НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК УКРАИНЫ

   ГУ "Институт общественного здоровья им. Марзеева А.Н."

    ЛАБОРАТОРИЯ медицинской информатики

ГЛАВНАЯ

ПРО ОТДЕЛ

ПЕРСОНАЛИИ ПУБЛИКАЦИИ
УЧЕБНИК
ПРОГРАММНЫЕ РАЗРАБОТКИ

 

ИСТОРИЯ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ

Среди различных научных направлений (биохимических, иммунологических, физиологических, генетических и др.), используемых в гигиене, важное место занимает математические методы, сопровождающие практически любой вид научной гигиенической деятельности. От эффективности использования математики в значительной мере зависит эффективность самого процесса гигиенического исследования: подтверждение достоверности полученных результатов, ускорение и облегчение процесса исследования, выявление изучаемых механизмов реагирования биосистем на воздействия вредных факторов, патогенез, прогноз ожидаемых изменений и т.д. Математические методы могут и должны использоваться на всех этапах исследования: при планировании, при первичной обработке данных, построении зависимостей, выявлении взаимосвязей, расчете прогноза и других гигиенических задачах. Поэтому вполне закономерна заинтересованность исследователей - гигиенистов в освоении и возможно более полной реализации математических средств в своей практической деятельности.

Учитывая этот факт, более 20 лет назад в Институте общей и коммунальной гигиены им. А.Н. Марзеева было организовано специализированное, ориентированное на применение математики, подразделение которое вначале имело статус группы, затем лаборатории и в настоящее время достигло статуса отдела. Деятельность подразделения направлена на повышение теоретического уровня медико-экологических достижений, обработку и анализ полученных результатов с помощью современных методов математики и информатики. Лаборатория математических методов была первой и продолжает оставаться единственной среди научно-исследовательских институтов гигиенического профиля не только Украины, но и СССР (СНГ). За эти годы менялся статус подразделения, его численность, техническое обеспечение, задачи и перспективы - неизменным оставалось стремление к максимально более полному внедрению математических методов в практику научных гигиенических исследований.

 ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ИСТОРИИ

22.10. 1980 года - создание группы математических методов при лаборатории биолого-гигиенических исследований (БГИ) Киевского научно-исследовательского института общей и коммунальной гигиены (КНИИОКГ) им. А.Н.Марзеева

22.01. 1982 года - группа становится автономным структурным подразделением КНИИОКГ.

25.01. 1985 года - создание лаборатории математических методов исследований в гигиене КНИИОКГ им. А.Н.Марзеева.

01.01. 1989 года - организация централизованной лаборатории математических методов в гигиене республиканского научного гигиенического центра (РНГЦ) МЗ УССР.

01.03. 1991 года - лаборатория математических методов вошла в состав Украинского научного гигиенического центра (УНГЦ) МЗ.

01.03. 1994 года - лаборатория получила название - лаборатория математических и информационных методов в гигиене УНГЦ МЗ.

21.01. 2000 года - лаборатория сменила название - лаборатория математических методов и программирования УНГЦ МЗ.

01.03. 2001 года – создан отдел медицинской информатики Института гигиены та медицинской экологии им. А.Н.Марзеева АМН Украины, в который вошли сектор системного анализа информации, сектор научной информации и патентно-лицензионной работы, сектор метрологического обеспечения, а также библиотека института.

01.01. 2005 года сектор системного анализа информации отдела медицинской информатики переименован в лабораторию информационных технологий оценки и прогнозирования здоровья населения

 НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Научная деятельность подразделения во все времена его существования по двум основным направлениям, которые можно назвать прикладным (внедренческим) и теоретическим (поисковым).

В соответствии с первым направлением подразделение участвовало в выполнении научной тематики других подразделений института. Задачи, которые при этом приходилось решать, заключались в применении тех или иных математических методов практически во всех направлениях гигиенических исследований. Эта работа выполнялась в тесном взаимодействии с сотрудниками соответствующих подразделений. Ее итогом было, кроме решения научных проблем, и взаимное научное обогащение: гигиенисты обучались математическим методам и работе на компьютерах, сотрудники лаборатории «пропитывались» гигиеническими проблемами и учились использованию математических приемов для огромного количества разнообразных прикладных задач.

В результате такой взаимодеятельности было написано около двухсот совместных научных публикаций, оказана реальная помощь в выполнении более 20 квалификационных работ.

Второе направление реализовывалось в рамках самостоятельной научной тематики. Но фактически все эти темы рождались из практических прикладных вопросов и были направлены на развитие возникших направлений, их углубление и расширение.

 Хронологически первым направлением деятельности подразделения в институте гигиены было моделирование механизмов реагирования различных систем организма к воздействию электромагнитного поля СВЧ - диапазона. С помощью аналоговых вычислительных машин были построены структурно - функциональные модели изменения физических, биохимических, генетических, иммунологических показателей под воздействием СВЧ - поля.

Наиболее интересной оказалась модель изменения выработки условных рефлексов. Модель описывала иерархическое взаимодействие подсистем ЦНС в динамике воздействия, причем активность работы подсистем и степень их взаимосвязи оказалась явным образом зависима от интенсивности СВЧ - излучения. Модель показала способность реагирования высших отделов ЦНС на очень слабые поля нетепловой интенсивности порядка 10 - 100 мкВт/см2.

 Первой крупной научной работой, выполненной подразделением, была НИР "Исследовать закономерности динамики приспособительных процессов при воздействии некоторых химических и физических факторов окружающей среды с помощью методов математического моделирования", которая выполнялась с 1982 по  1984 год. (Шифр темы: 293к, Шифр программы: 03.03.НI Руководитель: чл.-корр. АМН СССР, засл. деят. науки УССР, профессор Шандала М.Г. Ответственный исполнитель: канд. биол. наук Антомонов М.Ю. № Госрегистрации: 08125019631)

В рамках этой НИР планировалось: Разработать формализованные критерии оценки различных стадий приспособительных процессов. Выработать усовершенствованную схему проведения экспериментов и обработки данных, способствующих выделению адаптационной составляющей. Разработать систему математического описания результатов медико-биологических исследований. На экспериментальном материале построить и исследовать математические модели приспособительных реакций биосистем.

Объектом исследования являлись приспособительные процессы к различным вредным факторам окружающей среды и их математические модели. Цель работы состояла: в анализе особенностей различных приспособительных реакций (адаптация, компенсация, репаративная регенерация, патология) и возможности их четкой критериальной оценки; выявление возможной структуры взаимодействия биологических подсистем при организации приспособительных процессов; рассмотрение на теоретическом и экспериментальном уровне математические моделей различных приспособительных реакций. Основными методами исследования служили системный анализ и математическое моделирование. В результате работы разработаны способы получения классификации различных типов приспособительных реакций по характеристикам математической модели их динамики. Предложена типовая структура приспособительного процесса и выполнено его математическое описание с учетом различных особенностей в работе подсистем. Разработана схема проведения и описания эксперимента при исследовании припособительных реакций. Математический анализ результатов проведенных экспериментов показал справедливость предложенной блок-схемы процесса и адекватность математической модели его динамики. Результаты работы могут быть использованы на профильных кафедрах медицинских институтов и лабораториях НИИ для оценки влияния вредных факторов среды на здоровье населения и задач нормирования. Результаты НИР включены в учебные пособия для студентов ВУЗов /Методы математической биологии, тт.7, 8,1983,1984гг./ и используются при чтении курсов в Ростовском-на-Дону и Вильнюсском госуниверситетах.

В результате выполнения работы

1.      Рассмотрена принципиальная возможность использования методов математического моделирования в исследовании приспособительных процессов. В качестве адекватного математического аппарата для описания таких явлений выбран аппарат теории дифференциальных уравнений и теории автоматического регулирования.

2.      Теоретически исследованы общие закономерности в осуществлении биосистемами приспособительного процесса. С помощью системного подхода выявлены механизмы и свойства биологических систем регуляции.

3.      Предложена концептуальная модель реакции биосистемы на внешнее воздействие. На теоретическом и модельном уровне рассмотрена структурно-функциональная организация подсистем при формировании ответной приспособительной реакции.

4.      В аналитическом виде получены математические модели динамики процесса для всей приспособительной системы и ее отдельных подсистем в период воздействия фактора и восстановительный период.

5.      Разработана схема проведения экспериментов при исследовании приспособительных процессов и анализа их результатов, способствующая более четкому выявлению функции системы регуляции в биосистеме.

6.      Предложены расчетные способы получения нормированных показателей выхода эксперимента, интегральных показателей состояния биосистемы, получение количественных характеристик при качественных методах исследования, обобщенных параметров реакции разнотипных процессов.

7.      Разработана функциональная классификация различных типов приспособительных процессов (адаптации, компенсации, репаративной регенерации и патологии) на основании оценки параметров математических моделей, описывающих эти процессы. Рассмотрена возможность структурно-функционального моделирования для критериального разграничения этих процессов.

8.      Проведено экспериментальное исследование приспособительных процессов различных систем организма (иммунной, сердечно-сосудистой, вегетативной, нервной, периферической крови, терморегуляции) при физическом (СВЧ-энергии, шума), химическом (ДМТ,CCL4) и психоэмоциональном воздействии.

9.      Построены математические модели динамики реакций приспособлений и по экспериментальным данным идентифицированы их параметры.

10.    Доказана возможность описания динамики исследованных приспособительных процессов с помощью полученных функциональных математических моделей. Структура всех рассмотренных процессов соответствовала частным случаям теоретически разработанной блок-схемы приспособительной реакции биосистемы на внешнее воздействие.

 

Развитием этого направления была следующая НИР "Разработать математические критерии оценки и прогнозирования состояния здоровья населения при воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды на основе характера и степени выраженности приспособительных процессов" (годы выполнения 1985-1988, Шифр темы: ВН 14.01.0031.85 Руководитель: акад. АМН СССР, засл. деят. науки УССР, профессор Шандала М.Г.

Ответственные исполнители: канд. биол. наук Антомонов М.Ю.,с.н.с. Русакова Л.Т.

№ Госрегистрации: 01.85.0007489)

В ходе выполнения этой  НИР планировалось: исследовать возможности усовершенствования системы нормирования неблагоприятных факторов окружающей среды в зависимости от качества приспособительных процессов. Разработать методику оценки интенсивности воздействия факторов на биосистему с помощью методов математического моделирования. Теоретически рассчитать нормативы действующих уровней некоторых факторов физической и химической природы.

Объектом исследования являлись математические модели реакций различных систем организма и изменения здоровья населения под действием химических, физических, микробиологических, социально-бытовых и др. факторов окружающей среды. Цель работы состояла:

1.      в разработке подходов к оценке изменения здоровья населения расчетным путем на основе анализа математических моделей приспособительных реакций отдельных систем организма.

2.      в рассмотрении возможности усовершенствования методики гигиенического нормирования с учетом характера и степени выраженности ответных приспособительных реакций и изменения здоровья населения при действии неблагоприятных факторов окружающей среды. В работе использовались методы математического моделирования и статистической обработки данных, численные методы, методы оптимизации, системный подход.

В результате разработаны новые методики обработки результатов экспериментальных и натурных исследований, способы формирования интегральных оценок состояния окружающей среды, состояния организма и здоровья населения, разработана формализованная классификация приспособительных реакций, на основе которой возможен расчет дифференцированных гигиенических нормативов. Разработанные подходы использованы при определении гигиенических нормативов в канцерогенных ПАУ по натурным данным, ДМТ, ДБА, ТМА, ТФК, пестицида "Торнадо" по экспериментальным данным. Методики могут быть использованы в СЭ республики, НИИ гигиенического профиля и на кафедрах медицинских институтов.

Суть работы заключалась в следующем. Исходя из задач исследования, требовалось разработать подходы к оценке изменения здоровья населения, подвергающего действию вредных факторов окружающей среды на основании данных экспериментальных исследований. При разработке такого прогноза предполагалось активное использование математических методов для описания самих результатов экспериментов, их обобщения и переноса основных закономерностей с организменного уровня на уровень популяции. При экспериментальном исследовании приспособительных процессов изучается, как правило, реакция одной или нескольких систем организма, уровней одного действующего фактора достаточно высоки, время проведения эксперимента - незначительно. Тогда как для оценки изменения состояния здоровья населения анализируются обычно популяционные показатели типа заболеваемости, а время воздействия сравнимо со временем жизни, спектр воздействующих факторов очень разнообразен. Поэтому для переноса экспериментальных расчетов на популяционный уровень потребовалось в первую очередь разработать приемы свертывания информации и ее расщепления, ввести в рассмотрение разнообразные интегральные характеристики анализа и представление данных. Основная задача заключалась в выявлении и математически единообразном описании основных закономерностей реакции биосистем на поражающее внешнее воздействие. Поэтому на первом этапе работы были разработаны способы различения типов приспособительных процессов, предложена оценка степени их "нормальности", в результате чего появилась возможность свертки ответных реакций во времени, их обобщения и в итоге - формирование интегральной "функции здоровья" (функции изменения обобщенной реакции организма при внешнем воздействии) и ее математическое описание. Рассмотрена связь этой функции с кривой дожития, принятой в геронтологии и предложено ее использование для разработки дифференцированных гигиенических нормативов. С другой стороны, рассмотрены способы преобразования информации при популяционном исследовании системы "среда - здоровье". Предложены способы математического описания функции изменения здоровья и ее расщепления на составляющие, связанные с раздельным и совместным действием всех учитываемых факторов среды. Рассмотрено предложение о соответствии функций изменения состояния организма и здоровья населения при действии идентичных факторов, что дает возможность переноса обобщенных закономерностей в реагировании с уровня организма на популяционный уровень. В прикладном аспекте предложены алгоритмы определения основных параметров используемых при разработке гигиенических нормативов - пороговых и подпороговых уровней по "функциям здоровья" и реальному изменению здоровья населения, разработан способ оценки степени изменения здоровья при воздействии внешних факторов среды по отношению к другим не учитываемым факторам. Также предложены способы получения интегральных эколого-популяционных оценок территорий, которые могут быть полезны для сравнительного сопоставления между собой вредности проживания на них населения.

В результате выполнения работы могут быть сделаны следующие выводы, определяющие возможность внедрения результатов:

1.      Подходы, разработанные для описания результатов экспериментальных исследований приспособительных процессов, могут быть полезны для их определения, разграничения и обобщения, расчета по этим данным итоговых функций изменения общего состояния организма при действии факторов, ориентировочной оценке дифференцированных гигиенических нормативов, определения эквивалентно действующих уровней различных факторов.

2.      Методы описания натурных гигиенических данных могут быть использованы для выявления влияния отдельных факторов окружающей среды на здоровье с целью их нормирования, а также для комплексного представления эколого-гигиенической ситуации различных территорий.

3.      Предложенные способы обработки результатов гигиенических экспериментов могут быть использованы для ориентировочной оценки изменения здоровья населения при действии исследованных факторов, что приводит к значительному облегчению, удешевлению и ускорению популяционных исследований и уточнению оценки гигиенической ситуации в целом.

Выводы, полученные в результате этой НИР, заключались в следующем

1.      Разработанные подходы к описанию результатов, экспериментально полученные в динамике исследования, позволяют внести строго формализированную систему критериального разграничения разнотипных приспособительных процессов и установление дифференцированных гигиенических нормативов.

2.      На основе такого подхода оказывается возможным по данным краткосрочного экспериментального исследования рассчитывать ориентировочные значения дифференцированных гигиенических нормативов с учетом времени действия факторов и групп населения, подвергающихся этому воздействию. Проверочный расчет нормативов по реальным экспериментальным данным при действии шума показал хорошее соответствие имеющимся гигиеническим регламентам при существенно меньшем времени исследования и обработки данных.

3.      По результатам предложенного математического описания приспособительных процессов может быть сформулирована "функция изменения здоровья" индивидуума от величины и времени воздействия факторов, характер изменения которой на протяжении жизни соответствует хорошо известной в геронтологии "кривой дожития", что позволяет с принципиально новых позиций трактовать и описывать математически эти кривые.

4.      Использование предлагаемых подходов квалиметрического описания отдельных показателей состояния организма позволяет с учетом их значимости формировать его интегральную оценку, по которой возможен расчет биологического возраста индивидуума.

5.      С помощью этих интегральных оценок возможен расчет биологически эквивалентных уровней (доз) различных факторов окружающей среды, сравнительная оценка самих факторов, путей их воздействия и реакций различных систем организма.

6.      Предложенные в работе методы интегрального описания многофакторной окружающей среды и степени контакта с ней населения позволяют оценить ее обобщенную "эколого-популяционную" вредность, выполнить сравнительное сопоставление между собой различных территориальных единиц.

Предложенный метод экстраполяции результатов острого гигиенического эксперимента в область коммунальных уровней позволяет рассчитывать величину экономического ущерба от ухудшения здоровья населения, подвергающегося действию вредных факторов окружающей среды.

 

1985 - 1986

Название НИР: "Разработать и освоить систему управления базой данных о деятельности сотрудников и подразделений НИИ гигиенического профиля на средствах вычислительной техники КНИИ ОКГ".

Шифр темы: Ин 14.01.009.85

Руководители: Зав. лаб. комплексных научных исследований, д.м.н. Вайнруб Е.М.

Зав. лаб. мат. методов исследований в гигиене Антомонов М.Ю.

Ответственные исполнители: ст. инженер Бондарь Л.Н., ст.н.с. Клюзко А.С.

Годы выполнения: 1985-1986

Название этапов: 1985г. - Создать систему управления данными на УВК СМ-I. Разработать рубрикацию деятельности сотрудников. Результат работы:

Выводы

1. Разработана унифицированная система сбора информации позволяющая учесть основные аспекты деятельности научных сотрудников научно-исследовательскую, научно-организационную, административную и общественную.

2. Предложены оценочные показатели стоимостной оценки различных видов деятельности научных сотрудников с учетом значимости и эффективности внедрения результатов НИР.

3. Разработаны и апробированы алгоритмы и программы для сбора, хранения и обработки первичной информации на ЭВМ в банке данных о деятельности отдельных научных сотрудников и научных подразделений.

4. Банк данных позволит в динамике определять эффективность деятельности отдельных научных сотрудников и научных подразделений в пределах 3-5 лет.

5. Созданная система сбора, обработки и хранения информации о деятельности отдельных научных сотрудников может быть использована при их аттестации, премировании, оценке выполнения соцобязательства, принятии административных решений.

Разработаны методические рекомендации. "Оценка деятельности научных сотрудников и отдельных подразделений НИИ и кафедр мед. институтов гигиенического профиля." Которые включены в Республиканский план издания основных методических документов по внедрению на 1987 год и могут быть рекомендованы для использования при оценке деятельности отдельных научных сотрудников и научных подразделений гигиенического профиля.

 

1989,1990, 1991

"Разработать интегральные методы определения нагрузок воздействия на организм человека неблагоприятных факторов окружающей среды с целью сохранения окружающей среды и повышения качества Государственного санитарного надзора."

Шифр темы: ХД 14.01.0112.89

Руководитель: канд. биол. наук Антомонов М.Ю.

Ответственный исполнител: ст.н.с. Русакова Л.Т.

Годы выполнения: 1989-1991гг.

№ Госрегистрации: 01890037492

Ключевые слова: окружающая среда, математическое моделирование, программировмние.

Название этапов:

1989 г. - Разработать методику и осуществить ее программную реализацию по стандартизированной обработке результатов гигиенических исследований

1990 г. - Усовершенствовать методику математического описания реакций биосистем на воздействие факторов окружающей среды.

Результат работы:

Реферат

Том I - cтр. 100, табл. - 3, иллюстраций - 6; том II - cтр. 74, табл. - 24, иллюстраций - 0; использованных источников - 61.

Объекты исследования - состояние окружающей среды и здоровья населения, математические закономерности системы "среда - здоровье". Цель работы: разработать и апробировать методики математического описания состояния окружающей среды, здоровья населения и функциональные закономерности его изменения под действием вредных факторов а также осуществить программную реализацию этих методик. Использованы методы: математической статистики и теории вероятностей, корреляционный, регрессионный, факторный анализ, численные методы, методы математического моделирования, методы структурного и оптимального программирования. В ходе работы разработаны и усовершенствованы методы математического описания системы "среда - здоровье", подготовлено программное обеспечение, реализующее эти методы и осуществлена проверка его работы на реальных натурных данных по г. Киеву на период 1990 г . По материалам НИР опубликовано 25 работ, результаты доложены на 10 конференциях, пакет прикладных программ используется для обработки данных в Мариупольском ГТО ЗЗН, основные методики и алгоритмы включены в методические рекомендации Математическая обработка результатов медико-биологических исследований, переданной в МЗ Украины.

Заключение и выводы

Данная НИР в целом была направлена на разработку и дальнейшее совершенствование интегральных методов математического описания воздействия совокупности факторов окружающей среды на показатели состояния здоровья (заболеваемости) населения и оценки на основании этих моделей максимально допустимых уровней этих вредных факторов. Существующие в настоящее время подходы слабо проработаны теоретически и имеют серьезные недостатки в их практической реализации. На наш взгляд, это в первую очередь связано с несовершенством математического аппарата, используемого для описания сложной, многокомпонентной и многофакторной системы "среда - здоровье". Исследователи, занимающиеся проблемой реальной и максимально допустимой нагрузок, либо искусственно упрощают свои подходы, подстраиваясь под возможности "практического гигиениста", либо неоправданно усложняют используемый математический аппарат, доводя его до уровня непонимаемости всеми, кроме самих авторов - разработчиков. Поэтому в рамках выполненной НИР нами ставились и были решены три основных задачи:

1.      разработать комплекс математических методов, приемлемых для адекватного описания системы "среда - здоровье";

2.      осуществить программную реализацию этих методов, позволяющую проводить всю необходимую математическую обработку результатов натурных исследований;

3.      проверить возможности разработанного математического аппарата и пакета программ, его реализующего при обработке реальных натурных данных.

При решении первой задачи были отобраны математические методы, выполнено их усовершенствование и проведена детальная алгоритмизация, позволившая перейти к их программной реализации. В качестве интегральных методов описания системы "среда - здоровье" были использованы нормировки и вероятностные подходы, выполнена их существенная адаптация применительно к целям работы, предложено значительное число алгоритмов, облегчающих их практическое использование, выполнен ряд разработок по содержательной медико-биологической трактовке вероятностных моделей. В рамках работы подготовлен пакет программ по математической обработке натурных данных, позволяющий выполнять следующие операции:

-      вводить, просматривать и корректировать исходные данные;

-      выполнять их преобразования;

-      проводить графический многорежимный анализ;

-      осуществлять содержательную математическую обработку, включая корреляционный, дисперсионный, регрессионный, факторный анализ;

-      конструировать функции реальной нагрузки и получать МДН.

С помощью этого пакета возможно сравнительное сопоставление объектов исследования (пунктов, районов, населенных мест) между собой по каждому из регистрируемых факторов среды и по их интегральным характеристикам, а также по показателям состояния здоровья и их интегральным оценкам. Возможно исследовать временную тенденцию в изменениях среды и состояния здоровья. Можно строить математические модели типа "среда - здоровье" различной сложности и рассчитывать "норму - здоровья" как по каждому регистрируемому показателю так и по состоянию здоровья в целом. Пакет позволяет выявлять факторы среды, реально действующие на показатели состояния здоровья и рассчитывать их вклад, их изменения а также выделять информативные характеристики здоровья, достоверно зависящие от состояния окружающей среды (по учитываемым параметрам). С помощью пакета программ возможен расчет реальных и максимально допустимых нагрузок для всего комплекса воздействующих факторов а также пороговых и подпороговых значений для каждого из вредных факторов. Пакет обладает значительной математической наполненностью, выгодно отличающей его от аналогичных разработок, и дружественным интерфейсом с системой подсказок, комментариями и защитой от некорректного использования, позволяющих эксплуатировать его даже неквалифицированному пользователю. Пакет внедрен и используется в практической работе в Мариупольском ГТО ЗЗН.

При реализации третьей задачи был осуществлен сбор данных по состоянию окружающей среды г. Киева и здоровью населения (детей) за 1990 г . и проведена их обработка. Были выявлены действующие факторы воздушной среды: формальдегид, аммиак, взвешенные вещества, окись углерода, сернистый ангидрид, двуокись азота и чувствительные к ним показатели состояния здоровья (заболеваемости): болезни глаз, отит, острый тонзиллит, острый бронхит, пневмония, болезни органов пищеварения и печени, гастрит и болезни кожи. Установлена взаимосвязь некоторых факторов между собой, позволяющая идентифицировать промышленный источник загрязнения. Проведено ранжирование районов исследования между собой как по качеству окружающей (воздушной) среды так и по состоянию здоровья. Установлено взаимно однозначное соответствие этих ранжированных рядов. Выполнен анализ временной тенденции и установлено достоверное ухудшение окружающей среды в двух из четырех анализируемых районах и доказана тенденция к увеличению заболеваемости теми или иными нозологиями для каждого из районов. С помощью пакета были рассчитаны критические (пороговые и подпороговые) уровни для всех действующих факторов в предположении независимости их действия. Проведено ранжирование факторов по "вредности" их действия и нозологических единиц по чувствительности и лабильности реагирования на воздействующие факторы. В заключении - построены функции реальной нагрузки по отношению к "норме" здоровья (заболеваемости) и сконструированы функции максимально допустимых нагрузок. Показано, что критические (пороговые) уровни факторов зависят от числа действующих компонент - чем их больше, тем меньше пороговые значения для каждого из факторов.
В целом выполнение данной НИР позволило продвинуться и в теоретическом и практическом плане в решении основной гигиенической проблемы - оценке зависимости состояния здоровья человека от вредного антропогенного воздействия и в получении средств обработки анализа информации об окружающей среде и здоровье населения, что в конечном итоге позволит выходить на научно обоснованные мероприятия по оптимизации окружающей среды и защите здоровья населения Украины.

 

1991,1992

Разработать автоматизированную систему и выполнить математический анализ эколого-гигиенического состояния окружающей среды, возникшей вследствие аварии на ЧАЭС.

Шифр темы: ВН 14.01.0013.91

Годы выполнения: 1991-1992гг.

Название этапов:

1991 г. - Разработать методику комплексной эколого-гигиенической оценки состояния окружающей среды в зоне жесткого контроля и провести сравнительный анализ пунктов исследования;

1992 г. - Провести математический анализ динамики изменения состояния окружающей среды по ретроспективным данным.

Результат работы:

Заключение

1.      Разработана методика построения интегральных оценок особо сложной системы, характеризуемой множеством показателей.

2.      Выполнена конкретизация и адаптация методики применительно к описанию качества окружающей среды и состояния здоровья населения любого анализируемого объекта (области).

3.      Проведен расчет интегральных оценок по группам показателей и выполнено их объединение с учетом значимости этих показателей.

4.      Выявлено, что по сумме всех учитываемых показателей наиболее неблагоприятная средовая ситуация в Ровенской области, наиболее благоприятная - в Киевской (почти в 2 раза лучше). Остальные области (Житомирская, Черкасская, Черниговская) - занимают промежуточное положение, не намного менее худшее, чем в Киевской области.

 

1991,1992,1993

"Разработать автоматизированную систему расчета изменения здоровья (ущерба) при действии вредных факторов окружающей среды."

Шифр темы: ОК.14.01.0222.91

Руководитель: канд. биол. наук Антомонов М.Ю.

Ответственный исполнитель: м.н.с. Горячева М.В.

Годы выполнения: 1991-1993гг.

№ Госрегистрации: VA01002617P

Ключевые слова: автоматизированная система, интерфейс пользователя, математические модели, корреляционный анализ, регрессионный анализ, дисперсионный анализ, экономический ущерб.

Название этапов:

1991 г. - Разработать новые методики математического описания изменения состояния здоровья при действии вредных факторов окружающей среды;

1992 г. - Разработать программные средства описания и анализа информации о влиянии факторов окружающей среды на состояние здоровья;

1993 г. - Разработать автоматизированную систему "среда - ущерб здоровью".

Результат работы:

Реферат

Отчет 84 с., 1кн., 112 источника, 1 Приложение.

Объектом исследования являлись факторы окружающей среды и показатели здоровья.

Цель этапа работы - разработка автоматизированной системы "среда - ущерб здоровью".

В процессе работы был разработан и программно реализован алгоритм перехода к показателям ущерба при описании зависимостей "среда - здоровье". Завершалась разработка программного продукта, проверка его работы на реальных данных. Разработана система защиты программ от несанкционированного доступа и копирования. По данной теме сделано несколько публикаций.

Заключение и выводы

Данная НИР в целом направлена на разработку программного обеспечения, использующего адекватные математические методы и позволяющего анализировать зависимость состояния здоровья от качества окружающей среды и на основе этого определять ущерб здоровью.

Внедрение автоматизированной системы позволит оперативно выявлять факторы окружающей среды, реально влияющие на состояние здоровья населения, определять их относительную значимость, рассчитывать ориентировочный ущерб, связанный с неблагоприятным изменениям здоровья, что в результате даст возможность вырабатывать рекомендации по управлению и оптимизации окружающей среды.

В настоящей НИР предпринята попытка разработки и реализации алгоритма математического анализа результатов эколого-гигиенических исследований. При этом использованы как традиционные математические методы, адаптированные с учетом специфики эколого-гигиенических данных, так и собственные методики экспресс-расчета экономического ущерба населению по результатам острых опытов и перехода к показателям ущерба при моделировании зависимостей "среда - здоровье". Алгоритмизация методик позволила перейти к разработке пакета прикладных программ. В этом пакете реализованы следующие операции с исходными данными: ввод и корректировка, преобразование, построение графиков зависимостей факторов среды от времени, показателей здоровья от факторов среды. С помощью дисперсионного анализа возможен расчет доли вклада факторов среды в изменения здоровья, выявление изменяющихся (информативных) факторов и показателей состояния здоровья. Применение корреляционного анализа дает возможность устанавливать взаимозависящие переменные, уменьшить размерность массива обрабатываемых данных, в первом приближении установить зависимость показателей здоровья от факторов среды. Методами регрессионного анализа, реализованными в пакете, уточняется факт такой зависимости, выявляется ее вид (функция) и рассчитывается прогноз. Пакет имеет удобный интерфейс, снабжен защитой от несанкционированного доступа и копирования. С помощью пакета было обработана информация о реальной эколого-гигиенической ситуации в г. Краматорске. Получены выводы об устойчивом превышении ПДК по основным воздушным ингредиентам: пыли, NO2, H2S, CO, HF. Однако почти для всех факторов (кроме железа) наблюдается тенденция к уменьшению их выраженности в окружающей среде. С другой стороны, - со временем наблюдается рост практически по всем регистрируемым нозологиям (кроме фарингита). Выявлены конкретные факторы, оказывающие влияние на те или иные нозологии. Например, на фарингит влияет кластер из трех факторов: NO, CO, HF. Установлены взаимосвязи между отдельными нозологиями, например, - ОРИ, гастрит, дуоденит, что позволяет сделать вывод об общем источнике этих заболеваний, возможно связанном с окружающей средой.

Таким образом, в итоге выполнения работы были получены следующие основные результаты:

1.      предложена методика экспресс-оценки экономического ущерба здоровью населения по данным острого гигиенического эксперимента;

2.      разработан алгоритм и программа перехода к показателям ущерба при описании зависимостей "среда - здоровье";

3.      закончена разработка всего программного продукта;

4.      разработана система защиты программ от несанкционированного доступа и копирования;

5.      осуществлена проверка его работы на реальных данных.

 

1992,1993,1994,1995

Разработка автоматизированной системы анализа влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья населения.

Шифр темы: 02.05.01/009-92

Руководитель: д.б.н. Антомонов М.Ю.

Ответственный исполнитель: в.н.с., к.т.н. Русакова Л.Т.

Годы выполнения: 1992-1996гг.

№ Госрегистрации: VA01002640Р

Ключевые слова: математические модели, вычислительная математика, факторы окружающей среды, показатели состояния здоровья населения, базы знаний, базы данных.

Название этапов:

1992 г. - Разработать методики накопления и анализа информации о состоянии окружающей среды и здоровье населения;

1993 г. - Создание пакета программ первичной обработки эколого-гигиенической информации;

1994 г. - Разработка автоматизированной системы анализа эколого-гигиенической информации и расчета изменения здоровья населения;

1995 г. - Обработка информации о состоянии окружающей среды и здоровье населения, расчет прогноза его изменения.

Результат работы:

Реферат

Цель работы - математическая обработка и анализ эколого-гигиенической информации с помощью разработанной автоматизированной системы анализа влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья населения.

Задачи - разработать интерфейс автоматизированной системы: создать утилиты ввода информации о состоянии окружающей среды и показателях здоровья населения: ввести информацию об эколого-гигиеническом состоянии г. Рубежное: провести обработку и математический анализ эколого-гигиенической ситуации г. Рубежное. В рамках НИР создана автоматизированная система компьютерной обработки и математического анализа эколого-гигиенической информации. Автоматизированная система снабжена независимой утилитой ввода и корректировки исходных данных о состоянии системы "среда - здоровье". Система имеет дружественный интерфейс, который включает развитую систему контекстной помощи по эксплуатации программного продукта и основных элементов математической статистики и вычислительной математики. В автоматизированной системе предусмотрена возможность графической визуализации исходных данных и результатов математического моделирования. Проведена обработка и математический анализ эколого-гигиенической информации по г. Рубежое с использованием разработанной автоматизированной системы. Учитывая высокую эффективность предложенного пакета программ, а также удобство пользования им, считаем необходимым внедрение его во все структуры санитарно-гигиенической службы Украины.

Заключение

Представленная работа ставила своей целью создание проблемно-ориентированного комплекса программ для обработки и математического анализа эколого-гигиенической информации. С этой целью были решены следующие задачи:

1.      разработан алгоритм математической обработки данных, включающий в себя преобразование исходных данных, а также методы дисперсионного, корреляционного, регрессионного и факторного анализа;

2.      подготовлен пакет программ, реализующий эти методы и алгоритмы;

3.      разработан интерфейс автоматизированной системы анализа данной информации;

4.      созданы утилиты ввода информации о состоянии окружающей среды и показателях состояния здоровья населения;

5.      подготовлена инструкция для пользователя.

С целью апробации данного комплекса программ была проведена оценка эколого-гигиенической ситуации в г. Рубежном (7 объектов за 5 лет). Данный раздел работы показал высокую эффективность предлагаемого аппарата обработки данных. Таким образом цель работы достигнута.

 

1992,1993,1994,1995, 1996

"Создать программно-математическое обеспечение для анализа и прогнозирования влияния на здоровье населения факторов окружающей среды с учетом их пространственно-временных характеристик."

Шифр темы: ОК.91.146

Руководитель: д.б.н. Антомонов М.Ю.

Ответственный исполнитель: Русакова Л.Т.

Годы выполнения: 1992 -1996 гг.

№ Госрегистрации: VA01002640Р

Название этапов:

1991 г. - Усовершенствовать методы многомерного описания окружающей среды;

1993 г. - Усовершенствовать математический аппарат описания здоровья индивидуума и населения в целом;

1994 г. - Разработать математическое описание системы "время - среда - здоровье" и прогноза его изменения;

1995 г. - Подготовить пакет программы описания и прогноза изменения системы "среда - здоровье".

Результат работы:

1.      разработаны методики анализа влияния вредных факторов окружающей среды на состояние здоровья населения;

2.      разработаны алгоритмы и программы, реализующие эти методики;

3.      подготовлен пакет программ, пригодный для использования неквалифицированным (в математике) пользователем;

4.      осуществлена проверка его работоспособности на контрольных массивах данных;

5.      выполнен прогноз изменения здоровья населения (для контрольного примера) и предложены рекомендации по его улучшению.

Название НИР: Разработать рекомендации по повышению эффективности использования программного обеспечения в СЭС.

Шифр темы: ЦФ 525.94

Руководитель: д.б.н. Антомонов М.Ю.

Ответственный исполнитель: н.с. Коркач В.С.

Годы выполнения: 1994-1995гг.

№ Госрегистрации: 0194И019435

Ключевые слова: программное обеспечение, санитарно-эпидемиологические станции, базы данных, стандартные программные средства

Название этапов:

1994 г. - Анализ наличия и потребностей в программном обеспечении пользователей компьютеров СЭС;

1995 г. - Разработка рекомендаций по внедрению, распространению и использованию минимально необходимого программного обеспечения; формирование социального заказа и ТЗ на требуемое программное обеспечение.

Результат работы:

Реферат

Стр. - 58, использованных источников - 16, прил. -11 с.

Объект исследования - программное обеспечение компьютеров в учреждениях санэпидслужбы Украины, а также задачи и программы работ, связанные с использованием персональных компьютеров в СЭС.

Цель работы - повысить эффективность использования компьютерной техники и связанных с нею работ в сети санитарно-эпидемиологической службы путем систематизации информации об имеющемся потенциально достижимом и требуемом программном обеспечении для СЭС.

Использованные методы: анкетный опрос, статистический и квалиметрический анализ, экспертное оценивание.

Данная работа проводилась для изучения существующего положения по программному обеспечению СЭС с целью дальнейшего повышения эффективности использования компьютерной техники и связанных с нею работ в сети санитарно-эпидемиологической службы. Она позволила создать базу данных "Программные средства в гигиене", что станет основой для установления связей между пользователями ПК с целью обмена программными средствами. Кроме того удалось выяснить потребности в новом программном обеспечении, что получило свое отражение в отдельном перечне предлагаемого для разработки программного обеспечения. На основе этих данных были разработаны также рекомендации по эффективному использованию программных средств в учреждениях санэпидслужбы.

Заключение и выводы

В ходе проведенного путем анкетного опроса исследования наличия и потребностей в программных средствах удалось выявить много и положительных, и негативных моментов в обеспечении санэпидслужбы персональными компьютерами и программными средствами к ним, а также в использовании этих средств в практической деятельности СЭС. Как указали, ряд санитарно-эпидемиологических станций разного уровня, отсутствие достаточного ассигнования является весомым тормозом в деле использования этой техники и компьютерных технологий в полном объеме. Более выгодное положение по сравнению с городскими санитарно-эпидемиологическими станциями занимают областные СЭС, хотя и среди них отмечается разный уровень оснащенности программными средствами.

Еще одним тормозом в деле использования ПК и ПС (как видно из ответов на вопросы анкеты) является дефицит достаточно квалифицированных специалистов или их полное отсутствие. Большинство СЭС разного уровня имеют в своем распоряжении определенное количество программ, которые условно можно было бы разделить на две категории:

а) отвечающие требованиям пользователя, которыми они готовы поделится с другими СЭС на определенных условиях, 

б) не отвечающие требованиям, вместо которых они готовы приобрести (тоже на определенных условиях) более усовершенствованные программы.

Но на данный момент нет такого центра в рамках Минздрава, который бы собирал данные об имеющихся и используемых в санэпидслужбе программных средствах. Практически все СЭС высказались за создание и эффективное функционирование банка данных "Программные средства в гигиене", который дал бы возможность более эффективно использовать ПС и сократить затраты на этапе разработки новых программ. При этом ощущается потребность не в перечне отдельных программ или АРМов, а в обобщении накопленного опыта и переводе его на системную основу. Представляется целесообразным создание единой универсальной системы разработки и снабжения СЭС программными средствами с возможностью постоянного использования их на разных уровнях управления санитарно-эпидемиологической службой.

Анализ имеющихся программных средств, а также отклики и запросы пользователей ПК свидетельствуют об острой необходимости доработки имеющихся, а, главное, разработки новых программных средств под конкретного пользователя. Список необходимых ПС достаточно обширный - от административных и бухгалтерский программ до АРМов для различных подразделений, а также программных комплексов для статистической и математической обработки данных, особенно для изучения зависимостей в системе "среда - здоровье".

1994,1995 

"Разработать методы вероятностного оценивания риска ухудшения здоровья под действием вредных факторов окружающей среды."

Шифр темы: 6.3/172

Руководитель: д.б.н. Антомонов М.Ю.

Ответственный исполнитель: н.с., канд. физ-мат. наук Лебедев Е.А.

Годы выполнения: 1994-1995гг.

№ Госрегистрации: 0194И019433

Ключевые слова: Риск ухудшения здоровья, вредные факторы окружающей среды, алгоритмы и программы.

Название этапов:

1994 г. - Разработка математической методики анализа ухудшение состояния здоровья под влиянием вредных факторов окружающей среды с учетом теории вероятностного риска;

1995 г. - Разработка программного обеспечения вероятностной оценки риска ухудшения здоровья при действии вредных факторов.

Результат работы:

Реферат

Объект исследования - влияние вредных факторов окружающей среды на биосистемы. Используются методы теории вероятности, математической статистики, теории надежности, численные методы прикладной математики. Выполнен анализ существующих подходов к оценке риска действия факторов окружающей среды. Разработаны собственные методы построения математических моделей "воздействия - риск негативных эффектов". Написан программный продукт, позволяющий вычислять уровень экологического риска.

Заключение

В результате проведенной работы выполнен анализ существующих подходов к оценке риска негативного действия факторов окружающей среды. Выявлено, что существующие подходы при всем их разнообразии имеют весьма слабую математическую наполняемость, способы расчета самой величины риска достаточно примитивны, в доступной литературе не обнаружены адекватные методы функционального описания зависимостей "воздействия - риск негативных эффектов", что обусловило необходимость разработки собственных подходов к математическому описанию подобных зависимостей и усовершенствованию математического аппарата описания "рисковых" закономерностей.

Предложено использовать подходы и методы теории надежности, теории вероятности и структурно-функционального моделирования. В качестве характеристик описания зависимостей "воздействия - риск" предложено использовать функции интенсивности негативного эффекта (гибели), функций распределения и плотностей распределения.
Предложены алгоритмы перехода расчета интенсивностей для основных функций распределения: экспоненциальной, гамма-функции, функции Вейбулла, нормальной логонормальной функции, функции Гомперца.

Учитывая гетерогенность любой биосистемы и участие в ответной функции биосистемы многих подсистем, реагирующих различным образом, для расширения возможностей описания зависимостей "воздействия - риск" предложено использовать смешанные функции, представляющие собой взвешенную систему базовых функций.
Предложено математическое описание функций риска в качестве композиции эффектов ущербов, наносимых популяции вредным воздействием и структурно-функционального описания, принятого в теории надежности.

Для функции, наиболее адекватной для моделирования зависимости "воздействия - риск" - функции распределения Вейбулла, - предложены способы определения параметров по исходным данным в двух вариантах: с помощью оценок максимального правдоподобия и методом наименьших квадратов.На основе изложенных алгоритмов разработан программный продукт по оценке риска негативного действия факторов окружающей среды.

 

1994,1995 

"Разработать рекомендации по повышению эффективности использования программного обеспечения в СЭС."

Объект исследования - программное обеспечение компьютеров в учреждениях санэпидслужбы Украины, а также задачи и программы работ, связанные с использованием персональных компьютеров в СЭС.

Цель работы - повысить эффективность использования компьютерной техники и связанных с нею работ в сети санитарно-эпидемиологической службы путем систематизации информации об имеющемся потенциально достижимом и требуемом программном обеспечении для СЭС.

Использованные методы: анкетный опрос, статистический и квалиметрический анализ, экспертное оценивание.

Данная работа проводилась для изучения существующего положения по программному обеспечению СЭС с целью дальнейшего повышения эффективности использования компьютерной техники и связанных с нею работ в сети санитарно-эпидемиологической службы. Она позволила создать базу данных "Программные средства в гигиене", что станет основой для установления связей между пользователями ПК с целью обмена программными средствами. Кроме того удалось выяснить потребности в новом программном обеспечении, что получило свое отражение в отдельном перечне предлагаемого для разработки программного обеспечения. Hа основе этих данных были разработаны также рекомендации по эффективному использованию программных средств в учреждениях санэпидслужбы.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Данная работа проводилась для изучения существующего положения с целью дальнейшего повышения эффективности использования компьютерной техники и связанных с ней работ в сети санитарно-эпидемиологической службы.

Значимость и актуальность исследования определяется: а) наличием в СЭС минимально необходимого количества грамотных пользователей ПК и самих ПК; б) наличием огромного количества ПО, которое может быть использовано в практике работы СЭС; в) недостаточной информированностью пользователей ПК о потенциально доступном и полезном ПО; г) необходимостью повысить эффективность эксплуатации такой дорогостоящей техники как ПК и работы таких квалифицированных специалистов как пользователи ПК; д) общей экономической ситуацией, вынуждающей оптимизировать (по результатам) и минимизировать (по оплате и кадрам) деятельность СЭС.

В ходе работы планировалось провести анализ наличия и потребностей в программном обеспечении пользователей компьютеров СЭС и разработать рекомендации по стандартизации и внедрению ПО в системе санэпидслужбы республики.

В 1994 году проводился анализ наличия и потребностей в программном обеспечении пользователей компьютеров СЭС и был создан макет базы данных по программным средствам.

В 1995 году рамки исследования расширились за счет охвата анкетным опросом СЭС районного городского и сельского уровней. В связи с этим была доработана и пополнена новой информацией разработанная ранее база данных о программном обеспечении СЭС. Проведенная работа позволила более детально проанализировать и оценить программное обеспечение СЭС разного уровня, а также определить конкретные потребности СЭС в программном обеспечении.
Hа основе этих данных были разработаны рекомендации по эффективному использованию программных средств в санэпидслужбе Украины и составлен минимальный список унифицированных программ.

Объектами исследования было программное обеспечение компьютеров, компьютеризированные подразделения СЭС, задачи и программы работ, связанные с использованием персональных компьютеров в СЭС.

ЗАКЛЮЧЕHИЕ И ВЫВОДЫ

В ходе проведенного путем анкетного опроса исследования наличия и потребностей в программных средствах удалось выявить много и положительных, и негативных моментов в обеспечении санэпидслужбы персональными компьютерами и программными средствами к ним, а также в использовании этих средств в практической деятельности СЭС.

Как указали ряд санитарно-эпидемиологических станций разного уровня отсутствие достаточного ассигнования является весомым тормозом в деле использования этой техники и компьютерных технологий в полном объеме. Более выгодное положение по сравнению с городскими санитарно-эпидемиологическими станциями занимают областные СЭС, хотя и среди них отмечается разный уровень оснащенности программными средствами.

Еще одним тормозом в деле использования ПК и ПС (как видно из ответов на вопросы анкеты) является дефицит достаточно квалифицированных специалистов или их полное отсутствие.

Большинство СЭС разного уровня имеют в своем распоряжении определенное количество программ, которые условно можно было бы разделить на две категории: а) отвечающие требованиям пользователя, которыми они готовы поделиться с другими СЭС на определенных условиях, и б) неотвечающие требованиям, вместо которых они готовы приобрести (тоже на определенных условия) более усовершенствованные программы. Hо на данный момент нет такого центра в рамках Минздрава, который бы собирал данные об имеющихся и используемых в санэпидслужбе программных средствах.

Практически все СЭС высказались за создание и эффективное функционирование банка данных "Программные средства в гигиене", который дал бы возможность более эффективно использовать ПС и сократить затраты на этапе разработки новых программ. При этом ощущается потребность не в перечне отдельных программ или АРМов, а в обобщении накопленного опыта и переводе его на системную основу. Представляется целесообразным создание единой универсальной системы разработки и снабжения СЭС программными средствами с возможностью постоянного использования их на разных уровнях управления санитарно-эпидемиологической службой.

Анализ имеющихся программных средств, а также отклики и запросы пользователей ПК свидетельствуют об острой необходимости доработки имеющихся, а, главное, разработки новых программных средств под конкретного пользователя. Список необходимых ПС достаточно обширный - от административных и бухгалтерских программ до АРМов для различных подразделений, а также программных комплексов для статистической и математической обработки данных, особенно для изучения зависимостей в системе "среда - здоровье".

В результате проведенного в рамках НИР ЦФ 525.94 детального анализа потребностей СЭС в программных средствах удалось сформулировать перечень основных направлений, по которым необходимо разработать ряд программ и программных комплексов с целью совершенствования и облегчения работы подразделений СЭС разного уровня. Такими направлениями являются:

1) создание динамической системы программного обеспечения деятельности санэпидслужбы с постоянной авторской поддержкой и доработкой;

2) анализ деятельности оперативных подразделений санитарно-эпидемиологических станций;

3) мониторинг окружающей среды;

4) ведение медико-гигиенического мониторинга об изменениях в состоянии здоровья населения в связи с влиянием неблагоприятных факторов среды;

5) анализ и прогнозирование заболеваемости, особенно инфекционной;

6) АРМы по всем подразделениям СЭС (баклаборатории, санитарно-гигиенические подразделения, эпидемиологические отделы, отделы гигиены питания, отделы гигиены детей и подростков, отделы гигигены труда, для управленческих звеньев СЭС, бухгалтерии, отдела кадров и т.д.);

7) унификация компьютерного ввода и обработки отчетных форм;

8) разработка баз данных по нормативным актам, гигиеническим нормативам, методической и справочной литературе;

9) создание различных банков и баз данных по всем направлениям работы СЭС, которые должны обеспечивать возможность работы с ним пользователей разных категорий, специальностей и уровней подготовленности.

При этом банки данных должны отвечать следующим требованиям:

- многократное использование базы данных,

- простота использования,

- защита от уничтожения,

- генерация отчетной документации,

- работа в режиме коллективного доступа,

- мобильность данных.

10) создание векторной карты города с возможностью ее редактирования;

11) финансовые взаиморасчеты с предприятиями за проведение различных мероприятий и исследований.

Разработку этого программного обеспечения необходимо организовать на долгосрочной основе, осуществляя мониторинг наличия ПО и потребностей в нем СЭС. Такое отслеживание могли бы взять на себя профильные организации МЗ, например, подразделение-разработчик данного проекта, имеющее опыт в организации таких опросов и анализе их результатов.

Разработку ПО, необходимого для текущих потребностей СЭС, могли бы выполнять как специализированные подразделения в подчинении МЗ, так и вневедомственные организации и коллективы исполнителей. Крайне желательно организовать реально действующую систему сертификации разрабатываемого, используемого и внедряемого ПО.

Hеобходимо предусмотреть очередность в выполнении этой работы. Hа первом этапе можно было бы провести не требующую больших капиталовложений доработку и адаптацию уже имеющихся ПС и внедрение их в практику работы СЭС. Hа втором этапе было бы целесообразно провести собственно разработку новых ПС.

Для разработки и внедрения ПС намечается четыре основных направления: 1) создание АРМов для деятельности всех звеньев СЭС; 2) создание баз данных коллективного пользования;
3) разработка экспертных систем; 4) создание интеллектуальных средств для отслеживания и анализа ситуации и принятия оперативных решений.

Особую значимость приобретает перевод на компьютерную технологию анализа информации о состоянии здоровья населения, его зависимость от вредных факторов окружающей среды и прогноза его изменения.

Целесообразно наряду с разработкой ПС организовать и обеспечить постоянное обучение пользователей компьютеров в СЭС с последующей их аттестацией. Для стимуляции участия в этой деятельности работников СЭС необходимо предусмотреть моральные, административные и экономические стимулы.

Работу по обучению и аттестации могли бы взять на себя (кроме курсов повышения квалификации) и головные учреждения МЗ. В числе прочих мероприятий административного характера, направленных на решение задачи повышения эффективности работы СЭС посредством внедрения компьютерных технологий, необходимо предусмотреть обязательное использование сети Healthnet, хорошо себя зарекомендовавшей и значительно облегчающей совместное взаимодействие подведомственных МЗ организаций.

Организация общей программно-информационной среды санэпидслужбы позволит значительно повысить эффективность ее работы, организовать постоянный и эффективный поток информации для отслеживания и анализа ситуации и проведения оперативных и адекватных мероприятий.

 

1996,1997,1998,1999.

"Разработка унифицированного программного обеспечения в внедрение его в практику санэпидслужбы для повышения эффективности ее работы."

Руководитель: д.б.н. Антомонов М.Ю.

Ответственный исполнитель: в.н.с., к.т.н. Русакова Л.Т., м.н.с. Елизаров В.

Годы выполнения: 1996 - 1999 гг.

№ Госрегистрации: 0196U024340

Ключевые слова: прикладное программное обеспечение, санитарно-эпидемиологическая служба, базы данных

Название этапов:

1996 г. - Внедрение минимального необходимого комплекта современного системного программного обеспечения в практику работы СЭС разного уровня;

1997 г. - Внедрение имеющегося в СЭС и НИИ системы Минздрава прикладного программного обеспечения по основным направлениям работы санэпидслужбы;

1998 г. - Разработка необходимого и отсутствующего прикладного программного обеспечения;

1999 г. - Апробация и внедрение оптимального комплекта программного обеспечения.

Результат работы:

Реферат

Отчет по НИР: 2 табл.

Объект исследования - прикладное стандартное и оригинальное программное обеспечение компьютеров в учреждениях санэпидслужбы Украины, а также задачи и программы работ, связанные с применением прикладного программного обеспечения.

Цель работы - повысить эффективность использования компьютерной техники и связанных с нею работ в сети санитарно-эпидемиологической службы путем систематизации информации об имеющимся, потенциально достижимом и требуемом прикладном программном обеспечении для СЭС и внедрения программных разработок.

Использованные методы: анкетный опрос, статистический и квалиметрический анализ, экспертное тестирование, методы математического анализа данных, методы системного программирования.

Данная работа была направлена на анализ программного обеспечения, имеющегося в сети санэпидслужбы, и выявление потребностей в системном и прикладном программном обеспечении, создание базы данных об имеющихся в СЭС программных средствах, получение и анализ демонстрационных материалов. На основе анализа имеющегося в СЭС программного обеспечения и потребностей сотрудников СЭС был разработан пакет "MAGIC", позволяющий проводить обработку эколого-гигиенической информации и ориентированный на использование работниками СЭС, не обладающими специальными математическими навыками. С целью информирования сотрудников СЭС о рекомендуемом программном обеспечении и его взаимообмене было проведено два научно-практических семинара, издано информационное письмо, подготовлены и переданы в УЦГ и МЗ Украины предложения по интенсификации работы санэпидслужбы.

Заключение

Таким образом, в ходе выполнения данной НИР был выполнен ряд мероприятий по сбору информации и внедрению прикладного программного обеспечения в системе санэпидслужбы Украины.

В первую очередь был определен иерархический уровень и количество организаций и учреждений санэпидслужбы, которые удовлетворяли бы критериям репрезентативности представления всей системы санэпидслужбы; определен способ получения информации, предложена технология внедрения прикладного программного обеспечения в практику работы санэпидслужбы.

Далее был выполнен глобальный опрос всех СЭС областного уровня. На основании полученной от СЭС информации был проведен анализ и систематизация их возможностей по использованию прикладного программного обеспечения. Была собрана информация об имеющихся в службе практического здравоохранения Украины персональных компьютерах, пользователях ПК и программном обеспечении. Ответы СЭС дали возможность провести анализ кадрового потенциала, наличие имеющегося в СЭС прикладного программного обеспечения и потребности СЭС в консультативной помощи и требуемом прикладном программном обеспечении. Кроме того, процесс получения информации от СЭС позволил составить представление об уровне исполнительской дисциплины в этих организациях.

Практически во всех ответах на вопросы анкеты содержались просьбы об оказании консультационной и методической помощи по вопросам эксплуатации ПК и использованию системного и прикладного программного обеспечения. Поэтому нами была разработана программа оказания консультационной и методической помощи сотрудникам СЭС, работающим с ПК.

В рамках настоящей работы была разработана автоматизированная система "Паспорт программных разработок" для учета, систематизации и анализа оригинального программного обеспечения, имеющегося в СЭС Украины.

Информация о создании и функционировании в УНГЦ базы данных "Программные Средства Санэпидслужбы Украины (ПССУ)" была распространена по сети HEALTHNET для работников санэпидслужбы, а также по сети INTERNET для всех потенциальных пользователей базы. Это явилось причиной организации семинара с международным участием "Информационные технологии и программно-аппаратные средства в медицине, биологии и экологии", проведенного в Киеве 26-30 января 1998 года. Информация о базе данных ПССУ и смежных вопросах была рассмотрена и обсуждена на двух секциях: "Программное обеспечение" и "Математическая обработка медико-биологической информации. Информатика в научных медицинских исследованиях". По результатам обсуждения представленной информации было принято решение, в котором отмечался высокий научно-технический уровень представленной разработки (ПССУ) и рекомендовано руководству УНГЦ организовать постоянно действующий научно-практический семинар "Применение информационных технологий в медико экологических исследования". Собранная в рамках ПССУ информация была передана в Централизованную коммерческую базу данных в качестве отдельного блока с целью оказания маркетинговых услуг заинтересованным физическим и юридическим лицам.

От ряда СЭС были получены демо-версии оригинальных программных продуктов, используемых при анализе медико-экологической информации, которая предлагается разработчикам для включения в базу данных с целью дальнейшего их внедрения в практику работы санэпислужбы. После проведенного анализа этих программных разработок информация о них была предложена в те организации санэпислужбы, которые представили соответствующие заявки. Эти предложения были распространены как по электронным сетям, так и в ходе прямых контактов исполнителей НИР с ответственными работниками СЭС и органов исполнительной власти.

Учитывая значимость проблемы анализа медико-экологической информации и многочисленные запросы представителей СЭС на желательность получения соответствующего программного продукта, нами был разработан программный продукт "MAGIC" предназначенный для обработки эколого-гигиенических данных.

На заключительном этапе выполнения НИР был проведен ряд мероприятий вытекающих из целей работы, а именно: проведено распространение программных средств необходимых санэпидслужбе. Для этого был проведен научно-практический семинар "Программное обеспечение санэпидслужбы Украины: потребности, состояние, перспективы". На семинаре был организован взаимообмен информацией о программных средствах и оригинальными программными разработками. Одним из решений семинара было - разработка предложений о организации работ под руководством санэпидуправлении МЗ. Программа таких работ была подготовлена и передана в МЗ.

 

1998,1999, 2000 

Название НИР: Разработка автоматизированной системы анализа персонифицированной эколого-гигиенической информации.

Шифр темы: IH.A.97

Руководитель: д.б.н. Антомонов М.Ю.

Ответственный исполнитель: м.н.с. Елизароа В.А.

Годы выполнения: 1998 - 2000 гг.

№ Госрегистрации: 0197U019337

Ключевые слова: базы данных, автоматизированная система, системное программирование, методы прикладной математической статистики, алгоритм, гигиена.

Название этапов:

1998 г. - Разработка алгоритмов анализа персонифицированных данных, собранных в базу;

1999 г. - Разработка программ углубленной математической обработки данных;

2000 г. - Проверка работы автоматизированной системы на реальных данных и внедрение ее в практику работы НИИ гигиенического профиля.

Результат работы:

Реферат

Отчет по НИР: 55 с., 5 рис. 15 источников, 4 табл.

Объект исследования - персонифицированная эколого-гигиеническая информация.

Цель работы - программная реализация алгоритмов анализа и обработки персонифицированных данных в гигиенических исследованиях.

Использованные методы: библиографические методы, системного и оптимального программирования, прикладной математической статистики. В НИР рассмотрена методика проведения статистической обработки и анализа данных гигиенических исследований, в которых необходимо совместно рассматривать как данные количественного, так и качественного типа. Рассмотрены существующие математические, проведена необходимая (для задач гигиены) их модификация, выполнена разработка методов и алгоритмов. Предусмотрены подходы для преобразования информации для обработки и представления в отчетах. Персонифицированная информация заносится в базу данных и далее обрабатывается пакетом программ статистического анализа. Сначала выявляются информативные признаки (программа сравнения групп данных), далее выделяются наиболее значимые связи между исследуемыми показателями (программа корреляционного анализа и показатели связи таблиц сопряженности). Многомерный анализ для углубленного исследования комплексных взаимозависимостей представлен в программе математического моделирования (для количественных данных) и построения математических моделей над таблицами сопряженности (при одновременном анализе количественных и качественных данных). Была проведена апробация всех программ на данных гигиенических исследований института.

Выводы

1.      В результате анализа существующих подходов, отобраны математические методы для наиболее эффективной и полной обработки результатов разных видов гигиенических исследований.

2.      В результате анализа предыдущих НИР и литературы были определены два пути статистической обработки результатов гигиенических исследований: по решаемым гигиеническим задачам и по применяемым математическим методам.

3.      После анализа литературных данных и предварительной обработки различных наборов эколого-гигиенических данных была установлена необходимость совместной обработки количественной и атрибутивной информации, для чего выполнена модификация существующих алгоритмов для статистической обработки данных гигиенических исследований.

4.      В результате работы было установлено, что для эффективной и полной статистической обработки необходимо включить:

-      процедуры и программы преобразования данных исследований к представлению, удобному для обработки (из Excel, форматированного текстового вида);

-      программу преобразования данных из одной шкалы измерений в другую, алгоритм формирования таблицы сопряженности, для совместной обработки признаков, измеренных в категоризированной шкале;

-      программу алгоритмов сравнения групп данных, измеренных в разных шкалах наблюдений в виде отдельной программы;

-      программу для многомерного анализа взаимосвязи показателей качественной и количественной природы;

-      программную реализацию алгоритмов определения характера и направления взаимосвязи признаков многомерного объекта.

5.      После пробной эксплуатации макета автоматизированной системы обработки и анализа персонифицированной эколого-гигиенической информации была выявлена необходимость модификации программных методов обработки, хранения и представления данных нижнего уровня программной системы, заключающаяся в реализации процедуры чтения из файла формата CSV, процедуры форматирования результатов обработки для передачи данных в Excel.

6.      В результате сравнительного сопоставления эксплуатации стандартных статистических пакетов была выявлена эффективность применения разработанной программной системы для обработки и анализа результатов эколого-гигиенических исследований.

 

2001, 2002, 2003, 2004

"Розробка інформаційних технологій аналізу результатів гігієнічних досліджень з використанням сучасних математичних, програмних та комп’ютерних засобів."

Результати.

Розроблено перелік основних завдань гігієнічних досліджень за результатами публікацій в галузі гігієна на протязі останніх 20 років.

Створено інформаційну систему детального вирішення основних завдань гігієни методами сучасного математичного аналізу із залученням програмних статистичних засобів.

Розроблено комп'ютерний засіб ”Маршрутизатор” на базі інформаційної системи “гігієнічні завдання – математичні методи – програмні статистичні засоби” з метою надання науковим співробітникам інструменту для вирішення гігієнічних завдань, що потребують застосування статистичних методів, та коректного і ефективного їх використання.

Наведено основні етапи застосування стандартних комп'ютерних засобів на прикладі сучасної розробки STATISTICA аналізу статистичної інформації із тлумаченням результатів, що отримуються на кожному кроці обробки даних.

Проведено опрацювання “маршрутизатора” на реальних еколого-гігієнічних матеріалах з метою створення протоколу дій лікаря – гігієніста для вирішення конкретизованої гігієнічної задачі.

Розроблено комп'ютерний навчальний посібник з використанням HTML-технологій, містить ілюстративний матеріал, глосарій, тематичний словник та посилання на інформаційні джерела, з метою систематизації методів математичного аналізу при вирішенні завдань еколого-гігієнічних досліджень.

В это же время велась разработка программного обеспечения для обработки экспериментальных данных. Учитывая тогдашний уровень технического обеспечения, программы составлялись по двум направлениям: для больших ЭЦВМ типа «МИНСК» (и позже – для ЕС) на наиболее популярном тогда языке программирования FORTRAN и для примитивных настольных программируемых ЭКВМ типа «ИСКРА». Программы для ЦЭВМ включали достаточно большой спектр статистических процедур по расчету показателей центральной тенденции и изменчивости и статистическому сравнению с помощью параметрических и непараметрических критериев.

Несколько позже наступила эпоха доступных программируемых микрокалькуляторов и сотрудники лаборатории разработали целую библиотеку разнообразных прикладных программ по различным разделам математической статистики.

В начале 80-х годов в связи с переездом в новое здание лаборатория математических методов получила свою первую вычислительную машину - подержанную «НАИРИ». Даже для тех лет эту технику нельзя было назвать современной. Устаревшая элементная база, размеры почти в комнату, сложный язык программирования, постоянные поломки и ремонты – эффективность работы на этой ЭВМ была близка к нулевой.

Значительно более полной была эксплуатация ЭКВМ «ИСКРА - 125», которая позволяла записывать информацию на внешние носители – магнитные карточки и имела вполне понятный и простой язык программирования. К сожалению, к этим машинам не было печатающих устройств, вследствие чего результаты приходилось переписывать с экрана вручную.

Средина 80-х годов ознаменовалась приобретением относительно неплохой по тем временам ЭВМ серии СМ. Для этой ЭВМ был специально оборудован машинный зал, заключен договор о ее техническом сопровождении, выделены дополнительные ставки. Пожалуй, это был период расцвета лаборатории.

Достаточно опытные программисты разработали большое количество прикладных программ на языках FORTRAN и PASCAL. Лаборатория участвовала в многочисленных НИРах института, выполняла расчеты практически для всех его подразделений. Были освоены численные методы, позволявшие разрабатывать достаточно сложные нелинейные математические модели биопроцессов.

Во время аварии на ЧАЭС были оперативно выполнены прогнозные расчеты по загрязнению радионуклидами почвы, воды и воздуха, позволившие лаборатории на равных участвовать в работе «ситуационной комнаты» Института кибернетики АН СССР.

В это же время начинают внедряться персональные компьютеры (ПК). Первые ПК, закупленные институтом, поступили в распоряжение лаборатории математических методов и были оперативно ею освоены. Сотрудники разрабатывали программы на языках PASCAL и С, для некоторых разработок использовался язык BASIC. Диапазон решаемых с помощью этих программ статистических задач практически не изменился – те же статистические методы и математическое моделирование, но сервис обработки данных значительно вырос.

В это время началось создание гордости лаборатории – семейства программ МАГ (Математический Анализ в Гигиене). В пакет входили программы обработки медико-экологической информации, анализа экспериментальных данных, описания динамических закономерностей и другие блоки. Пакет был предназначен для использования уже не внутри института, но и в целом для всей санитарно-эпидемиологической службы.

Основным ядром семейства был пакет прикладных программ (ППП) «МАГНУМ». Этот ППП (главный разработчик - Русакова Л.Т.) был предназначен для анализа данных эколого-гигиенических натурных исследований и поддержки управленческих решений по оптимизации окружающей среды и защите здоровья населения.

При обработке натурных данных о состоянии окружающей среды и здоровье населения комплекс позволял: - устанавливать взаимосвязи между всеми показателями среды и здоровья; - рассчитывать вклад каждого из факторов и всей их совокупности в изменение показателей здоровья; - рассчитывать региональную "норму" здоровья для всех показателей; - формировать интегральные характеристики качества окружающей среды и состояния здоровья населения (эколого-популяционные оценки); - строить математические модели "среда - здоровье" различного вида и уровня сложности и исследовать их изменение во времени в предположении раздельного (независимого) или совместного действия факторов; - рассчитывать прогноз изменения здоровья при изменении величины или времени действия факторов окружающей среды; - определять границы изменения воздействующих факторов, при которых происходит либо не происходит достоверное ухудшение состояния здоровья по сравнению с "нормой" (рассчитывать "подпороги", "пороги" и максимально допустимую нагрузку).

МАГНУМ мог быть использован для математического анализа любых многомерных систем: - в экономике, социологии, физике и т.д., при исследовании влияния множества (слабо влияющих) внешних факторов на объект, описываемый множеством показателей его состояния при неявной связи факторов и показателей между собой. Комплекс был ориентирован для использования на ПК типа IBM или программно-совместимых с ними и работал в наиболее популярной тогда среде DOS.

В пакете были использованы методы многомерного анализа данных: корреляционного (парного и множественного), дисперсионного (одно- и двух факторного), кластерного, факторного, регрессионного (линейного и нелинейного, одно-  и многофакторного) анализа, метода группового учета аргументов (МГУА), теории вероятностей и математической статистики, дополненные собственными разработками. МАГНУМ был снабжен базой данных, позволяющей упорядочивать заносимую информацию о среде и здоровье, корректировать, удалять и выбирать ее по простым запросам, и справочником наименований и нормативов факторов воздушной и водной среды. Пакет был снабжен развитой системой графики, помощи, комментариев, математическим справочником. Написан был пакет целиком на языке С и не требовал дополнительной программной поддержки. Он был использован для обработки данных о системе "среда-здоровье" гг. Киева, Мариуполя, Краматорска, Красноперекопска, Армянска, Орджоникидзе, Марганца и некоторых крупных предприятий.

В дальнейшем были созданы аналоги МАГНУМа для других операционных оболочек и с другими интерфейсами. Но математическая «начинка» их была гораздо слабее. Ориентацию этих «дочерних» программ (основной из которых была «MAGIC»), была направлена на использование непосредственно работниками СЭС, поэтому в них был сделан крен в сторону облегчения работы и перевода пользовательского интерфейса на язык медика – исследователя. Если в МАГНУМе работа разбивалась на математические этапы: исследование корреляционного, регрессионного, дисперсионного анализа и т.д., то в последующих программах меню содержало запросы типа: «анализ взаимосвязи», «прогноз», «критические уровни факторов»  и т.д. То есть разбивка выполнялась не по математическим методам, а по гигиеническим задачам исследования.

Однако, как МАГНУМ так и MAGIC не получил распространения в санитарно-эпидемиологической службе, как это планировалось изначально. И причина была не в недостатках программы, а в плохой маркетинговой политике, неготовности СЭС к эксплуатации таких программных средств и отсутствии необходимости внедрять современные методы и программные средства в практику работы СЭС. Попросту говоря, это оказалось никому не нужным.

Поэтому следующим шагом в попытках внедрения математических методов в гигиенических исследованиях явилось понимание необходимости принятия управленческих административных решений в медицинской отрасли в целом.

Итогом этого понимания стала в разработанная 1995 году «Концепция информатизации здравоохранения», в подготовке обоих вариантов которой принимали участие сотрудники лаборатории. В Концепции указывалось, что основной задачей политики информатизации здравоохранения является организация общеотраслевой информационной среды, создание условий развития процесса информатизации посредством экономического, административного и морального воздействия.

Для ускорения процесса информатизации и повышения его эффективности в основу политики Минздрава Украины должны были быть положены: сочетание традиционных, оправдавших себя элементов, методов обработки информации с перспективными и более современными информационными технологиями; постоянное повышение квалификации кадрового потенциала, задействованного в этой отрасли; гибкость принципов централизации и децентрализации, саморазвитие и самоокупаемость.

Информатизация в условиях кризисного состояния экономики могла бы быть реализована только благодаря определению основных и приоритетных направлений с концентрацией на них финансовых, материальных и трудовых ресурсов.

К этим направлениям относились: - разработка систем поддержки деятельности врача (диагностика состояния здоровья на основе баз знаний, разработка АРМов врача, переход на компьютерную систему регистрации и анализа лечебных карт); -создание регистров здоровья населения на основе компьютерной технологии (в первую очередь групп риска); - организация мониторинга здоровья населения и анализа его изменения в зависимости от выраженности формирующих здоровье факторов; -создание методов и средств информатизации здравоохранения (разработка и внедрение проблемно-ориентированного программного обеспечения на уровне международных стандартов, внедрение системы сертификации и аттестации разрабатываемых и имеющихся программ, использование только лицензионных копий зарубежного программного обеспечения).

Была выполнена детализация Концепции для санитарно-эпидемиологической службы. Отмечалось, что среди организационных проблем наиболее остро стоят вопросы, связанные с отсутствием четких юридических норм и документов, регламентирующих информационную деятельность санэпидстанций (СЭС) разных уровней. Указывалось, что  для этого должны были быть созданы механизмы административного и финансового управления, стимулирующие заинтересованность специалистов в освоении и использовании компьютерной техники и новых информационных технологий в своей работе. Учитывая, что  в СЭС ряда областей Украины был накоплен достаточный опыт в этом направлении, МЗ необходимо было бы организовать с привлечением ученых-гигиенистов и практических санитарных врачей подготовку, утверждение и внедрение таких документов.

Отмечалось, что эффективность информатизации в значительной мере зависит от решения следующих организационных вопросов: - разработки статуса пользователя ЭВМ в системе МЗ; - введения в практику работы МЗ лицензионных программных продуктов и сертифицированного программного обеспечения, тиражирование его, информирование о нем потенциальных пользователей, внедрение и контроль за его использованием; - формирования социального заказа от МЗ на выполнение соответствующих НИР и ОКР, разработку программ и требований к материально-техническому обеспечению, направленных на информатизацию службы.

Параллельно с формированием материальных организационных вопросов разрабатывались положения о создании основного механизма информатизации  - медико-экологического мониторинга (МЭМ). Эта проблема актуальна и по настоящее время и столь же  далека от разрешения. Целью такого мониторинга должно быть создание на территории Украины государственной компьютеризированной мониторинговой сети наблюдения за здоровьем различных контингентов населения и качеством окружающей среды (с учетом других здоровьеформирующих факторов) с определением причинно - следственных зависимостей между ними.

Информационно мониторинг должен быть децентрализованным: ситуационная оценка должна проводиться на уровнях городов (сельских районов) и областей. Государственный банк данных должен формироваться только из выборочной информации. Мониторинг должен быть не сплошным по всей территории, а только выборочным относительно приоритетных районов по критерию опасности. При создании мониторинга целесообразно разграничить три организационных уровня: город (сельский район) — область — государство. Предполагается, что накопление, обработка, агрегация информации, анализ и принятие решений должны осуществляться на всех этих уровнях, но по-разному, в соответствии с решаемыми задачами. На всех уровнях функционирования МЭМ должны происходить: сбор информации и ее первичная обработка; анализ информативности показателей здоровья и значимости здоровьеформирующих факторов; установление взаимосвязи между всеми показателями среды и здоровья (порознь и совместно); расчет вклада факторов в изменение показателей здоровья и составление ранжированных по значимости рядов этих факторов; расчет региональных "норм" показателей здоровья с учетом половозрастного состава населения; формирование интегральных характеристик качества окружающей среды и состояния здоровья населения (эколого-популяционные оценки).

Пользователям всех уровней должна быть предоставлена возможность построения разнообразных моделей типа “среда - здоровье”, “время - среда”, “время - здоровье”; исследования и прогнозирования изменений показателей здоровья при изменении выраженности и длительности воздействия (анализа) факторов. Важнейшей представляется возможность многокритериального и многофакторного расчета критических уровней факторов, потенциально неспособных вызвать ухудшение здоровья на популяционном уровне (подпороги) и уровней, достоверно такое изменение вызывающие (пороги). В рамках МЭМа также должна быть предусмотрена возможность определения вреда, наносимого здоровью населения загрязнением окружающей среды, и расчета риска развития разных видов патологии у населения, связанного с действием антропогенных факторов.

И по сей день Концепция информатизации здравоохранения в целом и санитарно-эпидемиологической службы в частности по-прежнему далека от своей реализации. Причины очевидны – все то же отсутствие финансирования и эффективного отраслевого и государственного менеджмента.

Однако эволюция технических средств и программного обеспечения дает возможность рассчитывать на появление сдвигов в анализе системы «среда - здоровье». Связанно это в первую очередь с глобализацией компьютеризации и бурным развитием Интернет–технологий. Техническая среда эволюционирует значительно быстрее сознания политиков и администраторов. Получается, что и без решения всяческих организационных вопросов информация о состоянии окружающей среды и здоровья населения становится все более доступной для любых пользователей, а развитие программных средств, ГИС-технологий и статистических пакетов уже почти сделали доступной обработку и анализ этой информации даже для не очень квалифицированных пользователей.

И это дает возможность оптимистично надеяться на то, что все будет хорошо.

 

НАУЧНЫЙ БАГАЖ

1.      Новые методики и подходы статобработки, модификация традиционных методов корреляционного, дисперсионного, регрессионного анализа.

2.      Описание реакции биосистем на внешнее влияние:

-      АС "математический рентген";

-      методика нормирования по динамике реакции биосистем;

-      построение блок-схемы биопроцесса и оценка параметров подсистемы;

-      математическая классификация и количественная оценка приспособительных процессов.

3.      Построение математических моделей "доза(уровень влияния)-время-эффект(достоверность эффекта)":

-      методика выбора адекватного класса математических моделей;

-      приемы идентификации их параметров;

-      вероятностные модели;

-      расчет биологично эквивалентных уровней факторов разного происхождения.

4.      Разработка новых подходов в гигиеническом нормировании:

-      использование вероятностных критериев и оценок;

-      формирование интегральных характеристик состояния биосистемы и внешнего влияния;

-      мера оценки степеней антагонизма и потенцирования;

-      расчет пороговых и подпороговых величин влияния на математических моделях.

5.      Математическое описание "окружающая среда-здоровье":

-      определение значимости влияющих факторов среды, информативности показателей здоровья;

-      интегральные эколого-популяционные характеристики состояния региона;

-      определение реальной и расчет максимальной допустимой нагрузки;

-      рекомендации по оптимизации качества окружающей среды;

-      прогноз изменения состояния здоровья.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ДОСТИЖЕНИЯ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ:

1.      математические модели адаптации биоисистем при влиянии разных факторов окружающей среды и критериальная шкала разных типов приспособительных процессов;

2.      математические методы и программное обеспечение для описания зависимостей "доза-время-эффект" при раздельном и совместном действии факторов физической, химической и биологической природы;

3.      технология сбора, обработки и анализа информации о медико-экологической ситуации в рамках медико-экологического мониторинга;

4.      методики расчета рисков, критических уровней и интегральных оценок действия неблагоприятных факторов среды;

5.      концепция информатизации санитарно-гигиенической службы, которая вошла в концепцию информатизации охраны здоровья;

6.      разработаны алгоритмы, методики и технологии анализа обработки информации для научных направлений (микробиологии, социологии, психологии, психо-физиологии, генетики, стоматологии, хирургии, гинекологии, иммуннологии, педиатрии и акушерства, онкологии).

ПРАКТИЧЕСКИЕ ДОСТИЖЕНИЯ:

1.      пакеты прикладных программ серии МАГ (Математический Анализ в Гигиене), которые используются в санитарно-эпидемиологической службе Украины;

2.      разработана база программных средств, используемых в санитарно-эпидемиологической службе Украины, включая информацию о кадровом и техническом потенциале санитарно-эпидемиологических станций;

3.      программное обеспечение для Реестра нормативной документации и гигиенических выводов на отечественную и зарубежную продукцию;

4.      компьютеризованный санитарный паспорт населенного пункта. (Программный продукт, зарегистрированный в Национальном Фонде Алгоритмов и Программ);

5.      база данных для анализа влияния окружающей среды на здоровье населения (по результатам анкетного опрашивания);

6.      программное обеспечение для анализа персонификованной (индивидуализованной) информации в задачах медико-экологического мониторинга;

7.      программное обеспечение для анализа влияния загрязнение почвы на здоровье населения и расчета класса безопасности промышленных отходов;

8.      проведена оценка комплексного влияния факторов окружающей среды на население для регионов и населенных мест Украины;

9.      постоянно проводится математическая экспертиза и оказывается консультативная помощь в выполнении квалификационных и научно-исследовательских работ;

10.    постоянно осуществляется поддержка компьютерной связи по сетям Healthnet и Internet, оказывается техническая и методическая помощь при работе с вычислительной техникой.