/File/image_files/Viewer1.jpg - sierpień 2010)

Praktycznie wszystkie systemy, z pominięciem dedykowanych dla pojedynczych lekarzy, mają budowę modułową. Rozwiązanie takie wydaje się jedynym możliwym do zastosowania w służbie zdrowia. Elementem integrującym taką wielomodułową „mozaikę” jest wspólny graficzny interfejs użytkownika. Lekarza czy pielęgniarki nie interesuje na ogół to, jaka firma stworzyła ten lub inny moduł wchodzący w skład używanego przez nich medycznego systemu informacyjnego. Natomiast użytkownicy ci cenią zwykle łatwość i jednolity sposób obsługi wszystkich tych modułów – a tę łatwość używania w największym stopniu zapewnia GUI – graficzny interfejs użytkownika. Z tego powodu można zaobserwować, że współczesny rekord medyczny składa często się niemal wyłącznie z obrazów. Ma to swoje dodatkowe zalety, gdyż właśnie obrazy niosą najwięcej przydatnych dla lekarza informacji (rys. 4.6).

Są to zwykle obrazy różnych rodzajów – szkice sytuacyjne pokazujące miejsce badania (A na rysunku 4.6), zarejestrowane zobrazowanie pochodzące z odpowiedniego aparatu (B), ewentualne miniaturki innych dostępnych obrazów możliwych do wybrania w celu analizy (C), ikony narzędzi, którymi można się posłużyć przy operowaniu obrazem (D) oraz elementy opisu tekstowego (E).



Rysunek 4.7. Przenośny komputer jako element dostępu do medycznej bazy danych (Źródło: http://eyemdbilling.com/images/EMR.jpg - sierpień 2010)

Drugim uwarunkowaniem przyczyniającym się do unikatowości baz danych jest fakt, że dane gromadzone z wielu źródeł (głównie ze specjalistycznej aparatury diagnostycznej muszą być dostępne w postaci jednego wspólnego zasobu, a dostęp do nich powinien być zapewniony w dużej części za pomocą urządzeń mobilnych (specjalizowane przenośne tablety (rys 4.7) oraz urządzenia typu PDA – rys. 4.8).



Rysunek 4.9. Komputery lekarskie klasy PDA dają wygodny dostęp do szpitalnej bazy danych (Źródło: http://www.nursing.vcu.edu/pda/ Welcome_files/pdaNurse%20copy.png – sierpień 2010)

Narzuca to dosyć specyficzną architekturę systemów medycznych baz danych, której przykładowe rozwiązanie pokazano na rysunku 4.10.



Rysunek 4.10. Specyficzna architektura medycznej bazy danych (Źródło: http://img.medscape.com/fullsize/migrated/451/577/mtm451577.fig2.gif - sierpień 2010)

Kolejnym czynnikiem wyróżniającym systemy informatyki medycznej (w tym także omawiane tu medyczne bazy danych, chociaż nie wyłącznie) są uwarunkowania prawne. Chodzi głównie o problematykę odpowiedzialności lekarza, której nie można w żadnej mierze przenieść na system techniczny. Za rezultat wykorzystania danych zgromadzonych w bazie zawsze odpowiada lekarz. To on podejmuje decyzję. Dlatego niesłychanie ważne jest takie budowanie bazy danych, by korzystający z niej lekarz miał możność sprawdzenia nie tylko tego, jakie wiadomości medyczne (na temat konkretnego pacjenta) zawierają pola jego rekordu w bazie danych – ale także tego, skąd te dane tam się wzięły i jaki jest poziom ich wiarygodności.

Kolejna osobliwość medycznych baz danych wynika stąd, że w medycynie nadrzędnym wymogiem jest ochrona tajemnicy lekarskiej oraz ochrona danych osobowych. Tymczasem chętnych do penetrowania danych medycznych jest zawsze wielu. Niektóre z nich poprzestają na szpiegowaniu (rys. 4.11), ale jest wiele przykładów aktywnych włamań do medycznych baz danych (rys. 4.12).

R
ysunek 4.11. Zagrożeniem dla medycznych baz danych są możliwości naruszenia przez hakerów tajemnicy lekarskiej lub ustawy o ochronie danych osobowych (Źródło: http://www.pc1news.com/articles-img/small/spy_on_user.jpg - sierpień 2010)

Nakłada to na twórcę medycznej bazy danych szczególnie wysokie wymagania związane z problematyką bezpieczeństwa. Zagadnienie to będzie jednak omawiane obszerniej w rozdziale 10, dlatego tutaj jest jedynie wzmiankowane.



Rysunek 12. Medyczne bazy danych bywają celem aktywnych ataków hakerów, którzy usiłują przejąć kontrolę nad systemem i zmusić go do ujawnienia danych (Źródło: http://thefreshscent.com/wp-content/uploads/2009/05/hacker-470x313.jpg - sierpień 2010)

  1   2   3

Dodaj dokument na swoim blogu lub stronie

Powiązany:

4 Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych iconBazy danych III a system Access Wyszukiwanie informacji I modyfikacja bazy danych

4 Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych iconBazy danych ipj temat Projektowanie relacyjnej bazy danych

4 Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych iconCw2 bazy I zapisać go we własnym katalogu pod nazwą bazy danych

4 Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych iconBazy danych A. Projekt bazy danych

4 Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych iconPrzypadek użycia odpowiedzialny za dodanie auta I wszystkich związanych z nim danych do bazy danych (autokomisu)

4 Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych iconPodstawowe komponenty bazy danych Podstawowe komponenty (obiekty) bazy danych Tabele

4 Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych iconZłożone struktury danych. Bazy danych

4 Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych iconVideo. Tworzenie bazy danych dla wypożyczalni filmów – tworzenie tabel, wprowadzanie danych

4 Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych iconBazy danych

4 Ogólna charakterystyka medycznej bazy danych iconTworzenia bazy danych Oracle z zakresu zagadnień przedstawianych na wykładzie z tego przedmiotu. Szczególną uwagę należało zwrócić na konceptualną stronę tworzenia bazy oraz opisania w niniejszej instrukcji podstawowych kwestii z nią związanych, jak I napotkanych ‘po drodze’ problemów oraz uzasadnie

Umieść przycisk na swojej stronie:
Rozprawki


Baza danych jest chroniona prawami autorskimi ©pldocs.org 2014
stosuje się do zarządzania
Rozprawki
Dom