Разработка автоматизированного рабочего места врача-флеболога Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Решетневскце чтения

M. M. Zapolskaya

Samara State Aerospace University named after academician S. P. Korolyev (National Research University), Russia, Samara

DEVELOPMENT ARCHITECTURE OF MEDICALINFORMATION SYSTEM FOR INFORMATION SUPPORT TO MEDICAL SPECIALISTS

The urgency of the task of developing specialized medical information systems to automate the collection of patient data and the process of treatment is proved. On the basis of these data the system calculates the patient cure efficiency and the recommendations are given for the further course of his treatment. Currently the system is in trial operation in the clinics of the Samara State Medical University.

© 3anojiLCKaa M. M., 2012

УДК 004.7 (004.41/.42)

Л. В. Ивлиева

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева (Национальный исследовательский университет), Россия, Самара

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО МЕСТА ВРАЧА-ФЛЕБОЛОГА

Рассматривается система, представляющая собой автоматизированное рабочее место врача-флеболога. Система разработана с учетом анализа предметной области и находится в опытной эксплуатации клиник Самарского государственного медицинского университета.

Флебология - раздел медицины, изучающий строение и функционирование вен, их заболевания и патологические состояния, методы их диагностики, профилактики и лечения. Актуальность лечения варикозного расширения вен и венозной недостаточности определяется высокой распространенностью этих заболеваний. Согласно результатам статистических исследований, в развитых странах признаки варикозной болезни наблюдаются более чем у 80 % населения.

Медицинская информационная система, представляющая собой автоматизированное рабочее место врача-флеболога, была разработана по заказу клиники госпитальной хирургии Самарского государственного медицинского университета и позволяет вести учет и анализ обследований пациентов.

Обследование венозной системы пациента - процесс долгий и дорогостоящий, поскольку правильная постановка диагноза предполагает проведение исследований по нескольким десяткам различных параметров. Их можно сгруппировать по трем уровням:

- данные макрогемодинамических показателей (ультразвуковое исследование показателей венозного оттока и артериального притока);

- данные о работе мышечно-венозной помпы (параметры цикла шага, миография мышц, формирующих мышечно-венозную помпу);

- показатели функционального состояния глубоких вен (данные функциональной флеботонодебито-метрии).

Каждый параметр характеризуется набором числовых показателей (среднее значение, или норма, допустимое отклонение от нормы), по которым мож-

но сделать вывод о стадии заболевания. Врачи-флебологи выделяют три характерные стадии венозной болезни:

- компенсацию (можно ограничиться консервативным лечением);

- субкомпенсацию (возможна хирургическая коррекция по косметическим показаниям);

- декомпенсацию (требуется хирургическое вмешательство).

Обследование пациентов начинается с неинвазив-ных общедоступных методов, включенных в первый уровень параметров. В зависимости от полученных результатов для части пациентов для уточнения тактики лечения может потребоваться более детальное исследование функционального состояния мышечно-венозной помпы нижних конечностей (второй уровень параметров). В случае значительного отклонения показателей этого уровня для уточнения объема требуемой оперативной коррекции венозного русла па -циентам проводятся инвазивные исследования третьего уровня.

Показатели параметров, по которым проходит обследование, заносятся в систему, которая в зависимости от значений нормы и допустимых отклонений определяет, к какой стадии заболевания относится каждый параметр. Для всех стадий заболевания и для всех уровней проводятся общие расчеты, которые могут быть представлены в процентном отношении и в графическом формате в виде круговой диаграммы. Также могут быть выданы текстовые рекомендации по лечению, которые при необходимости можно экспортировать в MS Word.

Информационные системы и технологии

Система обладает широкими возможностями по настройке. Она позволяет добавлять, изменять и удалять параметры на любом из трех уровней, редактировать именования уровней, несмотря на то что их число фиксировано, редактировать текст рекомендаций.

Кроме обработки объективных данных, в системе предусмотрена возможность работы с субъективными данными, которые формируются на основе анализа самостоятельной работы пациентов с предлагаемыми опросными листами по оценке качества их жизни. Формат опросных листов фиксирован международным стандартом С1У^, содержащим 20 вопросов. Вопросы разбиты на четыре группы: психологические, болевые, физические и социальные проявления. Ответ на каждый из вопросов выражается в виде числа от 1 до 5. Результат каждого опроса вычисляется системой и включает в себя общую сумму баллов,

количество учтенных вопросов, а также промежуточные суммы по группам.

Результаты всех опросов хранятся в базе данных. Любой опросный лист может быть экспортирован в MS Word.

Программное обеспечение системы реализовано в среде разработки VisualStudio 2008 на языке C#, а в качестве системы управления базами данных используется MySQL 5.1, которая поставляется пользователям бесплатно.

Реализация медицинской информационной системы позволила автоматизировать деятельность врачей и значительно сократить объем бумажной работы и арифметических расчетов. Определение стадии заболевания и выдача рекомендаций дает возможность быстро анализировать результаты проведенных обследований и принимать верное решение о тактике лечения.

L. V. Ivlieva

Samara State Aerospace University named after academician S. P. Korolyev (National Research University), Russia, Samara

DEVELOPMENT OF AUTOMATED PHLEBOLOGIST WORKPLACE

The urgency of the problem of venous insufficiency is considered. The parameters and methods of examination are described. Result is a system that represents a workstation of a phlebologist. The system is designed according to the domain analysis and it is tested by clinics of Samara State Medical University.

© Ивлиева Л. В., 2012

УДК 004.032.26

Ю. А. Истомина

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

О ПРОБЛЕМАТИКЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ПРОИЗВОЛЬНОЙ АРХИТЕКТУРЫ

Рассматривается круг проблем, возникающих в процессе нейросетевого моделирования. Описываются существующие подходы к их решению. Обосновывается целесообразность применения генетических алгоритмов для расширения возможностей разработанного программного обеспечения, автоматизирующих проектирование нейросетевых моделей.

Сегодня нейросетевое моделирование очень популярно и используется для решения сложных задач классификации, аппроксимации, распознавания образов, прогнозирования и пр. Для построения нейросе-тевой модели необходимо решить две основных задачи: выполнить настройку весовых коэффициентов и осуществить подбор наилучшей структуры нейронной сети. Веса, как правило, настраиваются с помощью выбранного алгоритма обучения, а архитектура подбирается исходя из опыта специалиста по проектированию нейронных сетей. Поэтому решение задачи автоматического подбора архитектуры нейронной

сети, несомненно, актуально, поскольку оно позволит расширить возможности применения на практике инструментария нейронных сетей.

Автором разработано программное обеспечение для проектирования нейронных сетей NetworkModeler, предназначенное для настройки архитектуры полносвязной нейронной сети с прямым распространением сигнала и реализующее обучение алгоритмом обратного распространения ошибки и автоматический подбор архитектуры путем полного перебора с распределением вычислений на несколько потоков.