CC BY
8
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
УДК [616-07:621.39]+004.9
Р.М. ВИРОЗУБ, Д.Х. ШТОФЕЛЬ, С.М. ЗЛЕПКО
Вiнницький нацiональний техшчний унiверситет
АЛГОРИТМ ФУНКЦ1ОНУВАННЯ АВТОМАТИЗОВАНОГО Д1АГНОСТИЧНОГО КОМПЛЕКСУ В РЕЖИМ1 ТЕЛЕМЕДИЧНОГО
КОНСУЛЬТУВАННЯ (ТМК)
У данш роботi представлено алгоритм телемедичного консультування сгмейного лкаря, який повтстю вiдповiдаe основним принципам структурно-функцюнально'1 оргашзацИ телемедично'1 мережi, а саме: фрактальностi, масштабуванню, ieрархiчностi та адаптивностi. У наведеному алгоритмi у повнш мiрi вiдображенi процеси пiдготовки i передачi медичних даних i цифрових медичних зображень, що дозволило пiдвищити яюсть надання медично'1 допомоги хворим безпосередньо за мiсцем проживання, встановлення дiагнозу, корекцП тактики обстеження i призначення лкування.
Ключовi слова: телемедичне консультування, медична допомога, медичт дат.
R.M. VYROZUB, D.KH. SHTOFEL, S.M. ZLEPKO
Vinnytsia National Technical University
FUNCTIONAL ALGORITHM FOR AUTOMATED DIAGNOSTIC SYSTEM IN TELEMEDICAL CONSULTANION MODE (TCM)
Abstract
The paper presents an algorithm of telemedicine consulting for family doctor, which fully corresponds with the basic principles of structural and functional organization of the telemedicine network, namely, fractality, scaling hierarchy and adaptability. The algorithm completely reflects the processes of preparation and transmission of medical data and digital medical images, improving the quality of medical care directly at the place of residence, increase diagnostics effectiveness and actualize correction of survey tactics and purpose of the therapy.
Keywords: telemedical consultations, medical care, medical data.
Постановка проблеми
Усввдомлення процесу дослщження у будь-якш предметнш галуз1 потребуе виршення проблеми алгоршшзаци мислення дослвдника. Саме алгоршшзащя процесу дослщження ставить програмне забезпечення на яшсно новий р1вень. Набувають актуальносп завдання синтезу штелектуальних систем д1агностики, прогнозування i керування. Шд штелектуальною системою розумшть продукт комп'ютерно! науки, що залежить не лише ввд iнструментарiю, а й вiд будови знань, рiвня 1х формалiзованостi i точностi мови предметно! галузi, у якш застосовуються iнтелектуальнi системи. Бшьшсть iнтелектуальних комп'ютерних систем заснованi на використанш лопчно! компоненти мислення людини, у той час як знання можуть мати i обрану форму [1].
Таким чином, проблема алгоритшзацд мислення дослiдника, тобто фгксащя його усвiдомлених дiй, як вщбиття iнтелекту в процесi дослщження i вирiшення завдань, та представления процесу i результатiв вирiшения мовою та в образах, зручних для сприймання користувачем, на сьогоднi е головною при побудовi iнтелектуальних дiагностичних систем, що застосовуються у рiзних галузях науки, освiти i повсякденного життя.
Аналiз останшх досл1джень i публiкацiй
Oднiею iз головних вимог при проектуванш алгоритмiчно-програмного забезпечення е вимога колективносп розробки, яка передбачае обов'язкову участь i взаемодiю лiкарiв-дослiдникiв, математиков, програмiстiв, лiкарiв-користувачiв, лiнгвiстiв та iнженерiв у процесi побудови алгоритмш i програм. Такий творчий колектив повинен дотримуватися наступного:
- немае потреби розробляти системи, яш вже юнують i пiдтвердили свiй високий практичний
статус;
- процес проектування повинен вiдбуватися у повнiй ввдповщносп iз дшчими стандартами i затвердженим ТЗ;
- рекомендуеться використовувати ввдкрип, дружиi iнтерфейси для зв'язку мiж системами;
- необх1дно здiйснювати постшний контроль потенцiйного збiльшения ризик1в безпеки та вибору iнструментарiю i технологш розроблення;
- бажано забезпечити дieвий контроль за загальною яшстю системи, що проектуеться, розподiлом i витрачанням фiнансiв, дотриманням строк1в виконання i дотриманням необх1дного рiвня психолопчно! сумiсностi у ланцюжку «лжар-система-пащент».
Для забезпечення високого рiвня алгоритмiчно-програмного забезпечення (АЛПЗ) розроблюваного дiагностичного комплексу необхвдно забезпечити його вiдповiднiсть загальним вимогам до АЛПЗ, вимогам до системного i програмного АЛПЗ, до представления алгоритмш у математичнiй i графiчнiй формах та iншим, бiльшiсть з яких представлена на рис. 1. Наведена структура сввдчить про те, що частина вимог е загальною для вах i спiвпадае у будь-якш штерпретацп.
Рис. 1. Структура вимог до алгорштчно-програмного забезпечення (АЛПЗ) i стратеги
проектування
Перш за все, це вимоги модульносп, максимально! надшносп виконання АЛПЗ вiдповiдно до специфжаци з одного боку i надiйностi, яка передбачае вiдповiднiсть заданому алгоритму; захист вiд несанкцiонованого доступу, а з шшого - ефективностц верифiкованостi; простоти i наочностi складу, структури та вихiдних текстiв програми; iерархiчностi побудови тощо. Серед загальних вимог особливого значення набувае вимога живучосл АЛПЗ, яка, на жаль, не завжди враховуеться, хоча i передбачае виконання покладених функцiй у повному або частковому обсязi при збоях i ввдмовах та вщновленш пiсля збо1в.
Формулювання мети дослщження
Недостатнiй рiвень медично! допомоги у регюнах, нестача квалiфiкованих кадрiв i сучасного медичного обладнання суттево впливають на ефективнiсть роботи сiмейного лжаря, яка залежить вiд багатьох чиннишв, один iз яких полягае у його вмшш працювати в шформацшному телемедичному середовищi, фактично виконуючи функци лiкаря-дослiдника в парi «амейний лжар» (лiкар-дослiдник) -експерт (лiкар-фахiвець за профшем захворювання), яку в техшчнш штерпретацп можна розглядати як модель «ктент-сервер». У так1й ситуацil важливого значення набувають принцип побудови алгоритму консультування, його структура, iнформативнiсть, швидкод1я, рiвень реалiзацil тощо.
Викладення основного матерiалу дослiдження
Для надання квалiфiкованоl медично! допомоги необх1дно, щоб уа учасники лiкувально-д1агностичного процесу мали можливiсть обмiну необх1дною медичною шформащею. Особливо це стосуеться експертiв, що приймають рiшення i повиннi мати доступ до шформаци про пащента там i тодi, де i коли в цьому виникае необхвдшсть. На сьогоднi практично вся зазначена шформащя зберiгаеться у
медичнш карп хворого, головним недолжом яко! е те, що уа вiдомостi про пащента зосередженi десь в одному мсщ i одночасний доступ до них для рiзних людей неможливий. Одним iз шлях1в вирiшення проблеми е створення i впровадження електронно! медично! картки (ЕМК) пацiента на основi функцiонально! моделi системи ЕМК, яка повинна, для досягнення найкращого результату, ввдображати баланс м1ж бажанням i тим, що можна рацiонально запровадити у найближчому або ввддаленому майбутньому [2, 3]. Використання медичних шформацшних систем та автоматизованих систем реестраци медичних даних дозволяе провести децентралiзацiю багатьох сторiн дiяльностi медперсоналу.
1нший шлях полягае в широкому впровадженш, у тому числi i в амейнш медицинi, телемедичних iнформацiйних систем i технологiй, як1 забезпечують можливють обмiну iнформацiею як мiж географiчно вiддаленими районами, так i мiж лiкарняними установами рiзного рiвня надання медичних послуг. Це дозволяе сподiватися на подальший успiшний розвиток единих штегрованих систем передачi та обм^ медичною iнформацiею мiж окремими користувачами ^ перш за все, - систем телемедичного консультування.
На сьогодш ведомо цiлий ряд достатньо ефективних та адаптованих до рiзних умов функщонування алгоритмiв проведення телемедичних консультацш i консилiумiв. Але проблеми амейного лiкаря, що пов'язанi саме з можливютю отримати телемедичну консультацiю у процеа обстеження пацiента за мюцем проживання хворого, поки що не мають свого вирiшення. Цьому е багато причин як об'ективного, так i суб'ективного характерiв. Наприклад, проблема вводу даних лжарем безпосередньо в комп'ютер або термшал. Терапевти i сiмейнi лiкарi, як1 лiкують пащенпв з набагато бiльшим перелiком клшчних проблем i меншим апаратно-програмним забезпеченням, нiж !х колеги в стацiонарi або полiклiнiцi, не мають особливого бажання щодо безпосереднього вводу даних до комп'ютера, тому що це потребуе багато часу, а процедура вводу (а для амейного лжаря - i попередньо! обробки та передачi в телемережу) потребуе вмшня робити це з клавiатури, чому бiльшiсть лiкарiв вчитися не бажае. Безпосередне введення анамнезу, результатiв обстеження е ще бшьш складною процедурою, н1ж введення даних, оск1льки пов'язане iз досить довгим дiалогом [6].
Сьогодш вже юнують прилади i засоби, що суттево спрощують цю проблему, але вони поки що недоступш сiмейному лiкарю, тому мапстральним напрямком медико-технiчного забезпечення амейного лжаря повинно стати розроблення прикладного програмного забезпечення, побудованого таким чином, що апаратна частина дiагностичного комплексу не повинна перевищувати 30 % загального оснащення.
Перед синтезуванням алгоршшв, що вiдображають логiку мислення лiкарiв, слiд також розглянути принаймнi два аспекти цшеспрямованого синтезу алгоритмiв, що ввдображають логiку мислення i хвд думок лiкаря - це системно-середовищне формування алгоритму його мислення i рiзнi особливостi алгоритмiв мислення рiзних лiкарiв як внутрiшньосистемне формування алгоритму.
Ввдповвдно до першого аспекту, мiркування лiкаря грунтуються не лише на процедурних або к1льк1сних методах, а й на таких прийомах, як аналопя, iнту!цiя, абстрагування. Одержання знань про хвд думок висококвалiфiкованих лiкарiв е завданням складним, проте необхвдним. З пвдвищенням професiоналiзму лiкаря його усввдомлений алгоритм вирiшення завдання змiнюеться: частина крок1в мiркування здiйснюеться шту!тивно.
Щодо другого аспекту, то рiзнi особливостi алгоритмiв мислення ввдображають рiзнi типи iнтелекту лiкаря. За основу титв iнтелекту можна прийняти класифжащю, яка мiстить сiм типiв: глобально-асощативний, абстрактно-асоцiативний, асоцiативно-синтетичний, системно-асоцiативний, асоцiативно-аналiтичний, системно-аналггичний, конкретно-аналiтичний [1].
Зважаючи на дефшщш типiв, можна припустити, що лжар, наприклад, з глобально-асоцiативним типом мислення, постановку дiагнозу асоцiативно пов'язуе з домшантною метою -пошуком керiвних дiй через здоровi системи оргашзму. Лiкар з абстрактно-асоцiативним типом штелекту постановку дiагнозу асоцiативно пов'язуе не лише з даною патолопчною системою, а й з пошуком можливих причин, що призвели до патологи [1].
Лжар асощативно-синтетичного типу постановку дiагнозу здiйснюе на триедносп фiзичного, психiчного i соцiального здоров'я.
Асощативний пiдхiд, пов'язаний з образним мисленням, дае змогу лiкаревi «намалювати» портрет (образ) стану пацiента, який е завершальною фазою ухвалення дiагнозу i вибору тактики лiкування.
На рис. 2 представлено блок-схему алгоритму телемедичного консультування амейного лжаря пвд час його вiзиту до пащента за мюцем проживання. Структура алгоритму побудована таким чином, що вона максимально захищае пащента ввд непрофесшних дш, якi властивi молодим лжарям вiдразу пiсля зак1нчення навчання. Це i врахування рiзних ризик1в, пов'язаних iз хворобою пацiента, це i наявнiсть бази даних лiкарських засобiв, що практично виключае помилки при призначенш лiкiв, це i подвшний контур пiдтримки прийняття рiшень лжарем i багато того, що необхвдно для надання високояк1сно! медично! допомоги пащенту.
За основу взято алгоритм, запропонований в [2], який пройшов рiзнобiчну клшчну апробацiю i зарекомендував себе надiйним та ефективним програмним продуктом. Удосконалений алгоритм складаеться фактично iз трьох частин: робота у пащента за мiсцем проживання; вибiр клiнiчного випадку та обмш iнформацiею i проведения телеконсультаци та прийняття рiшення експертами i доведения його до амейного лiкаря.
Рис. 2. Блок-схема алгоритму телемедичного консультування ммейного лiкаря (початок)
Рис. 2. Блок-схема алгоритму телемедичного консультування амейного лжаря
(завершення)
Розроблений алгоритм, на ввдмшу вщ юнуючих, встановлюе попереднiй дiагноз, пiсля чого проводить його перевiрку на наявнiсть хоча б одного iз вищеперерахованих ризик1в. При 1х наявностi ввдбуваеться корекцiя попереднього дiагнозу, який затверджуеться у подальшому як основний i на його
основi призначаеться лшування. За умови, що у амейного лiкаря виникають проблеми в данш частинi алгоритму, вiн звертаеться за консультащею, використовуючи телемедичну систему в штатному режима
Отримавши ввд амейного лшаря необх1дну iнформацiю, черговий лшар визначаеться, чи в змозi вш самостiйно надати необхiднi пояснення i рекомендаци сiмейному лiкарю, чи т. Якщо вiдповiдь позитивна, то вш самостiйно проводить консультування, якщо негативна - черговий лшар за учасп модератора скликае консилiум, який i визначае дiагноз, тактику лшування i необхiднi заходи по !х виконанню. В обох випадках, прийняття ршення повинно бути затверджено на адмшютративному рiвнi, i тiльки пiсля цього, ввдправлено сiмейному лiкарю.
Висновки
Запропонований алгоритм телемедичного консультуваиия сiмейного лшаря повнiстю вiдповiдае основним принципам структурно-функцюнально! оргашзацп телемедично! мереж! [5]: фрактальносп, масштабуванню, iерархiчностi та адаптивностi.
У розробленому алгоритмi у повнш м!р! вiдображенi процеси подготовки i передачi медичних даних i цифрових медичних зображень, що дозволило шдвищити яшсть надання медично! допомоги хворим безпосередньо за мюцем проживання, встановлення дiагнозу, корекци тактики обстеження i призначення лiкувания.
Список використаноТ лiтератури
1. 1нформацшш технологil в 6!олог!1' та медициш : курс лекцiй / Грищенко В.1., Котова А.Б., Вовк М.1. [та !н.]. - К. : Наукова думка, 2007. - 382с.
2. Азархов О.Ю. 1ндив1дуальна електронна карта пацiента для постшсультних хворих / О.Ю. Азархов, С. М. Злепко, О.Б. Белоусова // Медична шформатика та iнженерiя. - 2012. - №4. -С.12-18.
3. Голубчиков М. В. Концептуальш п!дходи до впровадження електронних медичних запиав у систему охорони здоров'я Украши / М.В. Голубчиков, А.М. Козак, В.Г. Осташко // Вюник соцiальноl гiгiени та органiзацil охорони здоров'я Украши. - 2008. - №3. - С. 51-54.
4. Особливосп побудови стратеги «телемедичного консил!уму» для реабштацп хворих в резидуальному перюда / Азархов О.Ю., Злепко С.М., Космач Л. В., Криворучко 1.О. // Вимiрювальна та обчислювальна техн1ка в техиологiчних процесах (ВОТТП-12) : матерiали XII Мiжиародноl науково-техшчно! конференцil, м. Одеса, 3-8 червня 2013 р. - С. 115.
5. Осташко Г.В. Концептуальш основи створення м1жрегюнально1 телемедично! мереж1 / Г.В. Осташко // Украшський журнал телемедицини та медично! телематики. - 2012. - Т. 10. -№2. - С. 22-25.
6. Автоматизированные системы ведения истории болезни [ Электронный ресурс]. - Режим доступу : www.studzona.com.
