УДК 616-082.4:681.31
А. Г. Мрочек, С. Г. Шматин, В. Е. Лях, В. С. Розовский
ВОПРОСЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В БОЛЬНИЦАХ РАЗЛИЧНОГО ПРОФИЛЯ
Белорусский институт усовершенствования врачей, Минск

Последние годы характеризуются бурным развитием индустрии ЭВМ — новой и наиболее динамично развивающейся отрасли промышленности. Все более заметным становится влияние этой отрасли на эффективность практически всех отраслей народного хозяйства страны [4]. Компьютер стал новым инструментом в руках администратора, организатора производства, конструктора, ученого. Программные системы, реализованные на различных средствах вычислительной техники (СВТ), становятся помощниками врача при диагностировании, прогнозировании течения и исхода заболевания, позволяют вести учет медицинской информации, делают возможным оптимизацию деятельности здравоохранения территориального уровня. Внедрение и широкое применение СВТ в медицинских учреждениях становятся одним из условий уменьшения трудоемкости и улучшения лечебно-диагностического процесса.
В настоящей работе рассматриваются основные причины, ограничивающие внедрение СВТ в практику медицинских учреждений, а также проводится анализ и выбор оптимальной структуры локальной информационно-вычислительной сети (ЛИВС) с учетом требований и особенностей задач, свойственных для медицины.
Среди многообразия причин, сдерживающих широкое внедрение СВТ в практику больничных учреждений, наиболее существенными, по нашему мнению, являются низкий уровень образования медицинского персонала в области информатики и СВТ, отсутствие в штате большинства медицинских учреждений подготовленных специалистов в области СВТ, сложность приобретения и эксплуатации СВТ учреждениями медицинского профиля, отсутствие развитых математических, программных и технических средств автоматизации медицинских исследований, отсутствие развитого математического обеспечения медицинской направленности для известных СВТ, сложность тиражирования и распространения программных продуктов в связи с разнородной оснащенностью СВТ учреждений медицинского профиля, наличие объективных проблем в правильности выбора необходимых СВТ и ее сложной иерархической структуры применительно к проблемно-ориентированным задачам конкретного медицинского учреждения.
Наиболее серьезная проблема — обучение медицинского персонала, в настоящее время решается путем введения курсовых мероприятий в области медицинской информатики и СВТ. Медицинский персонал лечебных учреждений должен быть готов осуществлять постановку заданий для математического и программного решения задач медицинского назначения на различных СВТ. В то же время сложность математического, программного обеспечения, предназначенного для решения задач практической медицины (диспансеризации, лечения в стационаре и др.) и эксплуатации СВТ, требует широкой подготовки специалистов, профессиональные знания которых направлены на решение задач медицинского профиля и удовлетворение потребностей во внедрении СВТ в медицинских учреждениях.
Медицинская практика представляется многоэтапным, многокритериальным диагностико-лечебным процессом, основными этапами которого являются: сбор, анализ данных, принятие решения и непосредственное лечение. Реализация указанного процесса машинными методами предусматривает: создание распределенных банков медицинских данных и возможность коллективного доступа к ним; наличие развитого программного обеспечения анализа данных медицинских обследований, принятия клинических решений системного математического обеспечения и др.; возможность документирования и тиражирования медицинской информации; эффективную распределенную обработку информации с возможностью ее локализации; простоту функционального расширения используемых СВТ.
Анализ методологии решения вышеуказанных задач с применением ЭВМ показывает, что наиболее эффективны гетерогенные (в плане производительности и стоимости) вычислительные средства. В частности, на этапе сбора и предварительной обработки медицинской информации, вследствие незначительности объема каждого из информационных потоков, требуются малые СВТ. Для машинной реализации следующих этапов медицинской практики, требующих накопления, анализа и сопоставления информации, необходима высокопроизводительная вычислительная техника с функциями распределенной обработки информации.
Опыт практической эксплуатации автоматизированных систем в США и других ведущих капиталистических странах показывает, что около 80 % всей генерируемой информации используется на местах ее получения [1]. Концепция централизованной обработки информации на высокопроизводительных ЭВМ с большим числом терминальных устройств (ВВС) сменилась концепцией персональных ЭВМ, объединенных в локальные вычислительные сети [1], в которых сбор, обработка информации и до определенной степени процесс принятия решения переместились на низшие уровни управления. Острая необходимость в автоматизированной оперативной обработке информации, в особенности медицинской, дает учреждениям медицинского профиля неоспоримый приоритет в использовании ЛИВС.

Некоторые логические структуры ЛИВС. а — звездообразная; б — кольцевая; в — древовидная; г —  магистральная.

Методика выбора многопроцессорных ассоциаций весьма сложна. Из большого многообразия признаков ЛИВС, определяющих анализ и синтез построения локальных информационно-вычислительных сетей, следует в первую очередь выделить архитектурно-топологический признак, который учитывает не только архитектуру и топологию ЛИВС,
но и типы СВТ, их конфигурацию, схему соединений, систему и способ передачи информации. По архитектурному признаку ЛИВС классифицируются, в основном, на 4 типа: взаимосвязанные ЛИВС (ВЛИВС), магистральные ЛИВС (МЛИВС), ЛИВС типа «звезда» (ЗЛИВС) и кольцевые ЛИВС (КЛИВС) (см. рисунок).
Взаимосвязанные ЛИВС предусматривают соединение всех терминальных станций, что определяет их дороговизну, громоздкость, сложность функционального расширения. Использование 1 канала связи предполагает экономические и другие преимущества МЛИВС. Однако наличие одного канала связи определяет низкую живучесть всей системы. К недостаткам магистральных линий также можно отнести их непригодность к интенсивному обмену информаций, поскольку известные в настоящее время методы управления обменом информации требуют серьезной доработки [2, 5].
ЛИВС, по сути дела, представляют собой МЛИВС замкнутого типа. Высокая скорость передачи информации является их основным преимуществом. К недостаткам КЛИВС необходимо отнести однонаправленность и последовательность передачи информации, а также необходимость прекращения работы системы при ее функциональном расширении. Большинство указанных недостатков устраняется в ЗЛИВС. Ремонтные работы, а также функциональное расширение сети можно производить, не нарушая ее работоспособности. По мнению ведущих разработчиков этой концепции, скорость передачи информации хотя и ограничивается тактовой частотой процессора центральной ЭВМ, но является вполне достаточной для ВС, а вероятность отказа центральной ЭВМ в большинстве случаев остается приемлемой [3, 5].
Самой простой и дешевой является логическая структура моноканальной МЛИВС. Особый интерес представляют ЛИВС, построенные на звездной структуре, у которых в качестве радиального ответвления используется моноканал (магистраль). Отличительной особенностью этого вида ЛИВС является то, что моноканал может использоваться и как автономная мини-ЛИВС, и в сочетании с другими моноканалами. Однако самым большим преимуществом таких ЛИВС является то, что гетерогенные по своей структуре СВТ могут группироваться в них в однородные моноканалы (мини-ЛИВС), что является особенно важным для медицинских учреждений, которые в большинстве случаев оснащены разнородными СВТ.
Таким образом, внедрение и широкое применение СВТ в практику учреждений медицинского профиля является одним из условий уменьшения трудоемкости и улучшения лечебно-диагностического процесса. В качестве одной из возможностей внедрения СВТ в практику медицинских учреждений предлагается построение такой ЗЛИВС, в которой в качестве радиального ответвления используются моноканалы с математическим обеспечением, ориентированным на решение информационных, диагностических и других проблемных задач медицинского характера. Экономичность, простота функциональной структуры, возможность однородного объединения гетерогенных вычислительных средств в одном моноканале» являются определяющими преимуществами таких ЛИВС при их внедрении в практику больниц различного профиля.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Антонюк В. Д. Локальные вычислительные сети США: Экономика. Политика. Идеология,—М., 1982/—С. 91—99.
  2. Вейцман К/ Распределение системы мини- и микро-ЭВМ: Пер. с англ.— М., 1983.
  3. Нестеров П. В. Микропроцессоры: Архитектура и ее оценка.— М., 1984.
  4. Преснухин Л. И., Нестеров П. В. Цифровые вычислительные машины.— М., 1974.
  5. Якубайтис Э. А. Информационно-вычислительные сети.— М., 1984.