CC BY
42
ВрЭЧ :::: ИТ в здравоохранении
™ и информационные
технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ инструмент ПОДДЕРЖАНИЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА
УДК 5J9.7JJ.3
Калужский А.Д. Аналитический инструмент поддержания здоровья человека
Аннотация. В настоящей работе рассматриваются вопросы предупреждения заболеваний человека и коррекции его образа жизни путем применения устройств информационной поддержки решений врача, предназначенных для проведения расчетов эффективности функционирования организма
Ключевые слова: организм; система; эффективность; параметр; прогноз; информационная поддержка; образ жизни
UDC 5J9.7JJ.3
Kaluzhskii А. Analytical tools to support human health
Abstract. In the article we consider questions of prevention of diseases and correction of human way of life by using devices of information support of doctor's decisions, which are assigned to calculate effectiveness of human body operations.
^ Keywords: human body, system, effectiveness, parameter, forecast, information support, way of life________
1. Постановка задачи
□ дним из главных условий сохранения здоровья человека является предупреждение заболеваний путем проведения периодических обследований, а также совершенствование его образа жизни. Обследования позволяют своевременно выявлять отклонения работы его организма от нормы, коррекция образа жизни — предупреждать и минимизировать эти отклонения.
Обследование населения проводится как в лечебных учреждениях путем проведения плановой диспансеризации, так и в центрах здоровья, организованных при некоторых городских поликлиниках, куда граждане могут обращаться по своей инициативе. Проведение обследований может быть также связано с приемом на работу, с изменением условий работы индивида, с предполагаемыми повышенными нагрузками или пребыванием в сложных климатических условиях и т.п. Что же касается образа жизни, то для большой части населения понятие «здоровый образ жизни» не является чем-то конкретным — в какой степени уровень здоровья данного индивида зависит от его физической активности, питания, привычки к курению и т.п., не всегда очевидно.
В процессе обследования, как правило, определяются основные параметры работы организма (параметры анализов крови, результатов осмотра, ЭКГ и пр.) врачами разных специальностей и важность, вес каждого из них применительно к специализации,
© А.Д. Калужский, 2012 г.
24
ИТ в здравоохранении
условиям труда, отдыха, питания индивида и т.п. По результатам сравнения величин параметров с их нормативными значениями каждый из специалистов, а затем и руководящий обследованием врач, мысленно обобщая полученные результаты, делает, как правило, бинарный вывод: либо данный индивид здоров, либо не здоров. При этом в случае положительного вердикта упускается одно немаловажное обстоятельство: как правило, не проводится анализ результатов проведенного обследования в сравнении с результатами ранее проведенных обследований (как, например, кардиологи сравнивают снятые в разное время ЭКГ пациента). В то же время такой анализ позволяет оценить изменение эффективности работы организма индивида с течением времени и при существенном ее уменьшении обратить своевременно! на это обстоятельство внимание и врача, и индивида.
Более подробное рассмотрение ситуации, когда каждый параметр исследуемого организма индивида не хуже нормы, может быть представлено тремя вариантами. Первый, когда значения всех параметров достаточно далеки от критичных, известных норм — в таком варианте не требуется принятия каких-либо мер. Второй, когда значения нескольких параметров существенно хуже, чем при предыдущих обследованиях, но в то же время не хуже установленной нормы — это может свидетельствовать о начале какого-либо заболевания и требует консультации, вмешательства врача. Третий, когда значение хотя бы одного из параметров организма совсем близко к норме, к допустимой величине — это говорит о реальной возможности выхода величины такого параметра за допустимый предел, возможности ухудшения работы организма, что также требует консультации врача (особенно, когда число таких параметров два и более).
Таким образом, проведение сравнительного анализа результатов обследований, периодический расчет эффективности работы организма, обращая своевременно внима-
www.idmz.ru
гал г, № л
■■■■
гш
ние на возможные отклонения в организ-ме,позволяют решить задачу ранней диагностики, задачу предупреждения развития заболевания индивида.
Степень необходимости изменения образа жизни индивида, как было отмечено, тесно связана с ответом на вопрос о степени ухудшения работы организма, о прогнозе его работы при наличии устойчивых отрицательных факторов на работе и в быту: профвредность, плохое питание, вредные привычки и пр.Ответ на этот вопрос может быть получен путем прогнозирования эффективности работы организма. Прогноз основывается как на результате расчета эффективности работы организма, так и на данных медицинской истории индивида и существующих или предстоящих окружающих индивида условий: регион проживания, активность, воздействие вредного излучения, питание и пр. Понимание возможного снижения уровня здоровья в конкретных обстоятельствах заставляет индивида тщательно обдумать вопрос дальнейшего образа жизни: пытаться изменить их или нет — если он уже находится в данных условиях, либо принимать их или нет — если появление данных условий ожидается. Особо надо отметить целесообразность применения прогноза в вопросе отказа от вредных привычек (курение, наркотики и пр.) — наглядная, в цифрах, перспектива ухудшения работы организма с указанием степени ухудшения определенных подсистем и органов может, по нашему мнению,оказать существенное эмоциональное положительное воздействие на индивида, особенно в юношеском возрасте. Проведение прогноза актуально и для людей пожилого возраста, эффективность работы организма которых снижается более интенсивно, чем в молодости, — анализ причин ее снижения (например, низкая активность, невостребованность и соответственно плохое психоэмоциональное состояние и т.п.) позволит принять меры к коррекции сложившихся обстоятельств.
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 25 ■
I и информационные
технологии
Вопросы оценки параметров организма человека рассмотрены в достаточно большом числе работ. Так существует ряд методик определения профпригодности, тестирования человека [16], оценки уровня IQ [1], появились работы по созданию Паспорта здоровья человека [12-14], где фиксируются основные показатели состояния организма и т.п. Методика оценки показателей работы некоторых подсистем организма по электрокардиограмме индивида предложена Р.М. Баевским [2, 3], эта методика, рекомендованная к применению на объектах флота, представляет интерес в походных условиях, при отсутствии врачей различных специализаций. Однако в большинстве работ рассматриваются чаще всего отдельные параметры подсистем организма (за редким исключением, как, например, работа В. Дильмана [4]), не позволяя оценить человека как сложную систему, рассчитать уровень эффективности работы его организма. В то же время человек, его организм, являясь частью эргатической системы [15], очевидно, подчиняется тем же законам, что и любая сложная система, что определяет рассмотренный выше подход к вопросу оценки эффективности его работы.
Обсуждаемые вопросы, как следует из изложенного, могут быть решены путем расчета эффективности работы организма и прогноза его работы. Соответствующие методики расчета рассмотрены в работах [6, 7] и опираются на параметры подсистем организма, на важность и значение каждого из них, учитывая при проведении прогноза ряд влияющих на организм индивида факторов. Эти методики могут быть положены в основу разработки инструмента помощи врачу — устройства информационной поддержки врача (УИПВ), представляющего собой вычислитель с программным обеспечением, исходными данными для которого являются параметры подсистем организма индивида, его медицинская история и другие существенные факторы.
В настоящей работе рассматриваются базовые элементы метода расчета эффективности работы организма индивида и построения на его основе устройства информационной поддержки врача.
2. Метод решения
Современные информационные технологии, рассматривая организм человека как сложную иерархическую систему и используя системный подход к проблеме [8, 9], позволяют решить задачу количественной оценки эффективности его работы. Аппарат количественной оценки базируется на методе дискретного измерения эффективности («Метод дискретной эффектометрии», МДЭ) [10], в основе которого лежат параметры объекта, их весовые коэффициенты и определенный алгоритм обработки.
Рассматривая параметры, характеризующие элементы сложной системы с позиции их оценки, отметим, что каждому /-му параметру системы в соответствии с ее физической моделью в данный момент времени присуще конкретное значение (КЗ) а*/, лежащее в допустимом интервале значений — от минимального амин до максимального амакс, что может быть записано как
а/ [а/мин' а/макс] (1)
Внутри этого интервала есть некое граничное значение, норма а/н = а*-н, при котором система по данному параметру еще считается исправной. Величина а**н представляет собой нормативное значение (НЗ) /-го параметра системы, при котором и лучше которого система исправна, хуже которого — неисправна.
Поскольку это положение равным образом относится как к биологическим, так и к техническим системам, то пояснить сказанное удобнее всего на общеизвестном примере, например, автомобиля. Итак, если значения параметров лучше норм, то организм здоров,
26
ИТ в здравоохранении
техническая система исправна, готова к решению задач в рамках своего назначения, если хуже норм, то организм болен, техническая система неисправна. Пусть автомобиль на заданной скорости должен иметь определенную длину тормозного пути, скажем 20 м. Это — норма, нормированная величина а*н = 20 м, при которой автомобиль по параметру «длина тормозного пути» является исправным. Соответственно если измеренная длина пути при испытании будет не хуже 20 м, то есть равна или меньше 20 м, то автомобиль исправен, если хуже 20 м, то есть более 20 м, то — неисправен.
Что касается норм параметров, значений а*пн, которые определяют границу между здоровым и нездоровым организмом по n-му параметру, то они представлены, как правило, в одном из трех вариантов:
— в виде числа со знаками «больше» или «меньше», то есть величина параметра не должна превышать или не должна быть меньше указанного значения;
— в виде интервала допустимых значений;
— в виде оценки врача (хуже/лучше нормы, гораздо хуже/лучше нормы и т.п.), который определяет, соответствуют ли величины параметров исследуемого органа (размер, плотность, результат прослушивания работы органа стетоскопом и пр.) норме.
Конкретные, текущие значения параметров организма здорового человека, индивида, как правило, отличаются от допустимых, нормированных значений в лучшую сторону. Разница величин между КЗ и НЗ по совокупности параметров может быть определена, как «запас работы организма» (ЗРО), который присущ каждому индивиду, пока он здоров, пока ни один из параметров его органов и подсистем не выходит за рамки допустимой величины. Соответственно чем больше разница между КЗ и НЗ, тем больше ЗРО, тем выше эффективность работы организма.
Разработке вопроса эффективности работы организма человека, аппарата ее количест-
www.idmz.ru
гал г, № л
■■■■
гш
венной оценки посвящено несколько работ. Как отмечалось, в работе [6] предложен метод расчета эффективности состояния организма при осмотре индивида врачами различных специализаций. В основе расчета лежат параметры подсистем организма, определенные по результатам осмотра врачей, проведения анализов, обследований и других требуемых процедур. Работа [7] посвящена вопросу прогнозирования состояния организма индивида на некоторый период времени, прогнозу изменения эффективности его работы в существующих или прогнозируемых индивидом обстоятельствах. Расчет прогноза базируется на величине эффективности его работы, определенной в процессе обследования и откорректированной в соответствии с факторами наследственности, хроническими заболеваниями и травмами, условиями работы, питания, отдыха, психоэмоциональными нагрузками, а также климатическими, механическими и другими факторами.
Расчет эффективности работы системы проводится методом дискретной эффектометрии. МДЭ основан на системном подходе, позволяющем учесть все влияющие на последствия принятого решения факторы, параметры объекта с учетом значимости каждого из них [11]. Процедура расчета состоит в описании задачи, определении показателей объекта, которые представляют интерес с точки зрения выполнения объектом поставленной цели (решением задач по назначению), присвоении показателям соответствующих весовых коэффициентов (с учетом того, что сумма весовых коэффициентов показателей должна быть равна единице). Следующим шагом процедуры являются определение значений показателей и расчет коэффициентов успеха каждого из них — коэффициент успеха показателя характеризует степень успешности по отношению к его наихудше-возможному значению. Далее в соответствии с видом целевой функции определяются величины эффективности. В случае несоответствия
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 27 ■
ВрЭЧ :::: ИТ в здравоохранении
™ и информационные
технологии
%
> полученных результатов соображениям врача — лица, принимающего решение (ЛПР), они могут быть проанализированы; анализ показывает, за счет чего результат получился именно таким, при этом, как правило, находится компромисс между результатом расчета и представлениями ЛПР.
Предлагаемый метод предполагает возможность использования элементов теории нечетких множеств в части раздела лингвистических переменных данной теории[5]. Возможности аппарата лингвистических переменных позволяют трансформировать качественную оценку параметров объекта в оценку количественную. Последнее обстоятельство является достаточно важным, поскольку на практике количественную оценку отдельных параметров некоторых объектов получить весьма затруднительно.
Рассмотренная процедура расчета реализуется следующими соотношениями, на основе которых разработаны аппараты оценки упомянутых выше методик:
1. Коэффициенты успеха П/ каждого из i показателей для каждой из N подсистем организма определяются по формулам:
Ц/ — 1 — а/'/а/макс; Л/ — 1 — а/мин/а/, (2)
где а/мин, а/макс — минимальная, максимальная (но всегда наихудшая) величина i-го показателя.
2. Величина эффективности уп каждой из n подсистем может быть рассчитана по формуле:
Yn — xnzv (3)
где в/ — весовой коэффициент i-го показателя.
3. Устройство информационной поддержки решений врача
Вопрос аппаратной реализации расчета эффективности работы организма решается путем разработки и применения устройства информационной поддержки решений врача
(УИПВ), которое предназначено для помощи врачу в своевременном реагировании на состоявшееся или возможное ухудшение работы организма человека.
УИПВ должно решать следующие задачи:
• ввод информации о величинах параметров подсистем организма по результатам обследования индивида;
• ввод информации о величинах параметров медицинской истории и необходимых факторов и обстоятельств труда и отдыха индивида;
• расчет эффективности функционирования подсистем организма и организма в целом;
• расчет прогноза эффективности функционирования подсистем организма и организма в целом;
• анализ результатов расчетов;
• трансляция информации (результатов расчета) по локальным линиям связи.
В состав УИПВ должны входить: вычислитель с соответствующим программным обеспечением, пульт управления и отображения, а также интерфейсы для сопряжения с локальными линиями связи, по которым проводится обмен информацией с рабочими местами пользователей информации УИПВ.
В начале работы в вычислитель УИПВ вносятся значения норм основных, существенных параметров подсистем и входящих в них органов. Кроме того, в вычислитель вносится и своевременно корректируется информация, требуемая для расчета прогноза эффективности работы организма (это относится, например, к информации о перенесенных заболеваниях и травмах). При каждом обследовании индивида в вычислитель вводятся вновь полученные величины параметров; вычислитель обрабатывает полученную информацию, сравнивая ее с нормированными значениями, и определяет эффективность работы каждой подсистемы организма и организма в целом.
Работа с вычислителем позволяет как проводить анализ полученных результатов, определяя, за счет каких характеристик подсисте-
28
ИТ в здравоохранении
мы произошло то или иное ухудшение эффективности ее работы, и принимать соответствующие меры, предупреждая заболевание индивида, так и проводить прогноз эффективности работы его организма в существующих или предстоящих обстоятельствах, в том числе при приобретении вредных привычек.
Таким образом, УИПВ при наличии критичной ситуации (предотказная ситуация) в той или иной подсистеме или при негативном прогнозе выводит на экран и в локальную сеть соответствующую информацию с целью принятия безотлагательных действий. Анализ полученных результатов расчета (в сравнении с предыдущими расчетами) и проведение прогноза дают основание для принятия решения как по предупредительному лечению индивида, по поведению индивида в предстоящих обстоятельствах, а также по коррекции поведения индивида в случае приобретения вредных привычек: курение, наркомания и пр.
4. Заключение
В заключение отметим, что разработка и включение в состав аппаратурного обеспечения лечебных учреждений программно-аппаратного комплекса — устройства информационной поддержки решений врача дают возможность своевременно принимать необходимые меры при появлении тенденции к ухудшению работы организма человека, провести раннюю диагностику заболевания, а также выработать рекомендации по коррекции его
www.idmz.ru
гал г, № л
■■■■
гш
образа жизни, определить возможные негативные последствия при смене жизненных обстоятельств. Возможность проведения таких расчетов особенно важна для врачей с небольшим практическим опытом, поскольку своевременно обращают внимание врача на необходимость проведения дополнительных обследований индивида.
Отдельно надо отметить целесообразность использования УИПВ для коррекции образа жизни пожилых людей: с увеличением возраста эффективность работы организма индивида естественным образом снижается быстрее, и соответственно необходимые меры должны приниматься незамедлительно; важным фактором в этом случае является также и то, что на фоне общего старения населения большое количество людей пенсионного возраста не покидает своих рабочих мест. Еще более актуальным является применение УИПВ для коррекции образа жизни индивида в вопросе борьбы с вредными привычками: наркомания, курение, игромания и т.д. и т.п., что в нашей жизни, к сожалению, требует все большего и большего внимания.
Установка УИПВ целесообразна в поликлиниках, а также в медсанчастях компаний, где работники и работодатели являются социальными партнерами, где работодатель понимает, что ему выгодно иметь здоровых работников. Применение УИПВ полезно в Центрах здоровья, в автономно расположенных геронтологических отделениях поликлиник, а также в пансионатах и санаториях.
ЛИТЕРАТУРА
1. АйзенкГ.Й. Тесты IQ. — М.: «Астрель», АСТ, 2005. — 256 с.
2. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. — «Медицина», 1979. — 298 с.
3. Баевский Р.М, Иванов Г.Г, ЧирейкинЛ.В. идр. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем. ч. 1. Методические рекомендации//Вестник аритмологии. — 2002. — № 24. — C. 65-69.
4. Дильман В.М. Эндокринологическая онкология. — Л.: «Медицина», 1983. — 408 с.
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 29 ■
ВрЭЧ :::: ИТ в здравоохранении
™ и информационные
технологии
5. ЗадеЛотфи А. Основы нового подхода к анализу сложных систем и процессов принятия решений//В сб. статей «Математика сегодня», пер. с англ.. — Спб.: Знание, 1974. — С. 5-48.
6. КалужскийА.Д. Состояние здоровья человека: оценка эффективности работы организма//Успехи геронтологии. — 2009. — Т. 22. — №4. — С. 558-568.
7. Калужский А.Д. Состояние здоровья человека: прогноз эффективности работы организма//Успехи геронтологии. — 2010. — Т. 23. — № 1. — С. 40-48.
8. Калужский А.Д. Об эффективности работы организма человека//Врач и информационные технологии. — 2008. — № 5. — С. 38-42.
9. Калужский А.Д. О необходимости и возможности количественной оценки уровня здоровья человека. Часть 1//Врач и информационные технологии. — 2009. — № 5. — С. 40-56.
10. Калужский А.Д. Каталогизация изделий: вопросы сопоставительного анализа. //Качество. Инновации. Образование. — 2011. — № 6. — С. 67-75.
11. КалужскийА.Д.Некоторые вопросы информационного обеспечения эргатичес-ких систем//Труды СПИИРАН. — 2011. — Вып. 16. — С. 256-276.
12. Паспорт здоровья. Министерство здравоохранения и социального развития Самарской области. Адреса сайтов: Минздрав Самары: http://medlan.samara.ru/, адрес сайта: http://medlan.samara.ru/formula/medikam/pasport.shtm
13. Паспорт здоровья. ООО «Сахалинская Медицинская Помощь». Адрес сайта: http://sakhmedpom.rusmed.ru/
14. Паспорт здоровья. Стенограмма телемоста с Губернатором Красноярского края Хлопониным «Здоровье — наша забота» 23 октября 2007 года. Адрес сайта: http://hloponin.newslab.ru/2007-10-23.
15. Словарь по кибернетике//Под ред. Глушкова В.М., — Киев: Украинская советская энциклопедия, 1979. — 624 с.
16. Ware J.E., KosinskiM, Keller S.D. SF-36 Physical and Mental Health Summary Scales: A User's Manual//The Health Institute, New England Medical Center. Boston, Mass. 1994.
ИТ-новости
СИСТЕМА ЭЛЕКТРОННОЙ ЗАПИСИ НА ПРИЕМ ПОЯВИТСЯ В КАЖДОЙ ПЯТОЙ МОСКОВСКОЙ ПОЛИКЛИНИКЕ
В конце 2012 года в Москве будет внедрена специальная система, которая свяжет все поликлиники города. Эта система позволит записываться к врачам не только с помощью информатов, но и через единый городской call-центр, московский портал госуслуг, а также мобильный кабинет с sms-уведомлениями.
Источник: medportai.ru
30
