CC BY
31
Врач lisa
™ и информационные
технологии
Системы поддержки принятия врачебных решений
А.Д. КАЛУЖСКИЙ,
Главный инженер ООО «НПП «ЭЛИИС», г. Санкт-Петербург
ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА (ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ)
В настоящей работе рассматриваются вопросы подхода к организму человека, как к сложной интеллектуальной системе, обсуждается иерархия структуры организма, эффективность его работы, предлагаются показатели, характеризующие его подсистемы, формируется аппарат оценки эффективности.
1. Общие положения
1.1. Постановка задачи
Эффективность работы организма человека, представляющего собой сложную иерархическую систему, определяет качество жизни человека, комфортность его существования, возможность достигать поставленных целей. Поэтому перед человеком постоянно стоит задача поддержания высокой эффективности работы организма, которая с течением времени — с увеличением возраста, появлением болезней, изменением окружающих условий и т.п., — к сожалению, чаще всего падает. Соответственно, весьма актуальным становится вопрос оценки эффективности работы организма, анализ причин ее снижения и концентрация усилий для их ликвидации.
Возможность получения интегральных величин изменения качества работы организма за определенный период времени может быть использована прежде всего для раннего, еще неосознанного человеком выявления сбоев в организме и своевременного принятия мер; такая оценка позволяет оценить изменение эффективности работы организма до и после нагрузок, оценить эффективность лечения, ее целесообразно применять при введении ограничений по уровню здоровья для определенных профессий и пр.
Надо отметить, что появление такой оценки позволяет вплотную подойти к решению задач скорейшего достижения (путем формализации задачи и последующего расчета) поставленных человеком жизненных целей, выбора оптимальных решений при определении профессии, да и просто улучшения качества жизни. Что касается двух последних замечаний, то это предмет отдельных исследований, заметим только, что эффективность достижения поставленной человеком цели и улучшение качества жизни человека определяются прежде всего эффективностью работы его организма.
Задача разработки аппарата оценки эффективности такой сложной системы, как организм человека, относится к классу многокритериальных задач и может быть решена путем применения метода системного подхода; такой подход предусматривает: формирование системы показателей, характеризующих организм человека, выбор вида целевой функции, учет взаимных приоритетов показателей и далее проведение расчета, по результатам которого может быть проведен анализ и корректировка воздействий на организм человека.
Запишем ряд определений, которые потребуются для дальнейшей работы.
© А.Д. Калужский, 2008 г.
' 38 i i i i i i ■ ■ 1 j i i i ■ ■ ■■ ■ ■ ■ II i i i i i i i i i i i i i ■■■ ■ ■ ■ i i i i i i i i i ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ i i i i i i i i i i i i i i i i i i
Системы поддержки принятия врачебных решений
1.2. Основные определения
Болезнь — жизнь, нарушенная в своем течении повреждением структуры и функций организма под влиянием внешних и внутренних факторов с развитием компенсаторно-приспособительных механизмов, направленных на восстановление исходного состояния [1]; расстройство здоровья, нарушение правильной деятельности организма [2].
Высший — представляющий самую высокую ступень развития, совершенства и т.п. чего-либо [3].
Динамика (заболевания) — ход развития, изменения (заболевания) [2].
Жизнь — физиологическое существование человека, животного [2]; состояние живого, период от рождения до смерти [3].
Заболевание — факт возникновения болезни у отдельного человека [1].
Интеллект — разум, мыслительные способности человека, уровень умственного развития [3], способность мышления, познания [2, 4].
Качество — степень достоинства, ценности, пригодности вещи, действия и т.п., соответствия тому, какими они должны быть; совокупность свойств предмета, в силу чего он является именно таким, а не другим [3].
Организм — живой объект, рассматриваемый как биологическая система [1], живое целое с его согласованно действующими органами [3].
Система — структура, представляющая собой единство закономерно расположенных, взаимно связанных частей [1].
Физические (свойства организма) — связанные со строением организма, с телесными ощущениями [3].
Человек — живое существо, обладающее мышлением, речью, способностью создавать орудия и пользоваться ими в процессе общественного труда [3], общественное существо, обладающее сознанием, разумом, субъект общественно-исторической деятельности и культуры [4].
На основе записанных определений сформулируем следующие понятия:
www.idmz.ru 2CKDS, ГМ= 5
Качество жизни человека [3, 4] — достойное, ценное существование от рождения до смерти общественного существа, обладающего сознанием, разумом (интеллектом).
Организм человека [1,3,4] — биологическая система с ее согласованно действующими органами, являющаяся субъектом деятельности и обладающая разумом.
Востребованность [2] — устойчивое
желание, необходимость быть полезным (степень нужности) семье, работе, обществу и т.д.
Учитывая все сказанное, организм человека, являющийся высшим организмом (ВО), можно представить как совокупность комплексов обеспечения здоровья ВО и его разумной деятельности, включая жизненные приоритеты, которые определяют важность того или иного показателя.
Ниже рассматривается структура ВО и разрабатывается методика расчета эффективности его работы.
2. Структура ВО
2.1. Цель и назначение составных
частей ВО
2. J. J. Система обеспечения здоровья (СОЗ) ВО. Цель функционирования СОЗ ВО — обеспечение согласованного взаимодействия органов ВО, бесперебойной работы КРД ВО и воспроизводства себе подобных ВО.
Назначением СОЗ ВО является как обеспечение номинальных характеристик ВО (поддержание здорового организма) в условиях переменных до допустимого предела климатических, радиационных, механических, эпидемических и иных воздействий, то есть поддержание надежности ВО, так обеспечение таких характеристик ВО в условиях больного организма, которые позволят ВО функционировать хотя бы частично, то есть поддержание живучести ВО.
Основными элементами СОЗ — системы обеспечения здоровья — ВО являются:
— система энергопитания (пища, энергия окружающей среды — воздух, в том числе для дыхания, энергия солнца и т.п.) и устойчивости к внешним воздействиям;
39"
......■ il..........±_J г. L--L.......................
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! I I I I I !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !
Врач lisa
™ и информационные
Системы поддержки принятия врачебных решений
технологии
lit
>— комплекс наследственности (заболевания родственников, генетика, беременность матери и т.п.);
— комплекс воспроизводства (репродуктивные органы);
— блок бытового обустройства;
— комплекс приема и передачи внешней информации (слух, зрение, речь и т.п.);
— система выделения продуктов жизнедеятельности.
2.1.2. Комплекс разумной деятельности
(КРД) ВО. Целью функционирования КРД ВО является обеспечение реализации всех видов полноценной деятельности ВО.
КРД ВО предназначен для осуществления сознательной, разумной деятельности ВО на основе накопления знаний и переработки поступающей информации.
Основными элементами КРД — системы обеспечения разумной деятельности ВО являются: — комплекс обработки информации (в том числе поиск информации для подтверждения или отрицания идей);
— комплекс восприимчивости знаний и генератор идей;
— блок принятия решений.
Таким образом, аппарат оценки эффективности работы, функционирования ВО базируется на показателях, характеризующих СОЗ, КРД и их составляющие, с учетом цели и жизненных приоритетов человека, объединенных в две группы: — группа показателей обеспечения здоровья, определяющих возможность нормальной деятельности и воспроизводства индивидуума;
— группа показателей разумной деятельности, характеризующих интенсивность и интеллект в деятельности индивидуума, обеспечивающей выполнение определенной цели (разумная деятельность).
3. Оценка эффективности работы ВО
3.1. Подход к оценке работы ВО
Как отмечалось выше, организм человека является сложной иерархической системой, кото-
рая требует для своего описания системного подхода [5-7]. Подход основан на методе «дискретного синтеза» с использованием элементов теории нечетких множеств, который применительно к большим системам (биологическим, техническим и т.п.) был развит в работах ряда авторов [6,8]. Суть его состоит в определении перечня показателей рассматриваемой системы, представляющих интерес с точки зрения выполнения решаемой задачи, расчете их значений и приведении к безразмерному виду, ранжированию (учет приоритетов, то есть придание весовых коэффициентов) и, далее, приведения к функционалу, определение которого и будет составлять величину эффективности работы системы у.
Таким образом, процесс принятия решения состоит из следующих этапов:
1) составление перечня показателей, представляющих интерес с точки зрения выполнения поставленной цели;
2) расчет величин показателей всех составляющих;
3) определение коэффициентов успеха % каждого из i показателей по формулам:
Л;' — 1 aiMUH/ai ; Лг — 1 ai/aiMaKC , (1)
где aiMUH, aiMaKC — минимальная, максимальная (но всегда наихудшая) величина i-го показателя;
4) определение весовых коэффициентов каждого из показателей в соответствии с поставленной целью и приоритетами;
5) расчет величины эффективности по формуле:
Y - П, (2)
где Pi — весовые коэффициенты; N — число рассматриваемых показателей, i - [1; N].
3.2. Система показателей ВО
ВО, как следует из вышесказанного, описывается двумя группами показателей [9]: обеспечения здоровья и обеспечения разумной деятельности, характеризующими, соответственно, систему обеспечения здоровья и комплекс разумной деятельности индивидуума. Заметим, что в данной
' 40 1 1 1 1 1 1 ■ ■ 1 J 1 1 1 ■ ■ ■■ ■ ■ ■ И 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ■ ■■ ■ ■ ■ 1 i i i i i i i i ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ i i i i i i i i i i i i i i i i i i
Системы поддержки принятия врачебных решений
работе вопрос эффективности работы ВО рассматривается в постановочном плане, соответственно, методики расчета конкретных показателей будут рассмотрены в дальнейших работах.
3.2.1. Группа показателей обеспечения здоровья характеризует состояние здоровья человека (СЗЧ): возможность продолжения рода, генетическую наследственность, протекание беременности, питание, условия труда и отдыха, мочеполовую систему, слух, зрение, речь и т.п. и включает в себя следующие показатели:
3.2. J.J. Интегральный показатель заболеваний (3), характеризующий уровень хронических заболеваний ВО с учетом наследственности (хронические заболевания человека с учетом влияния генетики, протекания беременности и т.п.).
3.2.1.2. Уровень комфортности жизни (УКЖ)
— интегральный показатель, характеризующий уровень питания, работы и бытовых условий человека, уровень его эмоционального состояния (настроения), — включает в себя подгруппы профвредности и пригодности условий проживания, психо-эмоциональной самооценки (уровень настроения, комфортности самочувствия, востребованности) на момент расчета.
3.2. J.3. Уровень самооценки здоровья (СЗ)
— величина самооценки индивидуумом состояния своего здоровья.
3.2.1.4. Качество функционирования организма (ОФО) — интегральный показатель, характеризующий состояние мочеполовой, выделительной систем ВО и результаты диспансеризации, — включает в себя подгруппы продуктов жизнедеятельности организма (мочеиспускание, дефекация, потоотделение) и диспансеризации (терапевт, невролог, эндокринолог, хирург, офтальмолог и т.д.).
3.2.1.5. Расчет эффективности СЗЧ. Величина эффективности СЗЧ Усзч определяется следующим соотношением:
Усзч=РзУз+РукжУукж+РсзУсз+РофоУофо, (3)
где в и у — весовые коэффициенты и величины эффективности соответствующих подсистем СЗЧ ВО.
www.idmz.ru 2CKDS, ГМ= 5
3.2.2. Группа показателей разумной деятельности характеризует интеллектуальные, профессиональные и другие возможные виды деятельности индивидуума (КРД). Разум в деятельности обеспечивает выполнение некой цели деятельности.
3.2.21. Число видов деятельности (ВД) индивидуума к моменту расчета — служебная, профессиональная, внеслужебная, общественная.
3.2.2.2. Уровень мультидеятельности (УМ) характеризует степень возможности, скорости переключения индивидуума с одного вида деятельности, с одной темы на другую.
3.2.2.3. Уровень интеллектуальной деятельности (ИД) — интегральный показатель, характеризующий уровень и степень многообразия интеллектуальной деятельности человека и включает в себя следующие составляющие:
— уровень образования (УО);
— уровень профессионализма — профессиональный интеллект (ПИ); техническая, не административная должность или разряд, тариф, ранг (ТД) на работе, «технический» авторитет (ТА);
— наличие рационализаторских предложений, изобретений, статей и иных печатных работ (ПР);
— уровень интеллекта в хобби (ИХ).
3.2.2.4. Группа комфортности работ (КР):
— уровень удовлетворенность работой, служебной деятельностью (УС) определяется степенью комфортности от оплаты, предмета деятельности (тематика работы), авторитета, уважения на работе;
— уровень интереса к внеслужебной деятельности (ИВД).
3.2.2.5. Расчет эффективности работ КРД. Эффективность работы комплекса разумной деятельности человека Укрд определяется следующим соотношением:
Укрд = вДч*УДч+вИД*УиД+Рк*Ук, (4)
где в и у — весовые коэффициенты и величины эффективности соответствующих подсистем кРД ВО.
41 ■
......г г.............±_j г. L_j........................
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! I I I I I !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !
Врач lisa
™ и информационные
Системы поддержки принятия врачебных решений
технологии
>3.3. Расчет эффективности работы организма человека
Оценка эффективности работы ВО уво, как следует из ранее сказанного, определяется соотношением (2), где составными частями будут величины усзч и Укрд, то есть
Уво = (Рсзч*Усзч + Ркрд*Укрд), (5)
где в и у — весовые коэффициенты и величины эффективности соответствующих подсистем ВО.
Надо отметить, что в конкретных случаях соотношение (5) принимает вид:
Твои = (Рсзч*Усзчи + Ркрд*Укрди), (6)
где п — п-ый момент времени (дата) расчета эффективности ВО; динамика изменения Уво определяется прежде всего сравнением величин Увои и Увои+1, то есть сравнением величин эффективности работы ВО в разные моменты времени (например, при ежегодной диспансеризации).
4. Заключение
Предложенный аппарат оценки эффективности позволяет определить величину изменения работы организма человека в различных ситуациях и, прежде всего, при необходимости оценки эффективности лечения (что представляет отдельный интерес при платных медицинских услугах, когда — и достаточно часто — результат лече-
ния, обещанный врачом, но не зафиксированный документом, совершенно не адекватен затраченным средствам [10]); для выявления необходимости обращения к врачу, когда цифры, указывающие на работу ВО, ухудшились и т.п. Проведение расчета эффективности работы организма позволяет определить кратчайший путь достижения поставленной человеком цели, так как анализ изменения эффективности работы организма четко определяет те составляющие, на которые необходимо обратить внимание прежде всего.
В сложных случаях, особенно, когда план лечения не однозначен, рассмотренный подход «...заставляет принимающего решение думать о главном, двигаться в нужном направлении, необходимость анализа требует от него перечисления альтернатив решения, четкого представления о необходимости и полноте информации для принятия правильного решения» [5].
Кроме того, такая оценка является одним из необходимых элементов грядущей (надо надеяться) компьютеризации медицинских учреждений, позволяющей в электронном виде количественно записать в Паспорт здоровья (в медицинскую карту) конкретные значения показателей здоровья человека. Следует также отметить, что данный подход к решению многокритериальных задач многократно использовался в других областях деятельности.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Толковый словарь: Традиционная и нетрадиционная медицина//Сост. Неборак Ю.Т., Крулев К.А. СПб.: Ид «ВЕСЬ», 2001. — 512 с.
2. Ожегов С.И. Словарь русского языка. — Госиздат, 1963.
3. Современный толковый словарь русского языка. СПб., Изд. «НОрИНТ», 2005 — 960 с.
4. Советский энциклопедический словарь. — М., «СЭ», — 1987.
5. КлиландД.И., КингВ.Ф. Системный анализ и целевое управление. — М., «Сов. радио», — 1974. — 340 с.
6. Сервинский Е.Г. Оптимизация систем передачи дискретной информации. — М., «Связь», — 1974.
7. Дипьман В.М. Эндокринологическая онкология. — «Медицина», ЛО. — 1983.
8. ЗадеЛотфиА. Основы нового подхода к анализу сложных систем и процессов принятия решений/Сб. Статей «Математика сегодня», пер. с англ., — «Знание» — 1974. — С. 5-48.
9. КалужскийА.Д. Количественная оценка состояния здоровья человека. Тезисы доклада на Третьем Международном форуме «MedSoft—2007».
10. Калужский А.Д. О целесообразности материальной ответственности лечебного учреждения перед пациентом//Медицина Петербурга. — №4. — 2007. — С. 7.
' 42 1 1 1 1 1 1 ■ ■ 1 J 1 1 1 ■ ■ ■■ ■ ■ ■ И 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ■ ■■ ■ ■ ■ 1 i i i i i i i i ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ i i i i i i i i i i i i i i i i i i
