Применение вычислительной техники в стоматологической физиологии

В современной медицине все шире используют электронные вычислительные машины (ЭВМ) и математические методы в диагностике заболеваний. ЭВМ служат для оптимизации внутренней организации клиник. Они используются при выборе из большого количества лекарственных средств наиболее подходящего, при осуществлении автоматического сбора и обработки данных о больном, при проведении длительного контроля за тяжелыми больными, при статистической обработке заболеваемости.

Вычислительная техника стала быстро развиваться с 50-х годов. Каждое новое поколение ЭВМ отличалось от предыдущего элементарной базой и качественно новым математическим обеспечением.

На каждом этапе развития вычислительной техники расширялась область применения ЭВМ. Громоздкие машины первого поколения, построенные на электронных лампах, сменили ЭВМ на транзисторах. Затем появились универсальные ЭВМ, выполненные на интегральных схемах, образующие программно совместимые серии. К ним относятся машины Единой Системы ЭВМ (ЕС ЭВМ).

Первые ЭВМ создавались для расчетов в физике, механике и экономике. Это были первые, весьма эффективные применения информатики. В настоящее время информатика проникает в области, которые раньше считались принципиально неформализуемыми, т. е. недоступными для точных количественных методов. К ним относится медицина, в частности стоматология. В этих областях до сих пор преобладают качественные описания объектов исследования. Связи между фактами если и устанавливаются, то носят качественный характер. Но если качественные факторы имеют противоположное направление действия, то без количественных оценок нельзя предугадать даже «знак результата», т.е. направление развития процесса.

На первом этапе применения ЭВМ в медицине внимание большинства исследователей было сосредоточено на поиске математических методов, наиболее адекватных для описания наблюдаемых физиологических закономерностей, позволяющих количественно характеризовать функциональное состояние организма, автоматизировать их диагностику и прогнозирование. Однако длительное время ЭВМ применялись для автоматизации отдельных процессов или локальных служб. Прежде всего стали создаваться на базе ЭВМ автоматизированные системы кардиохирургического профиля в ИССХ АМН СССР, ИССХ МЗ УССР и несколько позднее в ИХ АМН СССР, ВНЦХ АМН СССР и других институтах. В этой сравнительно молодой и бурно развивающейся отрасли клинической медицины первостепенное значение имеет полное обследование больного с помощью различных методов исследования. Такое исследование дает большой поток объективной информации, который невозможно обработать без ЭВМ.

Современная элементная база позволила резко увеличить емкость памяти ЭВМ и ее быстродействие. Это дает возможность, с одной стороны, создавать суперкомпьютеры с быстродействием в десятки миллионов операций в секунду, а с другой — минимашины, обладающие относительно большой мощностью в сочетании с компактностью установки (как правило, это одна стойка). Так как мини-ЭВМ существенно проще и дешевле машин первого поколения, они нашли широкое применение во всех отраслях народного хозяйства, в том числе и в медицине.

На базе больших универсальных ЭВМ и мини-ЭВМ построены автоматизированные системы для информационного обслуживания сведениями о достижениях отечественной и зарубежной медицинской науки, информацией аптечного типа и т. д. Универсальные ЭВМ стали использоваться в качестве базового элемента и для построения автоматизированных систем обучения (АОС). Мощность современных универсальных ЭВМ позволяет обслуживать десятки и даже сотни пользователей. Существует устройство сопряжения (МОДЕМ), позволяющее связывать терминалы с центральной ЭВМ с помощью линий телефонной связи. В этом случае центральная ЭВМ обслуживает различные медицинские учреждения, находящиеся на значительном расстоянии друг от друга. Такие сети ЭВМ необходимы для планирования и управления в масштабе района, города, области, страны.

В 70-е годы наряду с мини-ЭВМ стали разрабатываться микро-ЭВМ. Низкая стоимость микро-ЭВМ позволяет встраивать их в приборы, придавая им новые потребительские свойства. Так, например, микро-ЭВМ, встроенная в переносный кардиограф, позволяет врачу сразу получать оцифрованную кардиограмму.

В настоящее время микро-ЭВМ начинают внедряться и в стоматологию.

В последнее время возникло чрезвычайно интересное и важное направление по получению и обработке с помощью микро-ЭВМ видеоинформации. Анализ и контроль видеоинформации, включая цветные изображения, используются уже несколько лет в эхокардиографии, ангиографии, радиоизотопной диагностике и в других областях медицины. В настоящее время микро-ЭВМ начинают применяться для конструирования съемных протезов.

Большое влияние на развитие вычислительной техники оказало создание персональных ЭВМ, называемых также персональными компьютерами. Параметры современных персональных машин (ПМ) таковы, что они представляют пользователю вычислительные возможности, сравниваемые с возможностями больших универсальных ЭВМ, а цена их в 10000 раз меньше.

Неограниченные возможности применения ПМ в любых областях деятельности человека появляются при их объединении в единую сеть.

Влияние ПМ на развитие вычислительной техники обусловлено не только уменьшением размеров и стоимости, но и изменением способа общения человека с ЭВМ. Первые микропроцессоры отличались сравнительно простой структурой и небольшим числом команд, поэтому был пригоден язык программирования низкого уровня, максимально приближенный к структуре машины. В настоящее время структура ПМ сильно усложнилась. Они имеют те же команды, что и большие машины, поэтому используют языки программирования высокого уровня. Для решения сложных научных, инженерных, экономических задач разработаны языки Фортран, Алгол и др. Такие языки, как Паскаль, Лисп и АПЛ, специально разработаны для «любого человека», т. е. для человека, не имеющего навыка общения с вычислительной машиной. Основным языком ПМ
является Бейсик. В перспективе ЭВМ должны воспринимать информацию с речи.

Персональные машины не только более просты в обслуживании, надежнее в работе, дешевле больших универсальных и мини-ЭВМ, но не уступают им и по быстродействию, и по объему оперативной и долговременной памяти, и по программному обеспечению. ПМ обычно располагаются на рабочих местах медицинского персонала. Наличие диалогового режима работы врач — ЭВМ позволяет медицинскому работнику — врачу, медицинской сестре, лаборанту — самостоятельно работать на ЭВМ. Разработанное программное и языковое обеспечение уже сейчас позволяет вводить информацию в ЭВМ или получать информацию на русском языке в принятой стандартной форме.