Информационные системы

БД — один из основных компонентов современных информацион­ных систем. Информационная система — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации.

Цель любой информационной системы — обработка информации конкретной предметной области. Пример — системы поддержки кли­нических решений. Обычно они представляют БД, которые объединяют электронные истории болезни со специальными инструментами, та­кими как автоматические напоминания или калькуляторы дозировки ЛС, предназначенные для использования клиницистами в процессе при­нятия решений. В основу систем поддержки должны быть положены на­учно обоснованные руководства по клинической практике или другие достоверные данные научных исследований.

В настоящее время медицинские информационные системы — одна из приоритетных областей разработки программных средств во всем мире и представляют трудоемкую задачу из-за целого ряда факторов:

• множества факторов и сложности их взаимодействия в процессе при­нятия медицинских решений;

• отсутствия стандартизации в терминологии, формате, шкалах изме­рения;

• высоких требований к параметрам компьютеров по скоростям до­ступа, объемам памяти, обработке графики.

Базы данных. БД можно определить как организованную совокуп­ность взаимосвязанных хранимых вместе данных, представленных на электронных носителях, предназначенных и пригодных для реше­ния специальных задач с использованием средств вычислительной техники.

Особенности такой совокупности данных:

• большие объемы информации;

• максимально возможная компактность хранения данных;

• возможность извлечения из БД разнообразной информации в опре­деленной предметной области;

• удобные для пользователя вид и форма извлекаемой информации;

• высокая скорость доступа к данным;

• надежность хранения информации и возможность предоставления санкционированного доступа к данным для отдельных пользова­телей;

• удобство и простота конструирования пользователем запросов, форм и отчетов для выборки данных.

Создание БД, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляют с помощью специального программного инстру­мента — системы управления базами данных. Система управления базами данных (СУБД) — программное обеспечение для создания и редактирова­ния баз данных, просмотра и поиска информации в них.

По технологии обработки и хранения данных БД делят на централи­зованные и распределенные.

Централизованные БД по способу доступа делят на:

• БД с локальным доступом (данные и процедуры их обработки хра­нятся на одной машине);

• БД с удаленным (сетевым) доступом. Системы управления базами данных с удаленным доступом могут быть построены с использова­нием архитектур файл-сервер и клиент-сервер.

Архитектура файл-сервер

Принцип организации: одна машина выделена в качестве централь­ной (сервер файлов), на ней хранится централизованная БД. Остальные машины сети выполняют функции рабочих станций. Файлы БД в со­ответствии с пользовательскими запросами рабочих станций переда­ются на эти станции и там обрабатываются. Производительность такой системы падает, если требуется интенсивный одновременный доступ к одним и тем же данным. В настоящее время эту архитектуру считают устаревшей.

Архитектура клиент-сервер

Принцип организации: центральная машина (сервер БД) хранит цен­трализованную БД и процедуры обработки. Клиент посылает запрос, он обрабатывается сервером, и данные, полученные по запросу, передаются клиенту.

Распределенная БД состоит из нескольких частей, хранимых на раз­личных компьютерах вычислительной сети. Этот способ обработки под­разумевает наличие нескольких серверов (обслуживающих компьютеров), на которых может храниться пересекающаяся или даже дублирующая ин­формация. Для работы с такой БД используют систему управления рас­пределенными БД.

По используемой модели БД разделяют на иерархические, сетевые ре­ляционные, объектно-ориентированные и гибридные.

Иерархическая модель БД состоит из объектов с указателями от ро­дительских объектов к потомкам, соединяя вместе связанную инфор­мацию.

К основным понятиям сетевой модели БД относят: уровень, элемент (узел) и связь. Узел — совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. В сетевой структуре каждый элемент бывает связан с любым другим элементом. Сетевые БД подобны иерархическим, за ис­ключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, ко­торые соединяют родственную информацию.

Реляционная модель (англ. relation — отношение) БД ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Для этих моделей ха­рактерна простота структуры данных, удобное для пользователя таблич­ное представление. В реляционных БД используют язык Structured Query Language — язык структурированных запросов — универсальный язык, применяемый для создания, модификации и управления данными.

В объектно-ориентированных базах данные хранятся в виде объектов. С объектно-ориентированными базами данных удобно работать, применяя объектно-ориентированное программирование. Однако сегодня та­кие базы данных еще не достигли такой популярности, как реляционные, поскольку значительно уступают им в производительности.

Гибридные СУБД совмещают в себе возможности реляционных и объ­ектно-ориентированных баз данных.

Сегодня БД — мощный инструмент совершенствования процессов оказания медицинской помощи. Появление в конце XX в. медицинских БД, доступных широкому кругу пользователей, позволило проводить быстрый поиск, анализ и обобщение информации о результатах эпидеми­ологических и других исследований и способствовало развитию подхода к оказанию медицинской помощи, получившему название «медицина, основанная на доказательствах» (научно-обоснованная медицинская практика).